Componentes de los ácidos nucleicos Azúcar (Pentosa) Base nitrogenada Fosfato

Estructura primaria de los ácidos nucleicos 5´fosfato Enlace fosfodiester 3´hidróxilo

Características del modelo de Watson y Crick (1953) La molécula esta compuesta por dos cadenas polinucleotídicas dextrógiras, enrolladas alrededor del eje central, alternandose un surco mayor y otro menor, El esqueleto azúcar-fosfato está al exterior de la molécula y las bases proyectadas hacia el centro. Las bases ocupan planos perpendiculares al eje longitudinal, estando separadas entre si 3,4Å. Las dos cadenas son antiparalelas.. La doble hélice da una vuelta completa cada 34Å, lo que equivale a 10 pares de bases. El diámetro de la doble hélice es de 20Å. Las bases complementarias aparean por puentes de hidrógeno. Dos unen Adenina y Timina y tres Guanina y Citosina.No hay restricción. 3,4 Å Una vuelta (10pb) 34Å Surco menor Pares de bases Esqueleto de azúcar-fosfato Surco mayor 20 Å Dos Representaciones de la doble hélice del DNA

El Modelo de Watson y Crick reune las características que deben de tener las moléculas hereditarias ESTABILIDAD: Gran cantidad de puentes de hidrógeno e interacciones hidrofóbicas y electrostáticas. INFORMACIÓN: Que viene dada por la secuencia lineal de las bases, sin ningún tipo de restricción. REPLICACIÓN: Exacta por simple separación de las dos cadenas que servirán de molde para sintetizar la complementaria. TRANSMISIÓN: Si una vez replicadas, las dos moléculas de ADN resultantes se reparten 1:1 en la descendencia. EXPRESIÓN: Mecanismos sencillos de expresión de su mensaje. Se lleva a cabo en dos pasos: Transcripción, al generarse una molécula de ARN simplexa, idéntica en secuencia a una de las dos hebras de la molécula duplexa de ADN. Traducción, convirtiendo la secuencia de nucleotidos del ARN en la secuencia de aminoácidos de una proteína. CAMBIO: Por Mutación, al cambiar las secuencias de bases, o por intercalación o por deleción. Por Recombinación, si se produce el intercambio de segmentos de ADN entre dos moléculas.

Meselson y Stahl en 1958 demostraron que la replicación del DNA es semiconservativa Molécula inicial Replicación Primera generación Segunda CONSERVATIVA SEMICONSERVATIVA DISPERSIVA Esquema de la Replicación del DNA mediante fragmentos de Okazaki y cebadores de RNA

Apareamiento de bases (tautómeras) Estado normal Estado tautómero Adenina Adenina* Guanina* Guanina Citosina Citosina* Timina Timina* Apareamiento de bases Apareamiento de bases (tautómeras)

LA MUTACIÓN GÉNICA: CLASIFICACIÓN   Por el tipo de tejido donde ocurren: - Somáticas: afectan a las células somáticas y sólo se transmiten a las células hijas - Germinales: afectan a las células germinales y se transmiten a la descendencia Por el nivel de afectación: - Génicas o puntuales: afectan a pequeñas regiones (bases nucleotídicas) Sustituciones de bases Transiciones: cambio de una pirimidina por otra pirimidina o una purina por otra purina Transversiones: cambio de una pirimidina por una purina o viceversa Según afecten estos cambios a la funcionalidad de las proteínas: - Silenciosas: el efecto es nulo porque se sintetiza el mismo aminoácido - Neutras: cambia el aminoácido y por tanto la secuencia de la cadena pero no la funcionalidad de la proteína - De sentido equivocado: el nuevo aminoácido debido a la mutación tiene propiedades bioquímicas diferentes al original. La proteína adquiere una nueva función ya que ha cambiado. - De cambio de pauta de lectura - Sin sentido: se origina un codon de terminación - Inserciones y Delecciones: adición o perdida de alguna base - Cromosómicas o macromutaciones: afectan a grandes regiones Estructurales: afectan a la estructura del cromosoma Numéricas: afectan al número de cromosomas Por su efecto fenotípico: Morfológicas: Nutritivas o bioquímicas (auxotróficas) Letales, deletéreas o beneficiosas (afectan a la eficacia biológica) De resistencia (afectan a la eficacia biológica) Por su forma de producción: Espontáneas: se producen de manera espontánea Inducidas: se producen como consecuencia a la exposición de un determinado mutágeno

A) Mutágenos físicos   Ø      Radiaciones - Ionizantes: rayos X, neutrones y rayos , que producen reordenamientos cromosómicos como consecuencia de la rotura del DNA. - No ionizantes: luz ultravioleta. Producen mutaciones puntuales que surgen como consecuencia de la generación de dímeros de timina, cambio tautoméricos (C-G cambia a C-A) y deficiencias terminales (letalidad) que son menos frecuentes. Ø      Ultrasonidos B) Mutágenos químicos Ø      Derivados del nitrógeno - Ácido nitroso: deasminaciones-transiciones bidireccionales - Hidroxilamina: transición unidireccional - Hidracina Ø      Agentes alquilantes: introducen grupos alquilos - Gas mostaza (iperita) - MMS: transiciones y transversiones bidireccionales - EMS: transiciones bidireccionales - Nitrosoguanidina: transiciones bidireccionales Ø      Análogos de bases: sustitución por homología-transiciones bidireccionales - 2-aminopurina - 5-bromouracilo Ø      Acridinas (intercalantes-inserciones y deleciones): no dañan a las bases nitrogenadas, sino que se introducen en la cadena de DNA formando bucles, que hace en la replicación se “escondan” determinadas secuencias y se produzcan deleciones. - proflavinas -bromuro de etidio Ø      Peróxidos y derivados Ø      Sales metálicas Ø      Esteres del ácido fosfórico C) Mutágenos biológicos Ø      Elementos transponibles Ø      Virus

Los siete caracteres estudiados por Mendel Posición de las flores Axial Terminal Forma de la semilla Lisa Rugosa Color de la semilla Amarilla Verde Color de las flores Violeta Blanco Forma de la vaina Hinchada Hendida Color de la vaina Verde Amarilla Longitud del tallo Largo Corto

Los Experimentos de Mendel Esquema de cruzamiento entre líneas pura para obtener la F1. Ley de la Uniformidad de los híbridos de la primera generación (F1) Resultados de los siete cruzamientos llevados a cabo por Mendel F2 Esquema de la autofecundación de la F1 para obtener la F2 Ley de la Segregación de los alelos Resultados de las autofecundaciones de los monohíbridos (F1 de los cruzamientos iniciales)

Cadena antisentido gen 2 Código Genético Segunda letra Ter cera l e t ra Pr imera l e t ra Cadenas de DNA utilizadas como molde en la transcripción Gen 2 Polimerasa de RNA Cadena molde gen 1 RNA Cadena molde gen 2 Cadena antisentido gen 2 Cadena antisentido gen 1 Gen 1

Secuencias clave para la transcripción y traducción de un gen eucariótico Señal de poliadenilación (AAUAAA) Codón de terminación de la traducción (AUG, UUA, UAG ) Codón de inicio de la traducción (AUG) Terminación de la transcripción Sitio de inicio de la transcripción GU A AG GU A AG 5´ 3´ Exón 1 Exón 2 Intrón 2 Exón 3 Cola no traducida Promotor Secuencia lider no traducida Adición de caperuza Transcrito de mRNA primario Corte 3´ Adición de la cola poli(A) Poli(A) Escisión de intrones mRNA funcional Procesamiento del transcrito a mRNA

Modelo del Operón Lactosa I P 0 Z Y A polimerasa de ARN genes estructurales ADN mRNA mRNA mRNA proteína represora lactosa Medio -galactosidasa permeasa transacetilasa (Griffiths y col. 2002)