Los niveles de organización estructural del DNA : Estructura Primaria Estructura Secundaria Estructura Terciaria Estructura Cuaternaria Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Concepto de genoma. Niveles de organización estructural del DNA Concepto de Genoma. El genoma es el conjunto del material genético de una célula, un individuo o una especie. El genoma humano ( genoma de especie ) está constituido por el DNA de los 24 cromosomas nucleares ( ubicados en el núcleo celular ) y un cromosoma mitocondrial Los Cromosomas son moléculas lineales de DNA que se ordenan por su tamaño, del 1 al 22 ( cromosomas no sexuales o autosomas ). Se denominan con un número que corresponde con su posición en dicho orden. Los cromosomas sexuales humanos se denominan X e Y. El cromosoma mitocondrial MT es circular. Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Estructura Primaria Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

LOS DESOXI - NUCLEOTIDOS Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Desoxi - Adenosina- Tri-Fosfato ( dATP ) OH O P C N NH2 H O - CH2 OH O HO P O O P OH Desoxi - Adenosina- Tri-Fosfato ( dATP ) Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Desoxi - Guanosina- Tri-Fosfato ( dGTP ) C N NH2 O H N OH O HO P O O O - CH2 O P O P O OH OH OH H Desoxi - Guanosina- Tri-Fosfato ( dGTP ) Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Desoxi – Timidina – Tri – Fosfato ( dTTP ) C N O H3C H - - H OH O HO P O O O - CH2 O O P O P OH OH OH H Desoxi – Timidina – Tri – Fosfato ( dTTP ) Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Desoxi – Citidina – Tri – Fosfato ( dCTP ) H - NH2 OH O HO P O O O - CH2 O O P O P OH OH OH H Desoxi – Citidina – Tri – Fosfato ( dCTP ) Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Isomería Sin - Anti Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

dATP Isomería Sin - Anti Forma Anti Forma Sin OH O HO P C N NH2 H O - CH2 C N NH2 Forma Sin OH O HO P O O dATP O P O P O - CH2 O OH OH OH H Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

dTTP Isomería Sin - Anti Forma Anti Forma Sin OH O HO P H O - CH2 C N Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Configuraciones C 2´- endo y C 3´- endo Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

O C Configuración C 2´- endo C 3´- endo 1´ C 4´ 5´ 3´ Configuración C 2´- endo C 3´- endo Dibujo 3D configuración C 3´- endo http://web.chemistry.gatech.edu/~williams/bCourse_Information/6521/nucleic_acid/ribose/coordinates/3_p_endo.pdb Dibujo 3D configuración C 2´- endo http://web.chemistry.gatech.edu/~williams/bCourse_Information/6521/nucleic_acid/ribose/coordinates/2_p_endo.pdb Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Las Tautomerías en las Bases : Tautomería Amino – Imino Tautomería Ceto - Enol Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Tautomería Amino – Imino H H H H N N C N C N N C N C C C Adenina C C C C N N N N H H Formas Amino Forma Imino O C N H H H N C H N C Citosina C C H O N H Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Tautomería Ceto - Enol Formas Ceto H C N O O N C H C N C H Guanina C C Timina C C - H O N H Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Formación de un dímero de dNts ( desoxi - nucleotidos ) NH2 C H - C N O O O H - C C O - CH2 O N O HO P O P O P OH OH OH C 3´ OH C N NH2 O H H dCTP C 5´ P OH O P O OH HO P O OH P CH2 O H OH H dATP Pirofosfato Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Las Cadenas de DNA se elongan con una dirección definida La Polimerización de una cadena de DNA se produce desde el extremo 5´P al 3´OH Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

EXTREMO 5´ P EXTREMO 5´ P Pirofosfato EXTREMO 3´ OH EXTREMO 3´ OH C N H- NH2 O O O HO P O P O P O - CH2 O OH OH OH O H H C N NH2 O P OH O OH HO P O OH P CH2 O O H H O P OH C N O H3C H- -H OH O HO P OH O P CH2 O O H H C N NH2 O P OH O OH HO P O OH P Pirofosfato CH2 O O H H O P OH C N O H3C H- -H OH O HO P OH O P CH2 O EXTREMO 3´ OH O H H EXTREMO 3´ OH Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

La Estructura Primaria de una cadena de DNA es la secuencia de Nucleotidos ( o de Bases ), tomadas en dirección 5´P a 3´OH OH O HO P H O - CH2 C N NH2 CH2 Esta secuencia se podría representar así : pCpApTpApT En la Práctica se suprimen las “p” cuando se utilizan metodologías “in silico” puesto que se representan las Bases : CATAT Manteniendo la dirección 5´P a 3´OH Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

Existen otras formas de representación de la molécula de DNA monocatenario. Uno de los más utilizados ha sido el sistema de “palos” : 3´ P OH T A C 5´ pCpApTpApT CATAT Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid