Eduardo Gómez1. Niveles de organización del material genético ¿Qué relación existe entre: Gene ADN – Cromatina – Cromosoma?adn- estructura.flvadn- estructura.flv.

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1 Eduardo Gómez1

2 Niveles de organización del material genético ¿Qué relación existe entre: Gene ADN – Cromatina – Cromosoma?adn- estructura.flvadn- estructura.flv

3 RELACION - ACIDOS NUCLEICOS PROTEÍNAS  La información para construir todas las proteínas que conforman tu organismo y las de todos los seres vivos, se encuentra codificada en los ácidos nucleicos.  Esta información contenida en los ácidos nucleicos es transcrita y luego traducida a las proteínas.  Son las proteínas las moléculas que finalmente ejecutarán las "instrucciones" codificadas en los ácidos nucleicos

4 ¿ QUÉ SON LOS ÁCIDOS NUCLEICOS? Así como las proteínas están formadas por cadenas largas de aminoácidos, los ácidos nucleicos están formados por cadenas largas de nucleótidos. Son polímeros de nucleótidos.

5 ORGANIZACIÓN QUÍMICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS SON POLÍMEROS DE NUCLEÓTIDOS

6 ¿QUÉ ES UN NUCLEÓTIDO? o Es una molécula compleja. o Está formado por tres subunidades: un grupo fosfato, un azúcar de cinco carbonos y una base nitrogenada.

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8 ¿QUÉ SON LAS PENTOSAS? Son monosacáridos de 5 carbonos: La segunda tiene un átomo menos de oxígeno de ahí su nombre

9 ¿QUÉ SON LAS BASES NITROGENA? COMPUESTOS ORGÁNICOS FORMADOS POR CARBONO, OXÍGENO Y NITRÓGENO.

10 ¿QUÉ ES EL GRUPO FOSFATO ES ÁCIDO FOSFÓRICO : MOLÉCULA INORGÁNICA.

11 ¿ QUÉ TIPOS DE BASES CONFORMAN LOS ÁCIDOS NUCLEICO? La adenina, la guanina y la citosina se encuentran tanto en el DNA como en el RNA, mientras que la timina se encuentra sólo en el DNA y el uracilo sólo en el RNA.

12 DE LA UNIÓN DE ESTOS TRES COMPONENTES SE ORIGINA: fosfato azúcar: pentosa base: nitrogenada UN NUCLEÓTIDO: TRIFOSFATADO NUCLEÓTIDO: MONOFOSFATADO

13 Cada polímero del AND se forma de la unión o polimerización de estos 4 desoxirribonucleótidosTimina Citosina Adenina Guanina dTTPdCTP dATP dGTP desoxitimidina fosfatada desoxicitidina fosfatada desoxiadenosi na fosfatada Desoxiguanosina fosfatada

14 ¿CÓMO SE FORMA CADA UNO DE LOS POLÍMEROS? Se establece un enlace fosfodiester: entre el carbono de la azúcar del primer nucleótido con el carbono de la azúcar del siguiente y así sucesivamente Así, se forma una larga cadena de ADN o polímero de nucleótidos 5 3 5 3

15 La secuencia repetida azúcar- fosfato-azúcar- fosfato forma una larga cadena polinuclotídica que conforma el esqueleto de ambas cadenas de la molécula de ADN. ESQUELETO DE UNO DE LOS DOS POLÍMEROS DEL ADN Una cadena polinucletídica del ADN

16 EN ESTA FIGURA VEMOS UNA DE LAS DOS CADENAS POLINUCLEOTÍDAS

17 Watson & Crick. 1953 Rosalind Franklin GRANDES PENSADORES: GRANDES IDEASGenoma humano.flvGenoma humano.flv

18 MODELO MOLÉCULA ADN WATSON - CRIK ¿ Qué puedes interpretar?

19 ¿ CÓMO ESTÁ FORMADO EL ADN SEGÚN WATSON- CRIK? Si se tomase una escalera y se la torciera para formar una hélice, manteniendo los peldaños perpendiculares, se tendría un modelo grosero de la molécula de DNA. Los dos lados de la escalera están constituidos por moléculas de azúcar y fosfato alternadas. Los peldaños perpendiculares de la escalera están formados por las bases nitrogenadas: adenina - timina; guanina - citosina.

20 ¿ Cómo se unen las bases para formar la estructura bicatenaria del ADN? Las bases enfrentadas se aparean y permanecen unidas por puentes de hidrógeno. Estos puentes son débiles. Siempre se une una base púrica con una pirimídica: A – T, G – C. La unión A – T es por 2 puentes de H. La unión C – G es por 3 puentes de H.

21 DETALLES DE LA ESTRUCTURA DE ADN

22 ¿ CÓMO SE DISPONEN LOS NUCLEÓTIDOS? Cada cadena es una secuencia repetida azúcar-fosfato-azúcar-fosfato que forma el esqueleto de la molécula. Cada grupo fosfato está unido al carbono 5' de una subunidad de azúcar y al carbono 3' de la subunidad de azúcar del nucleótido contiguo. Así, la cadena de DNA tiene un extremo 5' y un extremo 3' determinados por estos carbonos 5' y 3'. Las cadenas son antiparalelas, es decir, la dirección desde el extremo 5' a 3' de una es opuesta a la de la otra.

23 Nucleótidos Los ácidos nucleicos están formados por nucleótidos Nucleótidos formados: Bases Nitrogenadas Azúcar ribosa o desoxirribosa Grupo fosfato

24 Friedrich Miescher, trabajando en el laboratorio de Félix Hoppe-Seyler, en el Castillo de Tübingen (Alemania), descubrió en 1869 el DNA, al que llamó “nucleína” “Me parece que va a emerger una completa familia de estas nucleínas que contienen fósforo que quizá merezca igual consideración que las proteínas”

25 A BSTRACT Nucleic acids are biomolecules whose function is to store and transfer genetic information. This information is critical because all biological processes depend on it, so it must be stored and retrieved at the time and shaped. Keywords: Nucleic acids, DNA, RNA, nitrogenous bases

26 Los ácidos nucleicos son biomoléculas muy grandes. El peso molecular de estos polímeros es muy elevado: en el caso del hombre, es de 3,6 X 10 12, que equivale a 5,6 X 10 9 pares de nucleótidos. Fueron aisladas por primera vez por Miescher en 1870, a partir del núcleo de las células del pus; su nombre se origina del hecho de que la primera vez que se identificaron se observó que eran ácidos, además de que fueron identificados por primera vez en el núcleo celular. Concepto Eduardo Gómez26

27 Nucleótidos no nucleicos Eduardo Gómez27 Son nucleótidos que no forman parte de los ácidos nucleicos. Se encuentran libres en las células. Pueden actuar como: Reguladores metabólicos (aportando energía) Activadores de enzimas Coenzimas

28 Nucleótidos de adenina Eduardo Gómez28 ADP - ATP Son moléculas transportadoras de energía Los fosfatos se unen mediante enlaces ricos en energía. En las reacciones que se libera energía (exergónicas) se forma ATP a partir de ADP. En las reacciones que se necesita energía (endergónicas) se hidroliza el ATP y da ADP y ácido fosfórico También pueden actuar en estos procesos nucleótidos de guanina (GTP – GDP)

29 El ADN es la molécula almacén de la información genética y contiene todas las instrucciones necesarias para construir todas las moléculas del cuerpo de un ser vivo. Para ello tiene que ser capaz de realizar copias de si mismo (replicarse) mediante un proceso basado en la complementariedad de las bases. Eduardo Gómez29 En cuanto a su longitud, el ADN mide 1,7 µ en el virus del polioma; 1,36 mm en Escherichia coli; 11,2 cm en cada célula de Drosophila; 0,57 m en el erizo de mar; 0,93 m en el gallo; 1,89 m en el perro, 2,36 m en el hombre (sumando el ADN de los 46 cromosomas), etc. La longitud del ADN no siempre guarda relación con la complejidad del organismo. Muchas especies tienen mucho más ADN que el necesario para codificar su estructura y fisiología. Esto ha dado lugar a numerosas hipótesis sobre las funciones de ese ADN supernumerario. FUNCIÓN BIOLÓGICA DEL ADN

30 Diferencias entre DNA y RNA Eduardo Gómez30