Formación de un nucleótido H2OH2O BASE NITROGENADA (Adenina) PENTOSA (Ribosa) NUCLEÓSIDO (Adenosina) ION FOSFATO Enlace N-glucosídico NUCLEÓTIDO (Adenosín.

Presentación del tema: "Formación de un nucleótido H2OH2O BASE NITROGENADA (Adenina) PENTOSA (Ribosa) NUCLEÓSIDO (Adenosina) ION FOSFATO Enlace N-glucosídico NUCLEÓTIDO (Adenosín."— Transcripción de la presentación:

1 Formación de un nucleótido H2OH2O BASE NITROGENADA (Adenina) PENTOSA (Ribosa) NUCLEÓSIDO (Adenosina) ION FOSFATO Enlace N-glucosídico NUCLEÓTIDO (Adenosín 5’-monofosfato) Enlace éster H2OH2O

2 Bases nitrogenadas PIRIMIDÍNICAS PÚRICAS Citosina Timina (exclusiva del ADN) Uracilo (exclusiva del ARN) AdeninaGuanina

3 Estructura primaria del ADN Es la secuencia de nucleótidos, unidos por enlaces fosfodiéster. Adenina Citosina Timina Guanina Extremo 3’ La cadena presenta dos extremos libres: el 5’ unido al grupo fosfato y el 3’ unido a un hidroxilo. Cada cadena se diferencia de otra por: > Su tamaño > Su composición. > Su secuencia de bases. La secuencia se nombra con la inicial de la base que contiene cada nucleótido: Extremo 5’ ACGT

4 Estructura secundaria del ADN Es una doble hélice de 2 nm de diámetro. 2 nm Par de bases nitrogenadas Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior. Las parejas de bases se encuentran unidas a un armazón formado por las pentosas y los grupos fosfato. Armazón fosfoglucídico El enrollamiento es dextrógiro y plectonémico. Cada pareja de nucleótidos está situada a 0,34 nm de la siguiente y cada vuelta de doble hélice contiene 10 pares de nucleótidos. 3,4 nm 0,34 nm Las dos cadenas son antiparalelas y complementarias.

5 Complementariedad entre las bases Las bases de ambas cadenas se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno. AdeninaTimina GuaninaCitosina 3 Enlaces de hidrógeno 2 Enlaces de hidrógeno El número de enlaces de hidrógeno depende de la complementariedad de las bases.

6 Estructura del ADN Extremo 3’ Extremo 5’ Extremo 3’ Extremo 5’

7 Niveles de complejidad del ADN ADN monocatenario lineal (virus) ADN bicatenario lineal (virus) ADN monocatenario circular (virus) ADN bicatenario circular (bacterias) Cromatina (eucariotas) ADN asociado a histonas Dímero concatenado (mitocondrias) Cromosomas

8 Ultraestructura de la cromatina: aparece como masas amorfas adosada a la lámina nuclear o en contacto con el nucleolo Doble hélice de ADN 10 nm Octámero de histonas (dos moléculas de H 2A, dos de H 2B, dos de H 3, y otras dos de H 4 ) 700 nm 300 nm Histona H 1 Nucleosoma 30 nm Superespiralización: dominios estrucutrales en forma de bucles Cromosoma Espiralización de segundo grado Espiralización de primer grado. Filamento de ADN

9 Función biológica del ADN RELACIÓN ENTRE DIVERSOS ORGANISMOS Y LA CANTIDAD DE ADN QUE CONTIENEN El ADN almacena y transmite la información genética ya que puede realizar copias de sí mismo. REPLICACIÓN DEL ADN 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 10 10 10 11 Bacterias Insectos Anfibios Peces óseos Reptiles Aves Mamíferos Moluscos Escherichia coli Hongos Levaduras Judías Plantas Drosophila melanogaster Peces cartilaginosos Tiburones Ranas Tritones Humanos Existe gran diferencia entre el contenido de ADN de seres unicelulares primitivos y el de organismos pluricelulares. Dentro de un mismo grupo puede haber, a su vez, grandes diferencias que no parecen guardar relación con su complejidad.

10 Desnaturalización e hibridación del ADN La desnaturalización se produce al separarse las dos hebras por la rotura de los enlaces de hidrógeno. pH>13 o Tª  100 °C Desnaturalización Renaturalización Desenrollamiento de las hélices Dobles hélices de ADN Cadenas sencillas de ADN A la temperatura de fusión (Tm) el 50% de la doble hélice está separada. Manteniendo una temperatura de 65 °C durante un tiempo prolongado se puede producir la renaturalización o hibridación del ADN.

11 Posibles modelos en la replicación de ADN CONSERVATIVO DISPERSIVO SEMICONSERVATIVO

12 Características del código genético UNIVERSAL Compartido por todos los organismos conocidos incluso los virus. El código ha tenido un solo origen evolutivo. Existen excepciones en las mitocondrias y algunos protozoos. A excepción de la metionina y el triptófano, un aminoácido está codificado por más de un codón. Esto es una ventaja ante las mutaciones. DEGENERADO Cada codón solo codifica a un aminoácido. SIN IMPERFECCIÓN Los tripletes se disponen de manera lineal y continua, sin espacios entre ellos y sin compartir bases nitrogenadas CARECE DE SOLAPAMIENTO Posibilidad de solapamiento MetGliTreHisAlaFenAla MetLeu Pro Solapamiento Codones de iniciación

13 El ácido ribonucleico (ARN) Es un polirribonucleótido (contiene la ribosa como pentosa). El ADN tenía desoxirribosa Las bases nitrogenadas que lo forman son ADENINA, URACILO, CITOSINA y GUANINA (carece de Timina, que si está en el ADN). Excepto en algunos virus, el ARN es monocatenario. Bases complementarias. Zona de doble hélice (horquilla). Bucle

14 NUCLEÓTIDO DE ARN Recuerda: En ARN hay ribosa, no desoxirribosa, nunca Timina y sí Uracilo.

15 EL ARN

16 ARN mensajero ADN ARN mensajero Su función es copiar la información genética del ADN y llevarla desde el núcleo hasta los ribosomas, para sintetizar proteínas con los aminoácidos que aporta el ARN transferente. En eucariotas porta información para que se sintetice una proteína: MONOCISTRÓNICO. En procariotas contiene información separada para la síntesis de varias proteínas distintas: POLICISTRÓNICO. Tiene una vida muy corta (algunos minutos) ya que es destruido por las ribonucleasas.

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18 ARN mensajero

19 Funciones del ARN ARN mensajero Ribosoma El ribosoma es el encargado de la traducción del ARNm y está formado por ARN ribosómico y proteínas. Proteína ARN de transferencia con aminoácido ADN

20 La maduración del ARN ORGANISMOS PROCARIONTES ORGANISMOS EUCARIONTES Transcrito primario ARNasa ARNtARNr RNPpn Exón Intrón Exón Intrón Exón Bucle Punto de unión entre exones Bucle Los ARNm no sufren proceso de maduración. Sí los transferentes y ribosómicos El ARN transcrito primario sufre un proceso llamado splicing mediante el que se eliminan los intrones y se unen los exones.

21 ARN de transferencia 3’ 5’ Brazo T Brazo A Brazo D Anticodón Transportan aminoácidos hasta los ribosomas, donde se sintetizan las proteínas. Todos los tipos de ARNt comparten algunas características: En el extremo 5’ un triplete que tiene guanina y un ácido fosfórico libre. En el extremo 3’ tres bases (C-C-A) sin aparear. Por este extremo se une al aminoácido. En el brazo A un triplete de bases llamado anticodón diferente para cada ARNt en función del aminoácido que transportan. Zona de unión a la enzima que lo une al aminoácido. Zona de unión al ribosoma. Zona de unión al ARNm. Brazo aceptor de aminoácidos

22 El ARN transferente recuerda en su estructura al trébol.

23 ARN ribosómico (ARNr) Ribozima ARN ribosómico Se sintetiza en el nucleolo a partir de ARNn. Asociado con proteínas forma unidades ribosómicas que se unen para formar los ribosomas. Se sintetiza en el nucleolo a partir de ARNn. En procariotas existen tres tipos (23 S, 16 S y 5 S) en eucariotas cuatro (28 S, 18 S, 5,8 S y 5 S). Los distintos tipos de ARNr contribuyen a que las subunidades grande y pequeña de los ribosomas posean una estructura acanalada, con hendiduras o sitios capaces de albergar simultáneamente a una molécula de ARNm (la subunidad pequeña) y a los diferentes tipos de ARNt que participarán en la síntesis de una cadena polipeptídica (la subunidad grande). Además, el ARNr 23 S de procariotas y el ARNr 28 S de eucariotas poseen actividad ribozima, actuando como agentes catalíticos en la formación del enlace peptídico durante la síntesis de proteínas.

24 ARN nucleolar (ARNn) y otros tipos Ribozima ARN nucleolar (ARNn) Es un ARN de elevado peso molecular. Se encuentra asociado a diferentes proteínas formando el nucleolo. Una vez formado se fragmenta dando lugar a los diferentes tipos de ARNr. Estos ARNr salen del núcleo atravesando los poros de la envoltura nuclear para formar los ribosomas. Otros tipos de ARN Algunos tienen función catalítica: ribozimas. Otros se asocian con proteínas para formar ribonucleoproteínas. Existen algunos que pueden escindirse en varios fragmentos por si mismos: autocatalíticos.

25 Redefinición del dogma central de la biología molecular ARN ADN Traducción Transcripción Transcripción inversa Replicación PROTEÍNAS Transcriptasa inversa ARN vírico Envoltura RETROVIRUS Membrana plasmática de la célula huésped Algunos virus poseen ARN replicasa, capaz de obtener copias de su ARN. Otros poseen transcriptasa inversa que sintetiza ADN a partir de ARN mediante un proceso de retrotranscripción. Replicación ADNc (complementario) ADNc bicatenario ADNc monocatenario Degradación del ARN DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR