Ácidos Nucleicos. Un poco de historia Friedrich Miescher en 1869 Aisló del núcleo de células presentes en el pus lo que el llamo nucleina Nucleina mostró.

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1 Ácidos Nucleicos

2 Un poco de historia Friedrich Miescher en 1869 Aisló del núcleo de células presentes en el pus lo que el llamo nucleina Nucleina mostró tener propiedades acidas, por lo que la llamó acido nucleico

3 ACIDO NUCLEICO Son polímeros que consisten en cadenas de nucleótidos. Localizados en el núcleo celular Determinantes hereditarios de los organismos vivos. Composición elemental: carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo.

4 TIPOS DE ACIDOS NUCLEICOS Acido Desoxyribonucleico (ADN) Acido Ribonucleico (ARN)

5 Distribución de ácidos nucleicos en Eucariotas ADN se encuentra en el núcleo y en pequeña cantidad en mitocondrias y cloroplastos ARN se encuentra en núcleo y citoplasma celular

6 ESTRUCTURA ACIDO NUCLEICO Los ácidos nucleicos son cadenas polinucleotidicas Su unidad estructural son los nucleotidos

7 NUCLEOTIDOS Compuestos ricos en energía que impulsan el procesos metabólicos Componentes estructurales de cofactores enzimaticos e intermediarios metabólicos Cada nucleótido esta compuesto por 3 unidades: Grupo Fosfato, Azúcar(monosacárido), Base Nitrogenada.

8 ESTRUCTURA DEL NUCLEOTIDO FosfatoAzúcar Ribose or Deoxyribose NUCLEÓTIDO BASE PURINAS Adenina (A) Guanina(G) PiRIMIDINAS Cytocina (C) Timina (T) Uracilo (U)

9 Acido fosfórico Molecular formula H3PO4 Contiene 3 grupos hidroxilos monovalentes y un átomo de oxigeno divalente Todo ligado al átomo de fosforo pentavalente O II OH-P-OH I OH

10 Azúcar De 5 carbonos o pentosa Una posee d-desoxirribosa y otra contiene d- ribosa Ambos azucares están en forma de furanosa o configuración Beta La pentosa forma enlace ester con el ácido fosfórico llamado enlace fosfodiéster.

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12 bases nitrogenadas 2 tipos de bases PURINAS Y PIRIMIDINAS Las bases están unidas al azúcar por enlace Beta glucocidico PURINAS – ADENINA Y GUANINA PIRIMIDINAS– URACILO,TIMINA Y CITOSINA

13 NUCLEOSIDOS La pentosa unida a base purina o pirimidina

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16 Enlace fosfodiester Los nucleótidos están todos orientados en la misma dirección El fosfato unido al 3er Carbono de una pentosa se une al 5to carbono de la pentosa del nucleótido siguiente.( dirección 5”---3”) P P P P P P

17 Añadiendo las bases Las bases están unidas al carbono 1 de la pentosa Este orden es muy importante ya que determina el orden de información genética P P P P G C C A PTPTPTPT

18 ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO Cada organismo vivo contiene DNA Molécula de la herencia Modelado en 1953 Por FRANKLIN, WATSON AND CRICK A través de un serie de experimentos y leyes como la de Chargaff de logró modelar para explicar los procesos celulares. El ADN Humano contiene 3 millones de desoxirribonucleótidos y contiene 25000 genes Genes son secuencias de información codificadas en el ADN que permiten sintetizar una o mas proteínas.

19 El ADN esta construido por 2 cadenas de polinucleótidos P P P P P P C G G T A A P P P P P P G C C A T T Puentes de Hidrogeno

20 EL ADN ESTACONSTRUIDO POR 2 CADENAS DE POLINUCLEÓTIDOS Las hebras de la moléculas de ADN corren en direcciones opuestas(antiparallelas) Ambas están unidas por las bases Cada base esta unida con una base específica: A siempre pareada con la T G siempre pareada con la C,,,,Una Purina pareada con una Pirimidina Asi las hebras son complementarias pero no idénticas The bases están unidas por Puentes de Hidrógeno

21 Purinas & Pirimidinas AdenineAdenine Cytosine Guanine Thymine

22 Watson & Crick complementariedad de bases

23 La doble hélice(1953)

24 ESTRUCTURA DEL ADN Puede ser entendida en tres niveles estructurales 1. ESTRUCTURA PRIMARIA ; se refiere a la secuencia de nucleótidos 2. ESTRUCTURA SECUNDARIA; SE REFIERE A LA HÉLICE FORMADA POR DOS HEBRAS 3. ESTRUCTURE TERCIARIA : Se refiere a las formas tridimensionales,. Surge del superenrollamiento que se realiza alrededor de los nucleosomas formados por octámeros de histonas donde se tuerce.

25 Replicación del ADN El ADN contiene toda la información necesaria para producir las proteínas requeridas por los organismos vivos. Para pasar la información almacenada en el ADN a una nueva generación de células, debe tener lugar la replicación del ADN En este proceso la estructura primaria del ADN es copiada de forma SEMICONSERVATIVA para que la hereden la nueva generación de células. Esto es, cada hebra de la doble hélice sirve como plantilla para la fabricación de una nueva hebra de ADN. En cada una de las cadenas de ADN hijas, está presente una cadena del ADN principal.

26 continuación… La producción de las nuevas cadenas están aacrgo de enzimas llamadas ADN polimerasas Estas enzimas catalizan la replicación leyendo la hebra antigua (en sentido 3′ → 5′ ) y colocando por complementariedad de bases los nucleótidos de la hebra nueva en dirección 5′ → 3′

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28 Imagen detallada de la replicación

29 ARN Acido ribonucleico(ARN), al igual que el ADN, es una larga cadena de nucleotidos unidos en sentido 3′ → 5′ por enlaces forfodiester. El número de ribonucleotidos del ARN oscila entre de 75 a varios miles

30 ESTRUCTURA ARN Tiene una estructura similar al DNA Ambos son cadenas de nucleótidos Pero presentan 3 diferencias 1) ARN tiene un azúcar diferente que es la ribosa 2) Sus bases nitrogenadas son A, G, C, en ambos pero el ARN en vez de T tiene U 3) El ARN es monocatenario a diferencia del ADN que es bicatenario

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32 Tipos de ARN y sus funciones

33 ACIDOS NUCLEICOS Y LA SINTESIS DE PROTEÍNAS

34 Los siguientes tres procesos están involucrados en la duplicación, transferencia y uso de información genética 1) Replicación: El proceso por el cual se hace una réplica, o copia idéntica, del ADN cuando una célula se divide. 2) Transcripción: proceso mediante el cual se leen y copian los mensajes genéticos contenidos en el ADN. 3) Traducción: El proceso por el cual los mensajes genéticos transportados por el ARN son decodificados y usados ​​ para construir proteínas.

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36 TRANSCRIPCION El primer paso para utilizar la información almacenada en el ADN para producir proteínas es la transcripción, es decir, utilizar el ADN como plantilla para producir ARN. Controlado por interacciones de promotores y potenciadores Se producen varios tipos diferentes de arns, incluidos ARNm, ARNt, ARNr. LA TRANSCRIPCIÓN INCLUYE LOS PASOS INICIACIÓN ELONGACIÓN TERMINACIÓN

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38 Traducción: La síntesis de proteínas ocurre en los ribosomas, que están fuera del núcleo y dentro del citoplasma de las células. El ARNm se conecta con el ribosoma y los aminoácidos unidos al ARN de transferencia se entregan uno por uno en sitios específicos del ribosoma. La síntesis de proteínas, o traducción, tiene lugar en tres pasos: 1. Iniciación: un ribosoma, mRNA y tRNA se unen para formar un complejo 2. Elongación: los aminoácidos se unen a la cadena polipeptídica en crecimiento. 3. Terminación: la proteína se ha sintetizado y el complejo ribosoma-mRNA-tRNA se disocia.

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40 CODIGO GENETICO La secuencia de ribonucleótidos en una cadena de ARNm es como una oración codificada que especifica el orden en el que los residuos de aminoácidos deben unirse para formar una proteína. Cada palabra o codón en la oración de ARNm es una serie de tres ribonucleótidos que codifican un aminoácido específico. Por ejemplo, la serie uracil-uracil-guanina (UUG) en una cadena de ARNm es un codón que dirige la incorporación del aminoácido leucina en una cadena de proteína en crecimiento.

41 CONTROLDE LA EXPRESION GENICA El ADN de cada ser vivo esta formado por miles de genes Estos genes no se expresan continuamente (Lectura para fabricar proteínas), por que la produción de proteínas innecesarias podría ser un consumo de recursos innecesarias El Control de la expresión génica previene la fabricación de proteínas no deseadas o innecesarias.

42 REGULACION GENICA Procesos que controlan la tasa y la manera de la expresión génica. Mecanismos de regulación incluye; 1. regular la tasa de transcripcion 2. regular el procesamiento de moléculas de ARN 3. regular la estabilidad del ARNm 4. regular la tasa de traducción

43 MUTACION Cualquier cambio en la estructura primaria del ADN (secuencia de nucleotidos) es llamada mutación. Errores en la replicación o exposición a agentes mutágenos(agentes causantes de mutaciones, incluye rayos X, radiacion UV, radiacion nuclear y quimicas) son las mutaciones mas comunes. Cuando la mutación ocurre en las células sexuales (espermatozoides o células ováricas), La mutación será heredada dando lugar a enfermedades genéticas Las mutaciones pueden implicar el cambio de un par de bases por otro o la adición o eliminación de pares de bases

44 ADN RECOMBINANTE El ADN recombinante contiene dos o más segmentos de ADN que no se encuentran juntos en la naturaleza. Se realiza al extraer un gen de un organismo y recombinarlo en la maquinaria genética de otro organismo La proteína codificada por el gen insertado es luego sintetizada por el organismo objetivo. La insulina se ha fabricado de esta manera

45 PCR