NUCLEÓTIDOS Y ACIDOS NUCLÉICOS

Transcripción

1 NUCLEÓTIDOS Y ACIDOS NUCLÉICOS ÁCIDOS NUCLÉICOS Son macromoléculas que forman polímeros lineales, constituidos a partir de monómeros. ADN (Ácido desoxirribonucleico) ARN (Ácido ribonucléico) NUCLEÓTIDOS 1

2 LA INFORMACIÓN GENÉTICA: Se transmite por generaciones a través de la duplicación del ADN Se expresa a través de la transicripción o síntesis de ARN y traducción o síntesis de proteinas Tiene la capacidad de mejorar mediante la reparación del ADN y la recombinación genética. CONDENSACIÓN DEL ADN Y ESTRUCTURA DE UN NUCLEOSOMA 2

3 El genoma humano: 6x10 9 pares de nucleótidos 22 pares de autosomas 2 cromosomas sexuales 46 cromosomas = CARIOTIPO NUCLEÓTIDO 3

4 BASES NITROGENADAS Bases pirimídicas y Púricas derivan de Pirimidina y Purina BASES NITROGENADAS: ESTRUCTURA QUIMICA = Sitio de unión al azúcar ARN ADN 4

5 PENTOSAS NUCLEÓSIDO Glicosídico 5

6 NUCLEÓSIDOS DE ADN Citidina - OSINA - IDINA ADICIÓN DE GRUPO FOSFATO 6

7 ESTER γ β α ADICIÓN DE GRUPOS PO 4 H -2 ANHIDRIDO NUCLEÓTIDOS Derivados importantes del monofosfato de adenosina AMP ATP NAD FAD 7

8 Coenzima A (CoA) ESTRUCTURA QUIMICA DEL AMPc 8

9 TODOS los NTPs y los dntps son sustratos para la síntesis de los ÁCIDOS NUCLEICOS 9

10 Diferencias estructurales entre el DNA y el RNA pentosa bases nitrogenadas estructura DNA TIMINA URACILO RNA 10

11 ADN (Ácido desoxirribonucleico) James Watson y Francis Crick (1953) MODELO ESTRUCTURAL Rosalind Franklin y Maurice Wilkins Erwin Chargaff (1950) RELACIONES DE BASES DIFRACCIÓN DE RAYOS X 2 cadenas antiparalelas de polinucleótidos enrolladas sobre si mismas en sentido dextrógiro (sentido de las agujas del reloj) Estructura helicoidal c/vuelta se repite c/10 pb 10 Aº describiendo un surco mayor (22 A) y uno menor (12 A) 11

12 dirección 5 3 dirección /04/ cadenas polinucleotídicas c/ nucleótido se une al siguiente por un enlace fosfodiéster 3 5 ENLACE FOSFODIÉSTER

13 Cadenas unidas por puentes de H entre pares de bases complementarias Apareamiento altamente específico C = G T = A Mantienen la distancia constante entre las mismas Apareamiento altamente específico C = G T = A 13

14 Esquematicamente: Estabilidad de la doble hélice de ADN Pte. Hidrógeno H 2 O H 2 O H 2 O H 2 O Mg 2+ Pte. Hidrógeno Interacciones Electrostáticas Interacciones hidrofóbicas y Fuerzas de Van der Waals 14

15 Fases del Ciclo Celular división M = MITOSIS y CITOCINESIS interfase Duplicación SEMICONSERVATIVA 15

16 Origenes de replicación se activan simultáneamente (20-80) = REPLICONES BIDIRECCIONAL (2 horquillas = 1 burbuja) 16

17 1. Unión de la proteína de iniciación al origen de replicación. 2. Unión de la DNA Helicasa a la proteína de iniciación. La Helicasa se une al DNA y comienza a abrir la hélice. ATP 3. La Helicasa abre la hélice y une la primasa formando el primosoma, se sintetiza el ARN cebador. 4. La Girasa relaja el superenrrollamiento que se Girasa. 4. La Girasa relaja el superenrrollamiento que se produce al abrir el ARN. ATP Proteínas de unión a DNA simple cadena. 5. Las proteínas desestabilizadoras de la hélice mantienen al DNA abierto. 6. La síntesis del cebador de RNA permite que la DNA polimerasa inicie la primera cadena de DNA. 17

18 ATP ADN Polimerasa: Alta fidelidad de copiado 5 3 Mecanismo de verificación de lectura Actividad exonucleasa 3 5 ATP MECANISMO DE DUPLICACION 18

19 SENTIDO DE SINTESIS DE CADENAS PATRON Y REZAGADA Fragmento de Okazaki = ARN cebador (10 nucleótidos) + ADN (200 nucleótidos) En cada burbuja de replicación: Enzimas que degradan los ARN cebadores ADN polimeraza completa los espacios vacíos ADN ligasa forma una cadena continua de ADN 19

20 se requieren en cada complejo: dos ADN polimerasas pero sólo un primosoma (helicasa + ARN primasa) Topoisomerasas Cadenas hijas Superenrrollamiento Cadena patrón Orígenes de replicación. El sentido bidireccional de la replicación genera burbujas de replicación. Topoisomerasa II Acción de topoisomerasas : permite relajar el superenrrollamiento. El punto de corte es luego cerrado, regenerando la doble hélice de DNA. 20

21 Fidelidad del proceso: 1 error/ 10 9 pares de bases REPARACIÓN MECANISMOS REPARADORES 1. Reversión directa del daño ADN alquiltransferasas eliminan la base alterada VERIFICACIÓN DE LECTURA 2. Cortes en las secuencias alteradas de nucleótidos REPARACIÓN DE ERRORES DE APAREAMIENTO 3. Eliminación de bases alteradas por acción de enzimas glicosilasas de ADN REVERSIÓN DE DAÑOS QUÍMICOS. AMELOGÉNESIS IMPERFECTA: Defecto HEREDITARIO en la formación o calcificación del esmalte tipo Hipoplásica Esmalte de color café, afecta toda la dentición, en paciente con mordida cubierta (falta de puntos de contacto. tipo Hipoplásica ligada al X Dientes con marcado desgaste en una mujer de 55 años, con mordida abierta, falta de puntos de contacto y esmalte muy delgado. Sus dos hijas: también afectadas 21

22 ALTERACIONES HEREDITARIAS DE LA DENTINA Dentinogénesis Imperfecta (DI) y Dentina hereditaria opalescente (DHO) DI puede observarse sola o con Osteogénesis Imperfecta (OI). Es autosómica dominante pero es más frecuente sin OI = DHO. Afecta ambas denticiones color azulgrisáceo de todas las coronas dentarias En radiografía: aspecto bulboso, con marcada constricción a nivel del cuello, raíces y cámaras pequeñas; obliterada por depósito de dentina. El esmalte se pierde fácilmente por una falla de la unión esmalte-dentina y es común observar un marcado desgaste de las piezas dentarias. Dientes fusionados: fusión dentaria La etiología de esta malformación es desconocida, aunque se ha demostrado la tendencia hereditaria Diente supernumerario 22

23 Alteraciones gingivales genéticas Se transmite, generalmente, de forma autosómica dominante. Hiperplasia de la encía insertada, del margen gingival y de las papilas interdentales que presenta un color rosado y una consistencia fibrótica. Tiene poca tendencia al sangrado y llega a cubrir una parte o la totalidad de las coronas dentarias. Puede dar lugar a interferencias funcionales durante la fonación y la masticación, además de impedir el sellado labial 23