Biología Molecular. Función

Transcripción

1 Biología Molecular Función Bioquímica Genética Proteínas Genes Biología Molecular

2 Biología Molecular Es el estudio de las bases moleculares del proceso de replicación, transcripción y traducción del material genético

3 Moléculas involucradas en la Biología Molecular ADN ARN Proteínas

4 Diferencias básicas entre procariotas y eucariotas

5 Composición química de los ácidos nucleicos

6 Los ácidos nucleicos tienen tres componentes principales

7 Nucleótidos: Azúcar + Base + Fosfato Nucleósidos: Azúcar + Base Adenosina 5 -monofosfato Guanosina 5 -monofosfato

8 Las bases nitrogenadas pueden ser purinas o pirimidinas

9 La diferencia entre ARN y ADN radica en un hidroxilo de la ribosa ARN Ácido ribonucleico ADN Ácido desoxiribonucleico

10 La secuencia es la estructura primaria del ADN

11 La cadena de ADN tiene dirección y secuencia única Enlace fosfodiester La secuencia de bases de la cadena es su estructura primaria

12 Unión entre bases por puentes H

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14 La estructura secundaria del ADN: la doble hélice

15 La complementariedad de bases es clave en la función del ADN Surco mayor Surco menor El modelo explica: dirección, secuencia y transmisión de información.

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19 Existen otras estructuras de doble hélice, cada una con una función A-ADN Hebras ADN-ARN y ARN-ARN B-ADN Estructura normal Z-ADN (Levogiro) Relajación del súperenrollamiento

20 El ADN tiene una estructura terciaria

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22 El súperenrollamiento es común en las cadenas de ADN Trascripción - Replicación ADN circular

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25 Empaquetamiento: Nucleosoma

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29 Ácido Ribonucleico: ARN

30 Tipos de ARN Tipo Función Distribución ARN mensajero ARNm Codifica las proteínas Todos los organismos ARN ribosomal ARNr Traducción Todos los organismos ARN de transferencia ARNt Transporta los aa Todos los organismos En modificaciones post-transcripcionales ARN nuclear pequeño snrna Corte y empalme Eucariotas y archeas ARN Y ARN Telomerasa ARN antisentido ARNa Procesamiento del ARN, replicación del ADN Síntesis de los telómeros ARNs Reguladores Atenuación / Degradación del ARNm / Estabilización del ARNm / Traducción en bloque Animales En la mayoría de los eucariotas Todos los organismos

31 Diferencias entre ARN y ADN ARN Ribosa Uracilo Simple cadena ADN Desoxiribosa Timina Doble cadena

32 Proteínas

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34 Dogma central de la Biología Molecular ADN ARN Proteínas Replicación Transcripción Traducción

35 Tema 2. Replicación del ADN. Teoría: Replicación in vivo: Enzimas y procesos involucrados en la replicación en procariotas y eucariotas. Regulación de la replicación. Replicación de los extremos del ADN lineal: Telómero, estructura. Telomerasa: mecanismo de acción. Telómeros y envejecimiento celular. En el trabajo práctico: Replicación in vitro: Reacción en Cadena de la Polimerasa. Definición, usos y aplicaciones en biología molecular.

36 Replicación del ADN

37 Genoma Totalidad de instrucciones genéticas presentes en un organismo Totalidad de la información hereditaria de un organismo. Está codificado en el ADN, o en el ARN de algunos virus Incluye genes y secuencias no codificantes

38 Tamaño de los genomas de distintos organismos Organismo Tamaño aproximado en pb Bacteriófago E. coli (bacteria) S. cerevisiae Arabidopsis thaliana (vegetal) Drosophila melanogaster (insecto) Homo sapiens Zea mays Lillium longiflorum Amoeba dubia Amphiuma (salamandra)

39 La doble hélice permite tres modelos de replicación del ADN ADN Parental Conservativa Semiconservativa Dispersiva

40 El modelo de replicación es semiconservativo El modelo semiconservativo indica que cada hebra parental sirve de molde a una nueva cadena, a la que queda unida formando una nueva doble hélice.

41 El modelo predice la aparición de horquillas de replicación Las horquillas de replicación son la solución más simple al problema de la separación de hebras

42 Cromatina Complejo de ADN y proteínas. Material que forma los cromosomas eucariotas Eucromatina Heterocromatina

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45 Superenrrollamiento El superenrrollamiento es el resultado de la tensión generada cuando se agregan o quitan giros a una molécula de ADN relajada. Rotación excesiva: superenrrollamiento positivo. Subrotación: produce superenrrollamiento negativo

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47 Topoisomerasas Son enzimas capaces de cambiar el número de enlaces de una molécula de ADN. Las topoisomerasas de tipo I cambian el número en un solo paso y no necesitan energía. Las topoisomerasas de tipo II cambian el número de enlaces en dos pasos y necesitan energía. DNA girasa: introduce superenrrollamientos negativos en lugar de eliminarlos>>>procariontes Tanto los procariontes como los eucariontes tienen topoisomerasas de los dos tipos.

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51 Las topoisomerasas son enzimas capaces de encadenar y desencadenar moléculas de ADN ccc.

52 En la síntesis de ADN se utilizan nucleótidos trifosfato Cada nucleótido aporta la energía para la síntesis La síntesis es un proceso energéticamente costoso

53 En la horquilla se encuentra muchas enzimas con funciones diferentes Cadena retrasada Primasa ADN ligasa Las polimerasas de ADN necesitan un extremo libre para elongar las cadenas. Esta es la explicación del uso de cebadores en la PCR

54 La ADN polimerasa III de E. coli es la encargada de la replicación Funciones de las ADN polimerasas Síntesis de ADN 5-3 Exonucleasa 3-5 (correccion de errores) Exonucleasa 5-3 Sólo hay unas 10 por célula Las polimerasas I y II intervienen principalmente en la reparación de daños.

55 La replicación siempre tiene la misma dirección 5-3 La cadena retrasada se sintetiza en fragmentos pequeños. Los huecos son llenados por la ADN polimerasa I y los fragmentos son ligados entre si por la ligasa.

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64 Replicación de los telómeros

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78 Qué es un gen?

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