ÀCIDS NUCLEICS ADN. GEN és un segment d ADN que codifica per una proteïna.

Transcripción

1 ADN PROTEÍNA RTFQ GEN és un segment d ADN que codifica per una proteïna. ÀCIDS NUCLEICS Tipus:ADN (àcid desoxiribonucleic) i ARN (àcid ribonucleic) L estructura de l Àcid desoxiribonucleic (ADN) És una llarga cadena formada per moltes unitats anomenades nucleòtids. (polinucleòtid) Nucleòtid = àcid fosfòric + pentosa (desoxiribosa) + base nitrogenada nucleòsid Un nucleòtid està format per tres molècules unides per reaccions de condensació Fina vert 1

2 A l ADN hi ha dues cadenes llargues de nucleòtids enrotllades entre sí formant una doble hèlix, de manera semblant a una escala de cargol. Les dues cadenes es disposen en direccions oposades, antiparal leles (5-3 i 3-5 ), unides per ponts d hidrogen dèbils entre parells de bases. Com s aparellen les bases? (amplada uniforme) Adenina-Timina (2 enllaços) A-T Citosina-Guanina (3 enllaços) C-G Fina vert 2

3 En l ADN es distingeixen 4 nivells estructurals: Estructura primària o seqüència de nucleòtids. 5 3 Fina vert 3

4 Estructura secundària o doble hèlix Àcids nucleics Model de la doble hèlix de Watson i Crick (1953) És una doble hèlix formada per dues cadenes de desoxiribonucleòtids antiparal leles Les bases dirigides cap al centre. La distància entre una base i l altra és de 3,4 Å. Les bases complementàries es mantenen unides per ponts d hidrogen. (A-T i C-G) Cada 10 bases (34 Å ) es produeix una volta completa. El diàmetre de la doble hèlix és de 20 (àngstroms). L enrotllament de la doble hèlix és dextrogir i plectonòmic, es a dir, que perquè se separin les dues cadenes l una ha de girar respecte a l altra. Estructura terciària Fibra de cromatina de 100 Å = collaret de perlas. La doble hèlix de l ADN (146 parelles de nucleòtids) s enrotlla sobre l octàmer (8 molècules d histona), formant el nucleosoma, i sobre una proteïna histona H. Els nucleosomes 1 estan connectats per l ADN espaiador (60 parelles de nucleòtids). Estructura quaternària Fibra de cromatina de 300 Å = solenoide. La fibra de cromatina de 100Å s empaqueta formant una fibra de cromatina de 300Å. 6 nucleosomes per volta. Solenoide es compacte formant llaços, aquests es continuen compactant fins a formar el cromosoma. Fina vert 4

5 Fina vert 5

6 On podem trobar ADN? Eucariotes: nucli, cloroplasts i mitocondris. Procariotes: lliure en el citoplasma. Tipus de DNA segons l'estructura: Monocatenari (un sol filament): només en alguns virus. Bicatenari (dos filaments): en tota la resta d organismes. Tipus de DNA segons la forma: Circular: com el DNA dels cloroplasts, mitocondris, bacteris i alguns virus. Lineal: com el DNA del nucli dels eucariotes i d'alguns virus. Desnaturalització del ADN Desnaturalització: a 100ºC, les dos cadenes del DNA se separen. Renaturalització: a 65ºC, les dos cadenes del DNA tornen a unir-se. Fina vert 6

7 Com l ADN codifica les proteïnes? Els parells de bases de l ADN que porten informació per tal que la cèl lula pugui sintetitzar una proteïna s anomena GEN. Recorda que cada proteïna té la seva seqüència d aa. EL GEN porta les instruccions per dir quin aa i quin ordre s han d enllaçar per a formar una proteïna. El gen de la fibrosi quística es localitza en el cromosoma 7. És un gen format per parells de bases que conté les instruccions per tal que la cèl lula pugui fer la proteïna RTFQ que forma el canal de clorur que travessa la membrana. De quina manera la seqüència de bases de l ADN li diu a la cèl lula quins aminoàcids ha d enllaçar per tal de formar RTFQ o qualsevol altra proteïna? De l ADN a les proteïnes L ADN ajuda a determinar l estructura i funció de la cèl lula dient-li quines proteïnes ha de fer. L ADN es troba al nucli (no pot travessar la membrana nuclear) i les proteïnes es construeixen en el citoplasma. Com arriben les instruccions? Es fa una còpia, l ARN (àcid ribonucleic) aquest si que pot sortir del nucli hi portar la informació en el citoplasma. Fina vert 7

8 ARN. Àcids ribonucleics Diferències entre l ADN i ARN 1. 1 cadena senzilla (menys en els reovirus que és bicatenari). 2. El monosacàrid és la ribosa. 3. Tenen Uracil en comptes de Timina La presència d'un OH en posició 2' de la ribosa fa que químicament el RNA sigui una molècula més inestable que el DNA. Aquest OH, més voluminós, dificulta la formació d'una doble cadena com en el DNA. Constitueix la major quantitat d'àcid nucleic de les cèl lules. En eucariotes, hi ha de 5 a 10 vegades més RNA que DNA. Localització: En totes les cèl lules eucariotes i procariotes i en molts tipus de virus. Les funcions dels àcids ribonucleics Transmissió de la informació genètica des del DNA fins als ribosomes. (transcripció) Conversió de la seqüència de nucleòtids del RNA en una seqüència d'aminoàcids. (traducció) Emmagatzemament de la informació genètica (en virus que no tenen DNA). Hi ha diferents tipus ARN implicats en la síntesi de proteïnes: ARN missatger És monocatenari, bàsicament lineal. Només té estructura primària. Té la funció de copiar la informació continguda en l ADN i dur-la fins als ribosomes, perquè s hi sintetitzin les proteïnes a partir dels aminoàcids que porten els ARNt. Estructura diferent entre eucariotes i procariotes. RNAm eucariòtic És monocistrònic: conté informació per a una sola proteïna. Es forma a partir del RNAhn (RNA heterogeni nuclear) també anomenat transcrit primari o prernam (perquè és el primer RNA que apareix després del procés de la transcripció del Fina vert 8

9 DNA). El RNAhn té una sèrie de segments amb informació, anomenats exons, alternats amb uns altres segments sense informació, anomenats introns, que en el procés de la maduració seran suprimits al nucli de la cèl lula (maduració). Després de la maduració passarà al citoplasma. Presenta a l'extrem 5' un CAP que és una molècula anomenada 7-metilguanosina que s'uneix a tres grups fosfat; i a l'extrem 3' una cua de poli(a), formada per una llarga sèrie de residus d'adenina. Aquests extrems tenen funció protectora (la caputxeta bloquejant l'acció dels enzims exonucleases que podrien destruir el RNAm i constitueix el senyal d' inici en la síntesi de proteïnes i la cua serveix d'estabilitzador davant dels enzims exonucleases. ). RNAm procariòtic És policistrònic: conté informació per més d una proteïna. Com que els procariotes no tenen nucli, la transcripció i la traducció es realitzen totes dues en el citoplasma. No té ni exons ni introns, ni tampoc caputxa, ni cua poli-a. Comença però amb un nucleòtid trifosfat (per exemple pppg..) Fina vert 9

10 ARN de transferència Té uns nucleòtids es troba en el citoplasma en forma de molècula dispersa. És monocatenari. Presenta zones amb estructura secundària en doble hèlix a causa de la complementarietat entre les bases d'alguns segments,i zones amb estructura primària o lineal que formen nanses o bucles, la qual cosa confereix a la molècula una forma de fulla de trèvol. A l extrem 3 hi ha un triplet C-C-A que és on s enllaça l aa. L anticodó es complementari amb el codó de l ARNm Té com a funció transportar aa específics fins als ribosomes. Existeixen més de 20 ARNt diferents, almenys un per cada aminoàcid dels que formen les proteïnes naturals. ARN ribosòmic L ARN-r units a les proteïnes constitueixen els ribosomes. Faciliten el procés de traducció. És el RNA més abundant. Hi ha diferents classes de RNAr. Fina vert 10

11 El pes dels RNAr i dels ribosomes s'expressa segons el coeficient de sedimentació de Svedberg (coeficient directament proporcional a la velocitat de sedimentació de la partícula durant la ultracentrifugació)) en unitats svedberg (S). Ribosomes: orgànuls cel lulars, formats per dos subunitats, implicats en la síntesi de proteïnes. RNAn (RNA nucleolar) Constitueix el nuclèol. S'origina a partir d'una regió del DNA que s'anomena regió organitzadora nucleolar. Després s associen a proteïnes i surten del nucli, donant lloc als ribosomes en el citoplasma. ARN petit nuclear (ARNpn) Mida petita a la seva presència al nucli de les cèl.lules eucariotes. També s'anomena ARN- U, perquè té un alt contingut, d'uridina. Fina vert 11

12 L'ARNpn s'uneix a determinades proteïnes del nucli i es formen les ribonucleoproteines nuclears (RNPpn), actua duent a terme el procés d'eliminació d'introns (maduració de l'arnm). ARN D INTERFERÈNCIA (ARNi) L ARN d interferència (ARNi) és de cadena doble i conté tan sols de 20 a 25 nucleòtids. És utilitzat per determinats enzims per reconèixer ARNm concrets, per la complementarietat de bases amb una de les cadenes. Després es degrada i així impedeix que aquests ARNm originin proteïnes. Es considera que aquest ARN constitueix un mecanisme de control de la cèl.lula. Va ser descobert el 1998 i actualment s ha començat a utilitzar pel tractament d infeccions víriques, del càncer i de les malalties hereditàries. Fina vert 12