Biología Molecular. Biología Molecular

Transcripción

1 Biología Molecular Función Bioquímica Genética Proteínas Genes Biología Molecular Biología Molecular Es el estudio de las bases moleculares del proceso de replicación, transcripción y traducción del material genético

2 Moléculas involucradas en la Biología Molecular ADN Proteínas ARN Diferencias básicas entre procariotas y eucariotas

3 Qué es un gen? Composición química de los ácidos nucleicos

4 Los ácidos nucleicos tienen tres componentes principales Nucleótidos: Azúcar + Base + Fosfato Nucleósidos: Azúcar + Base

5 Las bases nitrogenadas pueden ser purinas o pirimidinas La diferencia entre ARN y ADN radica en un hidroxilo de la ribosa

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

7 Unión entre bases por puentes H

8 La estructura secundaria del ADN: la doble hélice La complementariedad de bases es clave en la función del ADN El modelo explica: dirección, secuencia y transmisión de información.

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10 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

11 El ADN tiene una estructura terciaria

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

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14 Empaquetamiento: Nucleosoma

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16 Ácido Ribonucleico: ARN 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

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

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

19 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. Replicación del ADN

20 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 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)

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

22 El modelo predice la aparición de horquillas de replicación Cromatina Complejo de ADN y proteínas. Material que forma los cromosomas eucariotas Eucromatina Heterocromatina

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24 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

25 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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27 Las topoisomerasas son enzimas capaces de encadenar y desencadenar moléculas de ADN ccc. En la síntesis de ADN se utilizan nucleótidos trifosfato

28 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 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

29 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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34 Replicación de los telómeros

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