República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación U.E. Colegio Santo Tomás de Villanueva Departamento de Ciencias Cátedra: Ciencias Biológicas 3 Año Tema XI: Ácidos nucléicos (Introducción) Prof. Luis E. Aguilar R. 1
Componentes de los ácidos nucleicos adenina timina guanina citosina 2
BASES NITROGENADAS 3
Reglas de Chargaff 1. Proporción de purinas = Proporción de pirimidinas A + G = C + T 2. A = T 3. G = C 4
1953. Año culminante: J. Watson y F. Crick resuelven la estructura tridimensional del DNA (Nature 171: 737-738) Watson y yo hemos encontrado el secreto de la vida 5
1953. Año culminante: Dos líneas de evidencia: Reglas de Chargaff Fotografías de difracción de rayos X 6
Significado reglas de Chargaff Complementariedad de las bases 7
Difracción de rayos X Hemoglobina Linus Pauling 8
Interpretación del patrón difracción de rayos X del DNA Rosalind E. Franklin Crick 9
Modelo en metal del DNA J. Watson y F. Crick Concluyen: La estructura del DNA es una doble hélice, formada por cadenas orientadas en direcciones opuestas (antiparalelas). La estructura se mantiene gracias a enlaces de hidrógeno entre las bases nitrogenadas que se encuentran orientadas hacia el interior de las cadenas 10
Doble hélice, formada por cadenas orientadas en direcciones opuestas (antiparalelas). La estructura se mantiene gracias a enlaces de hidrógeno entre las bases nitrogenadas que se encuentran orientadas hacia el interior de las cadenas 11
Una estructura tan bonita tenía, por fuerza, que existir J. Watson 12
Una estructura tan bonita tenía, por fuerza, que existir J. Watson 13
Replicación del DNA 14
Posibles modelos de replicación 15
Replicación del DNA Semiconservativa: una cadena sirve de molde para una nueva cadena El experimento de M. Meselson y F. Stahl (1958) demuestra que la replicación es semiconservativa Mathew Meselson Frank Stahl 16
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Replicación del DNA Enzimas que sintetizan (replican) el DNA E. coli DNA polimerasa I (rellena huecos y repara) DNA polimerasa II y III (función principal en la síntesis) Añade bases en ambas cadenas en la dirección 5 3 Requiere un 3 OH final Eucariotas 5 polimerasas y principal en replicación, y exonucleasas Corrección de pruebas: actividad 3 5 exonucleotídica. Sustituye bases mal emparejadas (10-5 ) por correctas (10-7 ); mecanismos de reparación adicionales la reducen hasta 10-10 18
ARN ÁCIDO RIBONUCLEÍCO El ácido ribonucleíco se forma por la polimerización de ribonucleótidos. Estos a su vez se forman por la unión de: a) un grupo fosfato. b) ribosa, una aldopentosa cíclica y c) una base nitrogenada unida al carbono 1 de la ribosa, que puede ser citocina, guanina, adenina y uracilo. Esta última es una base similar a la timina. 19
En general los ribonucleótidos se unen entre sí, formando una cadena simple, excepto en algunos virus, donde se encuentran formando cadenas dobles. La cadena simple de ARN puede plegarse y presentar regiones con bases apareadas, de este modo se forman estructuras secundarias del ARN, que tienen muchas veces importancia funcional, como por ejemplo en los ARNt (ARN de transferencia). 20
Se conocen tres tipos principales de ARN y todos ellos participan de una u otra manera en la síntesis de las proteínas. Ellos son: ARN mensajero (ARNm) ARN ribosomal (ARNr) ARN de transferencia (ARNt). 21
ARN MENSAJERO (ARNm) Consiste en una molécula lineal de nucleótidos (monocatenaria), cuya secuencia de bases es complementaria a una porción de la secuencia de bases del ADN. El ARNm dicta con exactitud la secuencia de aminoácidos en una cadena polipeptídica en particular. Las instrucciones residen en tripletes de bases a las que llamamos codones. Son los ARN más largos y pueden tener entre 1000 y 10000 nucleótidos 22
ARN RIBOSOMAL (ARNr) Este tipo de ARN una vez transcripto, pasa al nucleolo donde se une a proteínas. De esta manera se forman las subunidades de los ribosomas. Aproximadamente dos terceras partes de los ribosomas corresponde a sus ARNr. 23
ARN DE TRANSFERENCIA (ARNt) Este es el más pequeño de todos, tiene aproximadamente 75 nucleótidos en su cadena, además se pliega adquiriendo lo que se conoce con forma de hoja de trébol plegada. El ARNt se encarga de transportar los aminoácidos libres del citoplasma al lugar de síntesis proteica. En su estructura presenta un triplete de bases complementario de un codón determinado, lo que permitirá al ARNt reconocerlo con exactitud y dejar el aminoácido en el sitio correcto. A este triplete lo llamamos anticodón. 24
Molécula de ARNt 25
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El ADN y el ARN se diferencian: el peso molecular del ADN es generalmente mayor que el del ARN el azúcar del ARN es ribosa, y el del ADN es desoxirribosa el ARN contiene la base nitrogenada uracilo, mientras que el ADN presenta timina la configuración espacial del ADN es la de un doble helicoide, mientras que el ARN es un polinucleótido lineal monocatenario, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenarios 27
Diferencias estructurales entre el DNA y el RNA pentosa bases nitrogenadas estructura DNA RNA 28