ADN ESTRUCTURA CROMOSOMAS Y GENOMAS
Los cromosomas son los portadores de los elementos hereditarios Los cromosomas están compuestos de ADN y proteínas Cada cromosoma está formado por una molécula de ADN
El ADN como principio transformante Cepa R inocua Cepa S letal Frederick Griffith, 1928 Streptococcus pneumoniae S: cubierta de polisacáridos PRESENTE R: cubierta de polisacáridos AUSENTE
Oswald Avery, Colin MacLeod, and Maclyn McCarty, 1943.
P 32 S 35 DNA: P 32 proteínas: S 35 Alfred Hershey & Martha Chase, 1952.
El ADN molécula de la herencia La naturaleza hereditaria de cada organismo está definida por su genoma, el cuál consiste de largas secuencias de ácidos nucleicos que proporcionan la información necesaria para construir al organismo. Estructura, organización y propiedades
Las bases nitrogenadas
DESOXIRIBONUCLEÓTIDOS
Nucleósido Nucleótido
Reglas de Chargaff La cantidad de adenina es la misma que la de timina: A=T La cantidad de guanina equivale a la de citosina: G=C La cantidad de bases púricas es la misma que las bases pirimídicas: A+G=T+C Pero la cantidad de A+T G+C
Rosalind Franklin y Maurice Wilkins
Estructura del ADN James Watson y Francis Crick, 1953. Modelo de la doble hélice del ADN
Surco menor Surco menor Surco mayor Surco mayor
5 GATC... 3 5 fosfato Enlace fosfodiester ADN 3 hidroxilo
Complementariedad: A T G C Bases nitrogenadas: interior Fosfatos: exterior Cadenas anti-paralelas Extremo 5 : PO 4 Extremo 3 : OH
La estructura del ADN permite responder dos preguntas claves en la Genética: 1. Cómo se puede determinar la información de una función biológica en una forma química? 2. Cómo se puede copiar la información a generaciones sucesivas?
ADN lineal y circular Doble hélice (procariontes y eucariontes) Cadena sencilla (algunos virus) Secuencias unicas (genes); secuencias repetidas (no codificantes) Circular Superenrollado Bacteria Virus (algunos) Plásmidos Mitocondria Cloroplastos Lineal Nuclear de Eucariontes Virus (algunos) Superenrollado
1 cromosoma DNA circular doble cadena sin envoltura de membrana ADN de bacteria (4.2 x 10 6 pb)
Superenrollamiento del ADN Bacteria
Organización del cromosoma bacteriano DNA superenrollado Proteínas que unen al DNA Bacteria en división Bacteria
Topoisomerasas Enzimas que regulan la tensión en la molécula de ADN Tipo I: Cortan una de las cadenas de DNA No requieren ATP Introducen incrementos de 1 en Lk Tipo II: Cortan ambas cadenas de DNA Requieren ATP Introducen incrementos de 2 en Lk Girasa (superenrollamiento negativo en procariontes)
Formas topológicas del DNA circular cerrado (topoisómeros)
Propiedades del ADN Desnaturalización y Re-naturalización El contenido de GC influye en las propiedades del ADN, especialmente sobre la temperatura de desnaturalización y alineamiento % GC Tm
Purificación de ADN 1. Concentrar células 2. Romper células 3. Eliminar proteínas Source Bacteria Organelles Animal Cells Plant Cells Lysis Methods Lysozyme - degrades polysaccharide cell walls SDS - detergent for cell membranes Freeze/Thaw several times French Press Osmotic Sonication Detergent Osmotic Sonication Detergent Several enzymes to break down cell walls Mechanical grinding 4. Precipitar ADN Etanol Isopropanol Butanol
Concentración y calidad del ADN A260 / A280 Quality Ratio < 1.8 Contains protein contamination 1.8 < Ratio < 1.9 no contamination Ratio > 2 DNA may contain RNA Absorbance peak or shoulder at 270 nm Phenol contamination Nucleic Acid Form Double -stranded DNA Single-stranded DNA RNA NA Concentration at 1 A260 50 µg/ml 37 µg/ml 40 µg/ml
Separación y visualización de fragmentos de ADN Gel de Agarosa 0.8% - 2.5% Bromuro de etidio: Agente intercalante entre las bases nitrogenadas que fluoresce a la luz UV
Bibliografía: Alberts Molecular Biology of the Cell 4ª o 5ª Ed. (2002, 2008) Lehninger Principles of Biochemistry 3ª, 4ª o 5ª Ed. (2000, 2004, 2008) Lodish Molecular Cell Biology 4ª, 5ª o 6ª Ed. (1999, 2003, 2007)