Ácidos Nucleicos
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Ácidos Nucleicos MARY L. VALLECILLO MSc. Friedrich Miescher , trabajando en el laboratorio de Félix Hoppe-Seyler , en el Castillo de Tübingen (Alemania), descubrió en 1869 el DNA, al que llamó “ nucleína ”.

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Ácidos Nucleicos

MARY L. VALLECILLO MSc


FriedrichMiescher, trabajando en el laboratorio de Félix Hoppe-Seyler, en el Castillo de Tübingen (Alemania), descubrió en 1869 el DNA, al que llamó “nucleína”

“Me parece que va a emerger una completa familia de estas nucleínas que contienen fósforo que quizá merezca igual consideración que las proteínas”


Nucle tidos y cidos nucleicos
NUCLEÓTIDOS Y ÁCIDOS NUCLEICOS

  • Los nucleótidos son un grupo de macromoléculas que participan en los procesos de transmisión y expresión de la información genética. Existen 2 tipos de ácidos nucleicos, el ACIDO RIBONUCLEICO (RNA o ARN) y el ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (DNA o ADN).



Acido Nucléico: polímero de nucleótidos

Componentes de un nucleótido:

base N + pentosa + fosfato




Bases nitrogenadas de los ácidos nucléicos

(RNA)

(DNA)







Cidos nucleicos
ÁCIDOS NUCLEICOS

  • ADN ( ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO ).

  • ARN ( ÁCIDO RIBONUCLEICO ).


Estructura del ADN

Los científicos Watson y Crick , fueron acredores del premio Nobel en 1953, por establecer el módelo del ADN , proponiendo la estructura helicoidal de doble cadena de DNA, como se conoce hoy en día.

“Cada molécula de DNA está formada por dos largas cadenas de polinucleótidos que corren en direcciones opuestas formando una hélice doble alrededor de un eje imaginario central. De esta forma la polaridad de cada cadena es opuesta”


La doble cadena de DNA se forma por la unión de nucleótidos (fosfato, azúcar y base nitrogenada) que se atraen fuertemente mediante puentes de H.


LOS NUCLEÓTIDOS

Están formados por:

Una base nitrogenada BN

Un azúcar (pentosa) A

Ácido fosfórico (H3PO4) P

Unidos en el siguiente orden:P A BN




Bases nitrogenadas

DNA

RNA

Bases Nitrogenadas

Pirimidinas Purinas


FUNCIONES DE LOS NUCLEÓTIDOS

  • Son fundamentales para la vida de las células, pues al unirse con otras moléculas cumplen tres funciones cruciales:

    • TRANSPORTE DE ENERGÍA

    • TRANSPORTE DE ÁTOMOS

    • TRANSMITEN MENSAJES CELULARES

    • TRANSMITEN LOS CARACTERES HEREDITARIOS


  • Cada nucleótido puede contener de 1 A 3 grupos de acido fosfórico.

  • Monofosfato: AMP, CMP, GMP, UMP, dAMP, dCMP, dGMP, dTMP

  • Difosfato: ADP, CDP, GDP, UDP, dADP, dCDP, dGDP, dTDP

  • Ttrifosfato: ATP, CTP, GTP, UTP, dATP, dCTP, dGTP, dTTP

Los nucleótidos se encuentran en un estado estable cuando poseen un solo grupo de acido fosfórico .

Cada grupo de fosfato adicional que posea un nucleótido se encuentra en un estado más inestable y el enlace del fosfato tiende a romperse por hidrólisis y liberar la energía que lo une al nucleótido.


Las células poseen enzimas cuya función es precisamente hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

Por tal razón un nucleótido de trifosfato es la fuente preferida de energía en la célula.

De ellos, el ATP es el predilecto en las reacciones celulares para la transferencia de la energía demandada.

UTP y GTP también complacen las demandas de energía de la célula en reacciones con azúcares y cambios de estructuras protéicas, respectivamente.


El ATP hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.


Hidrólisis del ATP hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

7,3 Kcal.

+



Para cumplir esta función, los nucléotidos se polimerizan formando polinucleótidos en forma de cadena, llamados ácidos nucleicos.


Formaci n de dinucle tidos
Formación de dinucleótidos hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

3’-hidroxilo

5’-fosfato


Dna estructura de doble h lice
DNA (estructura de doble hélice) hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

Las dos cadenas complementarias se encuentran entrelazadas en forma de doble hélice.


Leyes de Chargaf hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

La Ley de Chargaff y Col es aplicable al ADN, ellos realizaron un estudio cuantitativo sobre el nº de bases nitrogenadas complementarias en el ADN(relación AT/CG), demostraron que la cantidad de Adenina es igual a la cantidad de Timina, lo mismo que la cantidad de Citosina es igual a la cantidad de Guanina, es decir, el nº total de bases Púrinas es igual al nº total de bases Pirimídinas, sin embargo, en lo que respecta a la relación AT/CG existe notables diferencias, en animales superiores y vegetales superiores hay mas predominio de AT sobre CG, en cambio, en bacterias y plantas inferiores existe lo contrario CG sobre AT

A = T

G ≡ C


DNA hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

Nucleótido

Puentes de H

Cadena IZQ.

Cadena DER.


El arn
EL ARN hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

  • LLEVA RIBOSA Y NO DESOXIRRRIBOSA.

  • SUS BASES NITROGENADAS SON : A. G. C Y U.

  • ES UNA MOLÉCULA MÁS CORTA QUE EL ADN.

  • SALVO EXCEPCIONES NO FORMA CADENAS DOBLES.


Tipos de arn
TIPOS DE ARN hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

  • ARN RIBOSOMAL : Forma los ribosomas.

  • ARN TRANSFERENTE: Capta aminoácidos en su extremo 3’.

  • ARN MENSAJERO : Lleva la información genética desde el núcleo al citoplasma.


EXISTEN VARIOS TIPOS DE RNA hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

Ribosómico rRNA

Los mas importantes

Mensajero mRNA

Transferencia tRNA

  • RNA heterogéneo nuclear (hnRNA)

  • RNA pequeño nuclear (snRNA)

  • RNA catalítico (cRNA)

  • RNA vírico (vRNA)


Rna estructura de cadena sencilla
RNA (estructura de cadena sencilla) hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

El RNA es

monocatenario


Rna heterog neo nuclear hnrna

RNA polymerase hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

DNA of gene

Promoter

DNA

Terminator

DNA

Initiation

Elongation

Area shownin Figure 10.9A

Termination

GrowingRNA

Completed RNA

RNApolymerase

RNA heterogéneo nuclear (hnRNA)

Es un RNA de alto peso molecular, también conocido como transcrito primario del RNA ya que es el RNA recién sintetizado por la RNA polimerasa en el proceso de transcripción.

En células procariotas, el transcrito primario actúa directamente como molde para la síntesis de proteínas.


Rna peque o nuclear snrna
RNA pequeño nuclear (snRNA) hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

Está presente en el núcleo, y es de pequeño tamaño. Está implicado en los procesos de maduración del RNAhn. En este proceso, el RNAsn se asocia a proteínas formando las ribonucleoproteínas pequeñas nucleares (RNPsn) que se encargan de eliminar los intrones.


AUG hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

UAA AUG UGA

En eucariotas, el RNAm maduro presenta unas características especiales, ya que además de los codones de iniciación (AUG) y de terminación (UAG) presenta en su extremo 5' una estructura compleja llamada "capucha" (cap), y en su extremo 3' una cadena de poliA de longitud variable. Estas modificaciones tienen por objeto aumentar la vida media de estas moléculas en el citoplasma

INICIO

TERMINO


Rna de transferencia trna
RNA de transferencia (tRNA) hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

Tienen entre 75 y 90 nucleótidos, y su peso molecular es de unos 25000 dalton. Se conocen unos 60 distintos, y se encuentran en todas las células.

Intervienen en la síntesis de proteínas, ya que van unidos a un aminoácido.

Pueden presentar nucleótidos poco usuales (ácido pseudouridílico, ácido inosílico) e incluso bases características del DNA como la timina.

Su estructura secundaria presenta un plegamiento complejo en donde alternan zonas apareadas y zonas no apareadas, y en donde se pueden distinguir zonas críticas, como la zona de unión a aminoácidos y la zona que reconoce los codones del RNAm


Amino acid attachment site hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

Hydrogen bond

RNA polynucleotide chain

Anticodon

Figure 10.11A


Rna ribos mico rrna
RNA ribosómico (rRNA) hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

Se conocen varios tipos distintos y están presentes en los ribosomas, orgánulos intracelulares implicados en la síntesis de proteínas.

Su estructura secundaria y terciaria presenta un plegamiento complejo que le permite asociarse tanto a las proteínas integrantes de los ribosomas como a otros RNA y participar en el proceso de síntesis proteica.

5S y 16S


Rna mensajero mrna
RNA mensajero (mRNA) hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

El RNA mensajero (RNAm) se sintetiza sobre un molde de DNA y sirve de pauta para la síntesis de proteínas (traducción). Su peso molecular es alto y contiene únicamente los nucléotidos A, U, G y C. Además de contener codificada la secuencia de una proteína, contiene señales para la iniciación (codón AUG, que codifica al aminoácido metionina) y terminación de la síntesis (codones UAA, UAG o UGA).


Trascripción hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.


Next amino acid hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces. to be added topolypeptide

P site

A site

Growingpolypeptide

tRNA

P

A

mRNA

mRNAbindingsite

Codons

Traducción


Rna catal tico crna
RNA catalítico (cRNA) hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.


Rna viral vrna
RNA viral (vRNA) hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

Es el que consituye el patrimonio genético de ciertos virus como el bacteriófago MS2, el virus del mosaico del tabaco, el poliovirus, el virus de la rabia, el virus de la gripe o el virus del SIDA.

Los virus cuyo patrimonio genético es una molécula de RNA se llaman retrovirus, y su hallazgo supuso replantearse el dogma central de la biología:


snRNA hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.


Interesting facts about rna
Interesting facts about RNA hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

  • Approximately, 5-10% of total weight of a cell is RNA (compare with only about 1% DNA!).

  • The extra hydroxyl group in RNA makes it more succeptible to damage by hydrolysis; that's why DNA is the ultimate repository of genetic information.

  • RNA is the genetic material (like DNA for other organisms) in some viruses (which don't have DNA).

  • DNA is capable of self-replication, but only when assisted or catalysed by proteins (enzymes) but RNA is capable of both self replication and catalysis.

  • "RNA World hypothesis" states that before the emergence of the first cell, RNA was  the dominant and probably the only form of life.


Diferencias entre dna y rna
Diferencias entre hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces. DNA y RNA

* También se encuantra en mitocondrias y cloroplastos


Funciones de los cidos nucleicos
FUNCIONES DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

SÍNTESIS DE PROTÉINAS ESPECÍFICAS DE LA CÉLULA.

ALMACENAMIENTO, REPLICACIÓN Y TRANSMISIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA.

“Son las moléculas que determinan lo que es y hace cada una de las células vivas”

“La función principal del RNA es servir como intermediario de la información que lleva el DNA en forma de genes y la proteína final codificada por esos genes”


DNA hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

TRANSCRIPTION

RNA

TRANSLATION

Protein

Flujo de información genética


Gene 1 hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

Gene 3

DNA molecule

Gene 2

DNA strand

TRANSCRIPTION

RNA

Codon

TRANSLATION

Polypeptide

Amino acid


El código génético hidrolizar nucleótidos (enlaces del fosfato) para extraer el potencial energético almacenado en sus enlaces.

Virtualmente todos los organismos comparten el mismo código genético


En un mamifero una célula cualquiera puede expresar unas 5000 proteinas diferentes a partir de ~35000 genes.

La mayor parte de estas proteínas son necesarias para cualquier tipo celular y normalmente se expresan en forma constitutiva (housekeeping proteins).


Empaquetamiento del DNA en Eucariotas 5000 proteinas diferentes a partir de ~35000 genes.


En el núcleo en 5000 proteinas diferentes a partir de ~35000 genes.interfase el DNA se encuentra asociado a proteínas y relativamente empaquetado


Durante la 5000 proteinas diferentes a partir de ~35000 genes.división celular, el DNA alcanza su máximo grado de empaquetamiento: los cromosomas


El 5000 proteinas diferentes a partir de ~35000 genes.CROMOSOMA es el material microscópico constituido del ADN y de proteínas especiales llamadas histonas que se encuentra en el núcleo de las células eucariotas en las cuales los cromosomas se ven como una maraña de hilos delgados, llamada cromatina.


Existen 5 tipos de histonas, altamente conservadas a traves del desarrollo.

El empaque inicial se inicia con la fibra de DNA enrollada alrededor de un octamero histonas.

La histona H1 sirve para sellar el “nucleosoma”.



Test para determinar DNA: del desarrollo.

  • Difenilamina (transparente)

  • Positivo: Azul.


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