Ácidos Nucleicos
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Ácidos Nucleicos MARY L. VALLECILLO MSc PowerPoint PPT Presentation


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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

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Presentation Transcript


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

Ácidos Nucleicos

MARY L. VALLECILLO MSc


Cidos 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).


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

  • Los nucleótidos son las unidades estructurales

    de los Ácidos Nucleicos.

    Nucleótido:

  • Base nitrogenada +

  • Azúcar +

  • Fosfato


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

Acido Nucléico: polímero de nucleótidos

Componentes de un nucleótido:

base N + pentosa + fosfato


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

Azúcares de los ácidos nucléicos

RNA

DNA


Las pentosas monosac ridos

LAS PENTOSAS (MONOSACÁRIDOS)


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

Bases nitrogenadas de los ácidos nucléicos

(RNA)

(DNA)


El enlace glucos dico

EL ENLACE GLUCOSÍDICO


Nucleotidos del adn

NUCLEOTIDOS DEL ADN


Nucleotidos del arn

NUCLEOTIDOS DEL ARN


Esquema de un nucle tido

ESQUEMA DE UN NUCLEÓTIDO


Polinucle tidos

POLINUCLEÓTIDOS


Cidos nucleicos

ÁCIDOS NUCLEICOS

  • ADN ( ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO ).

  • ARN ( ÁCIDO RIBONUCLEICO ).


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

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”


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

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.


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

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


Acido ortofosf rico

Acido Ortofosfórico


Az cares de rna y dna

Azúcares de RNA y DNA


Bases nitrogenadas

DNA

RNA

Bases Nitrogenadas

PirimidinasPurinas


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

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


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

  • TRANSPORTE DE ENERGÍA

  • 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.


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

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.


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

El ATP


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

Hidrólisis del ATP

7,3 Kcal.

+


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

  • TRANSMITEN MENSAJES CELULARES


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

  • TRANSMITIR CARACTERES HEREDITARIOS

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

3’-hidroxilo

5’-fosfato


Dna estructura de doble h lice

DNA (estructura de doble hélice)

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


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Leyes de Chargaf

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


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

DNA

Nucleótido

Puentes de H

Cadena IZQ.

Cadena DER.


El arn

EL ARN

  • 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

  • ARN RIBOSOMAL : Forma los ribosomas.

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

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


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

EXISTEN VARIOS TIPOS DE RNA

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)

El RNA es

monocatenario


Rna heterog neo nuclear hnrna

RNA polymerase

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)

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.


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

AUG

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)

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


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

Amino acid attachment site

Hydrogen bond

RNA polynucleotide chain

Anticodon

Figure 10.11A


Rna ribos mico rrna

RNA ribosómico (rRNA)

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)

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).


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Trascripción


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

Next amino acidto be added topolypeptide

P site

A site

Growingpolypeptide

tRNA

P

A

mRNA

mRNAbindingsite

Codons

Traducción


Rna catal tico crna

RNA catalítico (cRNA)


Rna viral vrna

RNA viral (vRNA)

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:


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snRNA


Interesting facts about rna

Interesting facts about RNA

  • 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 DNA y RNA

* También se encuantra en mitocondrias y cloroplastos


Funciones de los cidos nucleicos

FUNCIONES DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

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”


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DNA

TRANSCRIPTION

RNA

TRANSLATION

Protein

Flujo de información genética


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Gene 1

Gene 3

DNA molecule

Gene 2

DNA strand

TRANSCRIPTION

RNA

Codon

TRANSLATION

Polypeptide

Amino acid


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El código génético

Virtualmente todos los organismos comparten el mismo código genético


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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).


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

Empaquetamiento del DNA en Eucariotas


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

En el núcleo en interfase el DNA se encuentra asociado a proteínas y relativamente empaquetado


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

Durante la división celular, el DNA alcanza su máximo grado de empaquetamiento: los cromosomas


Cidos nucleicos mary l vallecillo msc

El 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.


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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”.


Superenrollamiento del adn

SUPERENROLLAMIENTO DEL ADN


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Test para determinar DNA:

  • Difenilamina (transparente)

  • Positivo: Azul.


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