Estructura general de nucleótidos

1. Estructura general de nucleótidos Base Púrica ó Pirimídica O- 5' Fosfato P O CH O- O O  4' 1' Pentosa H H H H 3' 2' OH OH

2. H H C N C 6 N C 7 4 N 1 CH 5 3 CH 5 8 2 4 HC C 2 6 9 HC CH 3 1 N N N H Estructura de la Purina y de la Pirimidina Pirimidina Purina

3. O NH2 C C N N 6 6 H2N C 7 H C 7 1 5 1 5 CH 8 CH 8 2 4 C C 2 4 HC C 9 9 3 3 N N N N H2N H H Bases Púricas Adenina Guanina

4. O NH2 O C C C CH3 4 4 4 N HN C CH CH HN 3 3 3 5 5 5 2 6 2 6 2 6 CH CH CH C C C 1 1 1 O O N H O N H N H Bases Pirimídicas Timina Citosina Uracilo

5. CH3 O NH2 C N 6 HN C 7 1 5 C CH N 8 6 2 4 HN C C C 7 9 1 5 3 CH N 8 N N H CH3 2 4 HC C H 9 3 N N H NH2 NH2 C CH3 C CH2OH 4 N 4 C N C 3 5 3 5 2 6 2 6 CH C CH C 1 1 O N H O N H Bases púricas y pirimídicas secundarias en el DNA N2-Metilguanina N6-Metiladenina 5-Metilcitosina 5-Hidroximetilcitosina

6. O O C C N 6 4 HN HN NH C 7 1 5 5 CH 8 2 6 2 4 C C HC CH 9 1 3 O N N N H H S O C 4 CH3 CH HN + 3 5 C N 6 2 6 CH C HN C 7 1 1 5 CH O 8 N H 2 4 C C 9 3 N N H2N H Bases puricas y pirimídicas de baja frecuencia en el tRNA Pseudouracilo Hipoxantina Tiouracilo 7-Metilguanina

7. James D. Watson y Francis Crick

8. E. Chargaff

9. Difracción de rayos X del DNA Forma B Forma A

10. 0.34 nm Surco Menor 3.6 nm Surco Mayor 2.0 nm Modelo de Watson y Crick de la estructura del DNA

11. Puentes de hidrógeno en los pares de bases de Watson y Crick Timina Adenina Citocina Guanina

12. DNAs artificiales

13. Formas A, B y Z del DNA 2.3 nm Forma A Forma B Forma Z

14. AMP GMP 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 240 260 280 Longitud de onda (nm) Espectros de absorción de los nucleótidos más comunes dTMP UMP CMP 240 260 280 Longitud de onda (nm)

15. 100 80 60 40 20 60 70 80 90 100 110 La desnaturalización del DNA G + C % del total de nucleótidos Desnaturalización (%) 100 t t m m 50 tm (°C) 80 75 85 Temperatura (°C)

16. Ensayo de Hibridación Especie 2 Especie 1 Dúplex de la Especie 1 Dúplex Híbrido Dúplex de la Especie 2

17. Los sitios de control en el DNA proporcionan sitios de unión para las proteínas. • Las regiones codificadoras se expresan vía la síntesis de RNA

18. Un sitio de control que actúa en cis influencia el DNA adyacente pero no influencia al otro alelo. • En el tipo silvestre, los dos alelos sintetizan RNA

19. Una mutación en un sitio de control afecta solamente al DNA contiguo.

20. Una mutación que actúa en trans en una proteína afecta ambos genes que controla. • La proteína activa actúa en ambos alelos

21. La proteína mutante no se puede unir a la región de control de ningún alelo.

22. Enrollamiento y superenrollamiento

23. enrollado superenrollado Superenrollamiento Eje DNA de doble hélice (enrollado) Eje DNA superenrollado (a) (b)

24. Topoisómeros cruciformes DNA relajado DNA parcialmente desenrollado Rearreglo cruciforme del DNA

25. Número de Enlace Lk = 1 Lk = 6

26. Mecanismo de la Topoisomerasa II (+) (-) (-) (-) (-) Lk = 0 DNA circular sin superenrollamiento Lk = 0 Lk = -2

27. DNA superenrollado plectonémico Puntos de ramificación Eje del superenrollamiento (a) (b) (c)

28. Lk = 20 = Lk0 Rompimiento de una cadena (a) Lk = -2 muesca (nick) ó Lk no definido (b) Lk = 18 (c) Número de enlace en moléculas de DNA circular cerrado Se presentan tres formas de un DNA circular cerrado de 210 pares de bases. • (a) relajado Lk = 20 • (b) relajado con un mella (nick) en una de las cadenas Lk no definido • (c) desenrollado con dos vueltas menos, Lk = 18. Las molécula desenrollada puede encontrarse superenrollada (izquierda) o con las hebras separadas (derecha).

29.  Lk = +2 Número de enlace y desenrollamiento del DNA DNA relajado Lk = 20  Lk = -2 Superhelicidad positiva Lk = 22 Superhelicidad negativa Lk = 18

30. a Cinta lineal (DNA relajado) b Gran torsión, poco cambio en giro c Torsión igual a cero, mucho cambio en el giro Torsión y Giro • Modelo de cintas para ilustrar la torsión y el giro. La cinta en (a) es el eje de una molécula relajada de DNA. La tensión introducida por el giro de la cinta (desenrollamiento) puede manifestarse como cambio en la torsión (b) o en el giro (c). Los cambios en el número de enlace pueden estar acompañados por cambios tanto en la torsión como en el giro.

31. Superhelicidad en los plásmidos Plásmido de doble hebra circular relajado Incremento en el superenrollamiento Plásmido de doble hebra circular con alto grado de superenrollamiento

32. Electroforesis en gel de agarosa de plásmidos circulares con diferentes grados de superhelicidad DNA relajado DNA altamente superenrollado 1 2 3

33. Cromosoma circular del bacteriofago 

34. Ensamblaje de cromatina en un DNA circular cerrado DNA Núcleo de histonas Super- enrollamiento negativo unido a histonas (solenoidal) Lk = 0 topoisomerasa Lk = 0 Supernerollamiento positivo deslocalizado (plectonémico) Super enrollamiento negativo neto

35. DNA H2B H2A H4 H3 H3 H2B H2A Nucleosoma • 146 pares de bases se enrollan alrededor del núcleo del nucleosoma. El DNA forma un superenrollamiento solenoidal con giro a la izquierda que circunda el complejo de histonas 1.8 veces.

36. Abundancia de pares G=C Interacción DNA - nucleosoma Abundancia de pares A=T DNA Nucleo de Histonas

37. Fibra de 30 nm (a) 30 nm (b)

38. Cromosoma humano parcialmente desplegado Fibras de DNA Esqueleto nuclear

39. Bucles de DNA cromosómico Fibra de 30 nm Genes de Histonas H2B H4 H3 H2A H1 Esqueleto nuclear

40. Una vuelta de espiral (30 rosetones) "Cuentas de rosario" de la cromatina Un rosetón (6 bucles) Fibra de 30 nm Un bucle (50 X 106 pb) DNA Dos cromátidas (de 2 X 10 vueltas de espiral) Del DNA al Cromosoma