1 / 51

Ácidos Nucléicos

Biología Molecular. Ácidos Nucléicos. Equipo 4. Martínez Cruz Rosa María Sánchez Rodríguez María Verónica Gómez García Daniela Sander Moller Sibir. Los ácidos nucleicos (AN)  fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869. Hay 2 tipos (AN):

willow-beck
Download Presentation

Ácidos Nucléicos

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Biología Molecular Ácidos Nucléicos Equipo 4 Martínez Cruz Rosa María Sánchez Rodríguez María Verónica Gómez García Daniela SanderMollerSibir

  2. Los ácidos nucleicos (AN)  fueron descubiertos por FreidrichMiescheren 1869. Hay 2 tipos (AN): * ácido desoxirribonucleico (DNA) * ácido ribonucleico (RNA) están presentes en todas las células. Su función biológica no quedó plenamente confirmada hasta que Avery y sus colaboradores demostraron en 1944 que el ADN era la molécula portadora de la información genética. FreidrichMiescher http://biogenomica.com/ADN.htm

  3. www.nature.com

  4. Diferencias • Entre DNA y el RNA • el peso molecular del DNA es generalmente mayor que el del RNA • el azúcar del RNA es ribosa, y el del DNA es desoxirribosa • el RNA contiene la base nitrogenada uracilo, mientras que el DNA presenta timina • la configuración espacial del DNA es la de un doble helicoide, mientras que el RNA es un polinucleótido lineal, que ocasionalmente puede presentar apareamientos intracatenarios http://biogenomica.com/ADN.htm

  5. Composición química de los ácidos nucleídos Biologia molecular de Luque ,jose y Bioquimica , Academia de bioquimica UDG

  6. Ácido Nucléico • Polímero de nucleótidos. • RNA • DNA • Molécula larga filamentosa, estable y con capacidad de autorreplicación.

  7. Los nucleótidos están formados por: Una base nitrogenada (BN), Un azúcar (A), Un acido fosfórico (P) Unidos en el siguiente orden: P ---- A ----- BN

  8. Aspectos generales Bases nitrogenadas DESCRIPCION *Son sustancias derivadas de los compuestos químicos: purina la la pirimida. *Bases nitrogenadas heterocíclicas que pertenecen a dos tipos fundamentales: PIRIMIDINAS PURINAS

  9. Bases Nitrogenadas • Purinas: (A, G) • Formadas por dos anillos • Pirimidinas: (T, C, U) • Formadas por un anillo básico que contiene dos moléculas de nitrógeno.

  10. Bases Nitrogenadas • Se unen entre si mediante puentes de hidrógeno • Sólo una purina con una pirimidina, produciendo una doble hélice simétrica. • Adenina = Timina(DNA) • Adenina = Uracilo(RNA) • Guanina = Citocina

  11. Nomenclatura

  12. Nucleósidos

  13. Nucleósidos Estructura a) Base nitrogenada + pentosa ------- N-glicósido (Nucleósido) b) Enlaces en beta entre: C1 de la pentosa y N1 de las pirimidinas ó el N9 de las purinas. c) La pentosa es invariablemente en forma furanósica y la conformación del enlace glicosídico puede ser tanto syn- como anti- (se refiere a la situación relativa de los anillos de base y pentosa; siendo syn- del mismo lado y anti del lado contrario).

  14. Nucleósidos, 1 Unión de una base a una pentosa a través de un enlace de tipo b-N-glicosídico: Enlace b-N-glicosídico Desoxiadenosina (pentosa es desoxirribosa) Adenosina (pentosa es ribosa) Purinas: enlace entre carbono anomérico (1’) y N9 de la base

  15. Numeración Nomenclatura Base Nucleósido AdeninaAdenosina Guanina Guanosina CitosinaCitidina UraciloUridina TiminaTimidina

  16. NUCLEÓTIDOS Son las unidades monoméricas de los ácidos nucleicos • Una base nitrogenada • Un azúcar (pentosa) • Un fosfato • Unidad estructural básica de DNA y RNA. • Azúcar – Pentosa (5 C). • DNA – Desoxiribosa • RNA – Ribosa Cuando la molécula no tiene el grupo fosfato se denomina nucleósido NUCLEÓTIDO = NUCLEÓSIDO + GRUPO FOSFATO

  17. Generalidades 1.- La esterificación de grupos –OH presentes en la pentosa de un nucleósido con ortofosfato, pirofosfato o polifosfatos da lugar a las estructuras llamadas nucleótidos. Los ribósidos : tienen tres posibilidades; los carbonos 2’, 3’ y 5’ dando lugar a 2’, 3’, y 5’ nucleótidos respectivamente. Los desoxirribósidos : tienen dos posibilidades; los carbonos 3’ y 5’ dando lugar a los 3’ y 5’ desoxirribonucleótidos.

  18. Nucleótidos

  19. Propiedades de los nucleótidos 1. Carácter ácido debido al fosfato 2. Solubilidad incrementada respecto al nucleósido 3. Misma reactividad que bases y nucleósidos

  20. POLINUCLEÓTIDOS

  21. Son moléculas orgánicas, polímeros lineales formados por monómeros de nucleótidos covalentes enlazados en una cadena. El ADN y el ARN son ejemplos de polinucleótidos con una función biológica distinta. Los polinucleótidos se presentan en forma natural en todos los organismos vivos. El genoma de un organismo consiste de pares complementarios de polinucleótidos enormemente largos, enrollados entre sí en forma de hélice doble. Los polinucleótidos tienen una diversidad de otros papeles en los organismos.

  22. Tienen tres componentes característicos : • Una base nitrogenada • Una pentosa • Un fosfato • La Nomenclatura Internacional para el anillo de las pentosas propuso que los carbonos se enumeren con números primos (´) para diferenciarlos de los átomos numerados en las bases nitrogenadas. • La base se une de manera covalente por medio de un enlace N-glucosídico al carbono 1 de la pentosa, y el fosfato se esterifica en el carbono 5´.

  23. Todas las uniones fosfodiéster en las tiras de DNA y RNA tienen la misma orientación a lo largo de la tira, lo cual otorga a cada tira lineal una polaridad específica y distinta en los extremos 5´ y 3´. Por definición el extremo 5´ carece de un nucleótido en ésa posición y el 3´ de una base en la posición correspondiente a ésta. El oxhidrilo de la posición 5´ de un nucleótido se une al oxhidrilo 3´ del siguiente nucleótido mediante un enlace covalente con un fosfato.

  24. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LOS ÁCIDOS NUCLÉICOS

  25. Absorción de luz ultravioleta La energía luminosa, al incidir sobre una molécula, puede excitar los electrones hasta que éstos pasan a un orbital mayor de energía. Es una propiedad característica de las bases purínicas y pirimidínicas, debida a su carácter aromático. En los espectros de absorción, a pH=7, se observa una fuerte absorción de la luz UV, con un máximo cerca de 260 nm para todas ellas.

  26. El valor que relaciona la cantidad absorbida con la concentración es una constante que depende de la estructura molecular, y que se denomina coeficiente de extinción. En el caso de los AN, el pico máximo de absorción se encuentra en la región UV (260nm). En el caso del ADN se requeriría menor energía.

  27. Desnaturalización Por estar estabilizadas por interacciones no covalentes, pueden romperse simplemente con el aumento de temperatura. En éstas condiciones, las moléculas adquieren una estructura al azar y se dice que están desnaturalizadas. En el caso de los AN, la desnaturalización ocurre por ruptura de puentes de hidrógeno.

  28. Renaturalización Proceso por el cual dos cadenas simples complementarias vuelven a unirse, formando de nuevo la doble hélice. Las cadenas en solución colisionan entre ellas, y si las secuencias son complementarias se aparearán, formando una región corta de doble hélice, a lo que sigue el efecto de “cierre relámpago”.

  29. Existencia de dipolos Todas las bases poseen átomos electronegativos de O (excepto adenina), en posición exocíclica o extranuclear, y de N, tanto exocíclicos como en el anillo, nucleares. Como consecuencia, son abundantes los enlaces polares, lo que le permite interaccionar entre sí mediante puentes de hidrógeno, que poseen una importancia capital en la estructura secundaria de los ácidos nucléicos, en especial del ADN.

  30. Hidrofobicidad La naturaleza aromática de los anillos hace que las bases tengan un marcado carácter apolar, sean hidrofóbicas y poco solubles en agua al pH celular, cercano a la neutralidad. A pH ácido o alcalino adquieren carga y se hacen más solubles en agua. Las interacciones hidrofóbicas de apilamiento son esenciales para estabilizar la estructura tridimensional de los AN.

  31. Tautomería o isomería dinámica Consiste, con carácter general, en la migración del átomo de hidrógeno unido a un átomo de C, O o N hacia otro átomo adyacente. El tipo más frecuente es la tautomería ceto-enólica.

  32. Tipos de daño al ADN Mecanismos endógenos: • Pérdida de bases tipo purinas por ruptura espontánea del enlace con el azúcar 5000/día/célula humana • Desaminación espontánea de citosinas y adeninas produce uracilo e hipoxantina • Moléculas con oxígenos reactivos atacan los anillos de las bases nitrogenadas • La ADN polimerasa puede incorporar bases equivocadas en la replicación • Errores en la replicación o recombinación provocan fracturas en el ADN

  33. Agentes extracelulares • Radiaciones ionizantes: rayos gamma y rayos X causan rupturas en la doble hélice • Luz UV causa la formación de los dímeros de timina • Químicos ambientales como agentesalquilantes y otras sustancias químicas forman aductos con las bases del ADN: hidrocarburos, productos naturales como las aflatoxinas.

  34. TOPOLOGÍA DE LOS ACIDOS NUCLÉICOS

  35. TOPOLOGIA DEL ADN Se llama topología del ADN a la forma tridimensional que adquiere esta molécula en el espacio.

  36. La cadena de ADN es mas que una secuencia de bases orde- nadas, posee ciertas características fisiológicas que son de crucial importancia para su actividad

  37. El número de pares de bases por cada vuelta en la molécula de ADN no es necesariamente fijo, sino que puede variar según las circunstancias. • La doble hélice no existe de forma estirada y recta sino que se enrolla para ocupar un espacio menor

  38. Para que el ADN se replique o se exprese, las bandas de doble hélice deben separarse • Este ultimo punto es de mucha importancia, desde la perspectiva de su función en la replicación y expresión como proteína, para lo cual no se rompen los enlaces covalentes

  39. Todos los procesos de actividad génica se acompañan de alteraciones en la tensión helicoidal del ADN. • Como consecuencia, la doble hélice del ADN se retuerce sobre sí misma, o superenrolla

  40. Esta tensión llega a ser muy elevada durante los procesos de transcripción y replicación del ADN, ya que las dos hebras -siempre enlazadas en la doble hélice- se ven forzadas a separarse parcial o totalmente

  41. Dada la enorme longitud y la gran condensación de las moléculas de ADN en los cromosomas, la tensión helicoidal no puede disiparse espontáneamente, por lo que se requiere de la acción de las topoisomerasas. Estas enzimas producen cortes transitorios en las hebras del ADN para relajar su tensión helicoidal.

  42. Todas nuestras células poseen dos tipos de topoisomerasas capaces de relajar la tensión helicoidal del ADN. • Sin embargo lo hacen mediante mecanismos muy distintos:

  43. TOPOISOMERASAS TIPO I

  44. TOPOISOMERASAS TIPO II

  45. Se dice que las topoisomerasas pueden actuar "como ángeles o diablos", "Ángeles, porque facilitan la proliferación celular cuando cortan y reparan el ADN; diablos, porque a veces, cortan el ADN y no lo reparan, lo que da lugar a lesiones en el ADN y alteraciones genéticas".

  46. BibliografíaFuentes de Información • http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/2BCH/B4_INFORMACION/T402_ACIDNUCLE/informacion.htm • Losick, Richard; Levine, Michael; Gann, Alexander; Bell, Stephen P.; Baker, Tania A.; Watson, James D. (Editorial Médica Panamericana S.A.)762 páginas.5ª edición • Joseluque Editorial ELSevier INTRODUCCION A LA BIOLOGIA CELULAR ALBERTS, BRAY, HOPKIN, JOHNSON, LEWIS, RAFF, ROBERTS, WALTER 740 PAG 2A EDICION www.investigacionyciencia.es/.../Topoisomerasas_de_ADN.htm www.ibt.unam.m/pdfs/bquimica/ANucleicos bvs.sld.cu/revistas/sint/vol8_2_02/sint5202.htm

More Related