ÁCIDOS NUCLEÍDOS Alexandra Castaño Sindy Zapata Univesidad Santiago de Cali DESCUBRIMIENTO Ï El descubrimiento de los ácidos nucleícos se debe a Friedrich Miescher, quien en el año 1869 aisló de los núcleos de las células una sustancia ácida a la que llamó nucleína, nombre que posteriormente se cambió a ácido nucleico. ¿ QUE SON ? Ï Son macromoléculas constituidas por nucleótidos encadenados, que se encuentran en las células de todos los seres vivos y en los virus. Se unen mediante enlaces fosfodiéster, que se produce entre un grupo hidroxilo (– OH)en el carbono 3' y un grupo fosfatoH3PO4. COMPONENTES: LOS NUCLEÓTIDOS Son las unidades estructurales de los ácidos nucleicos. Están compuestos por: v Una base nitrogenada BN v Un azúcar o pentosa A P A BN v Un acido fosfórico P Están formados por la unión de bioelementos tales como: C ,H ,O, N, P ESTRUCTURA DE UN NUCLEOTIDO A P BN Fosfoest er N-­‐ glicosidico DIFERENCIA ENTRE: Nucleósido Nucleótido ¢ Es la molécula resultante ¢ Es un compuesto de la unión entre la pentosa y una base nitrogenada. monomérico formado por una base nitrogenada, una pentosa y un grupo fosfato. COMPONENTES DE UN NUCLEOTIDO Pentosa puede ser: v Dexosirribosa v Ribosa Las bases nitrogenadas pueden ser: v Adenina A v Citosina C v Guanina G v Timina T v Uracilo U AZUCARES O PENTOSAS El azúcar que interviene en los nucleótidos puede ser o la ribosa (R) o la desoxirribosa (DR). Conviene destacar que la única diferencia entre ambas está en que en el carbono 2 de la desoxirribosa hay un hidrógeno (-­‐H) en lugar del grupo alcohol (-­‐OH). BASES NITROGENADAS ¢ Las bases nitrogenadas son parte fundamental de los nucleótidos. Biológicamente, existen sólo cinco bases nitrogenadas divididas en dos tipos, purinas y pirimidinas. Purina s Adenina Guanina Pirimidin as Citosin a Timina Uracilo ¿CUALES SON? Los Ácidos nucleídos están representados por: ADN Acido desoxirribonucleicos : son los almacenadores de la información biológica ARN Acido Ribonucleico: actúan como transmisores de dicha información (ARN mensajero), como componentes de los ribosomas (ARN ribosomal) o como transferidores de aminoácidos (ARN de transferencia) ACIDO DEXOSIRRIBONUCLEICO ADN Todas las células vivas codifican el material genético en forma de ADN, ácido nucleíco contenido en los cromosomas de las células y portador de la información genética (gen). La estructura de la doble hélice constituye la base para la Transmisión inalterable de los genes a través de millones de generaciones de células, ya que las cadenas de ADN tienen la propiedad de autoduplicarse para formar moléculas hijas idénticas (replicación). ADN La secuencia de bases el ADN (código genético) contiene la Información genética para la síntesis de proteínas. A partir del ADN se sintetizan moléculas complementarias de ARNm (ácido ribonucleico mensajero) en el proceso denominado transcripción. Cada uno de estos nucleótido se halla unido covalentemente, Por medio de su grupo fosfato, a la ribosa del nucleótido Contiguo (puente fosfodiéster entre el grupo hidróxilo 5' de un nucleótido y el 3‘Del siguiente). ADN Se pueden distinguir 3 niveles estructurales: v Estructura primaria: La secuencia de los nucleótidos. v Estructura secundaria: La doble hélice. v Estructura terciaria: Collar de perlas, estructura cristalina, ADN superenrollado. ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ADN: v Es la secuencia de nucleótidos de una cadena o hebra. Es decir, la estructura primaria del ADN viene determinada por el orden de los nucleótidos en la hebra o cadena de la molécula. v Para indicar la secuencia de una cadena de ADN es suficiente con los nombres de las bases o su inicial (A, T, C, G) en su orden correcto y los extremos 5' y 3' de la cadena nucleotídica. Así, por ejemplo: 5'ACGTTTAACGACAAGGACAAGTATTAA3' ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN: La concentración de Adenina es igual a la de Timina, y la de Citosina a la de Guanina. Los grupos fosfato estarían hacia el exterior y de este modo sus cargas negativas interaccionarían con los cationes presentes en el nucleoplasma dando más estabilidad a la molécula. Las dos primeras establecen dos puentes de hidrógeno entre ellas, y las últimas tres puentes. La cantidad de purinas es igual a la cantidad de pirimidinas. Ambas cadenas serían antiparalelas, una iría en sentido 3‘-­‐5' y la otra en sentido inverso, 5' -­‐ 3'. ESTRUCTURA SECUNDARIA ESTRUCTURA TERCIARIA Se encuentra súper empaquetada , ocupando así menos espacio en el núcleo celular , y además como mecanismo para facilitar su transcripción; En las células eucariotas el ADN se encuentra en el núcleo asociado a ciertas proteínas: formando la cromatina (Constituye el Cromosoma). REPLICACIÓN DEL ADN Proceso mediante el cual el ADN se copia para poder ser transmitido a nuevos individuos. Y es fundamental para la descendencia genética. Formación de una horquilla de replicación Síntesis por la DNA-­‐ polimerasa de la hebra conductora (izquierda) y de la hebra seguidora en fragmentos de la derecha. Unión de todos los fragmentos por la DNA-­‐ ligasa ACIDO RIBONUCLEICO ARN El ARN es un filamento de una sola cadena, no forma doble hélice. En el ARN hay cuatro bases nitrogenadas: adenina, guanina -­‐ citosina, y uracilo. Los á c i d o s r i b o n u c l e i c o s s e encuentran en el núcleo celular, en el citoplasma y en los ribosomas de todos los seres vivos. ¢ Ciertos tipos de ARN tienen una función diferente y toman parte en la síntesis de las proteínas que una célula produce. ¢ CLASES DE ARN v v v v ARNm: (Mensajero) Codifica la secuencia de aminoácido de un polipéptido. (5%) ARNt (Transcripción) Lleva los aminoácidos a los ribosomas durante la traducción. (80%) ARNr (Ribosomatico) Con proteínas ribosomales y los ribosomas actúan con el ARNm. Forman los ribosomas (15%) ARNnp (nuclear pequeño): Con proteínas, forma complejos que son usados en el proceso de ARN en las células eucarióticas (no se encuentra en las células procarióticas). ARN MENSAJERO v Su función es transportar la información de un gen a la maquinaria (Ribosoma) que sintetiza proteínas donde actúan como molde para formar una secuencia especifica de aminoácidos y así, formar una molécula de proteína especifica, producto ultimo de un gen. ARN TRANSCRIPCIÓN v Transporta aminoácidos a los ribosomas para incorporarlos a las proteínas y realizar así la síntesis SINTESIS DE PROTEINA ¢ Es el proceso mediante el cual anabólicamente se forman las proteínas a partir de los nucleótidos. ¢ Las proteínas sirven para enviar información , formar estructuras, y almacenar sustacias., y sirven para favorecer reacciones metabólicas. CUADRO COMPARATIVO ENTRE EL ADN Y EL ARN Caracteres pentosa DNA Desoxirribosa RNA Ribosa Bases nitrogenadas Adenina, Guanina Citosina, Timina Adenina, Guanina Citosina, Uracilo Numero de polinucleótidos 2 1 Función Almacena la información biológica de los seres vivos Permite la expresión de la información biológica Ubicación Núcleo, mitocondrias, cromatina, cloroplastos, cromosoma Núcleo, ribosomas. Estructura Doble hélice Lineal, globular y trébol CROMOSOMAS ¢ Son los portadores de la mayor parte del material genético y condicionan la organización de la vida y las características hereditarias de cada especie, formado por la cromatina que es un material microscópico que lleva la información genética de los organismos eucariotas y está constituida por ADN asociado a proteínas especiales llamadas histonas. ENFERMEDADES ¢ a 1: m o s o m o Cr de d a d e m r e f En Alzheimer Gaucher e d d a d e Enferm óstata r p e d r e c Cán Glaucoma rdía a t a e n á t u Porfiria c Cromosoma 6: Ataxia espinocerebelos a Diabetes Hperplasia adrenal congénita por deficienci a de 21 hidroxilasa Epilepsia Hemocromatosis Síndrome de Zellweger Cromoso m Ataxia de a 9: a Y: Friedrich m o s o m o Cr , Enfermed ospermia z A ad de Tan gier nadal o g a i s e Melanom n Disge a maligno Esclerosis tuberosa 17: a m o s o m Cro edades m r e f n e s a s del e Algun n io c a t u m a asociadas 17 son: a cromosom mama, e d r e c n á C Charcot-­‐ e d d a d e Enferm th Marie-­‐Too Cromosom a Hemofilia X: Distrofia m u Duchenne scular de Síndrome d e Rett Síndrome d e Lesh-­‐Nyh an Síndrome d e Alport HEMOFILIA ¢ Consiste en la dificultad de la sangre para coagularse adecuadamente. Se caracteriza por la aparición de hemorragias internas y externas debido a la deficiencia parcial de una proteína coagulante denominada globulina antihemofílica (factor de coagulación). SINDROME DE RETT Pueden observarse graves retrasos en la adquisición del lenguaje y en la adquisición de la coordinación motriz. A menudo, está asociado con retraso mental grave o leve. La pérdida de las capacidades es por lo general persistente y progresiva. IMPORTANCIA BIOLOGICA uentran en el c n e e s te n e Principalm en los genes n e ti n o c r, la lu s núcleo ce sgos biológico a r s o l e d s le b responsa itirlos de una m s n ra t e d s e y son capac a. También se tr o a n ió c ra e gen . en las células s re ib l n a tr n e encu os o i b m a c frir u s n e mite r d e p l Pue a u s, lo c e n os o l i c e a d t a u mu contin n ó i c es i u l c e p s e la evo Las . s o v y i v s a r u t c seres estru n e n ás e i z i t u q s que e milar i s s e o n n e g i func io r n o u n a teng n. ú m o c r anteceso Constituy en la ba se de lo cromo s somas y e l fundame nto de la fo expresar se la in rma de formació genética La utiliz n e n la sínte ación de s is de las técnicas proteínas de p a r a c o c ada indiv m p a r a r iduo. nuclei á c i d o s co determi s p e r m i t e n nar f a m i el parentesco l investiga i a r y l a ción. OTROS NUCLEÓTIDOS IMPORTANTES Derivado ZIMA A N E O C d Tiene e un nucleótido de Aden ina. 3 grupos P y es de carácter funciona l CoA-­‐SH ATP s a a i c a r g rgía, e n e a r e e c b o i l n y o c a n Se le . s o Almace t a f fos io s b e c m a l a c n r inte Los e e d a d Mone o m o C o. c i t é g r ene IMPORTANTE PARA RECORDAR…!! eros m í l o p n o s ótidos e l c u n i l o p entan s s e r Lo p e u q s do de nucleót5i ’ y 3’. extremos La infor célula s mación genét prácticaomática es ica de cada distinciómente idéntic cerebra n entre una c a. La depend l, muscular o hélula expresa e del patrón d epática así llam dos en estas c e genes de tejid ada expresión élulas, las o. especifi ca GRACIIAS!! ^^