Moléculas Informativas

Bases moleculares de la herencia
I. Que moléculas son las portadoras de la
información hereditaria?
I. Como se preserva y trasmite la información
hereditaria?
I. Como se expresa esta información. Dogma
central de la biología molecular
I. Como se genera la variación ?
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Flujo de información en la célula
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I - ¿Que moléculas son las portadoras
de la información hereditaria?
Estructura del ADN
Macromoléculas constituidas por el ensamblaje de Nucleótidos
que difieren entre si en las bases nitrogenadas:
a) Nucleótidos:
Cada nucleótido es un ensamblado de tres componentes:
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
azúcar pentosa

Bases nitrogenadas

Grupo fosfato
Pentosas: azúcar de cinco átomos de carbono.
Pueden ser: En ADN - Desoxirribosa
En ARN - Ribosa
2-desoxirribosa
Ribosa
ADN
ARN
Bases Nitrogenadas
Derivan de compuestos cíclicos
aromáticos - Purina y Pirimidina
uracilo
Se unen por enlace N-glicosídico
C1 de pentosa - N1 de pirimidina
Pentosa + base nitrogenada
N9 de purina
Nucleósido
5
- Grupo fosfato
Pentosa + base nitrogenada + G.fosfato
Se une por enlace fosfo-di-éster :
Fosfato - C5 de pentosa
Nucleótido
Hay 4 nucleótidos trifosfato precursores del ADN
dATP, dCTP, dGTP y dTTP
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b) Estructura primaria de los ácidos nucleicos
Formación de cadenas lineales de
nucleótidos.
Enlace fosfo-di-éster con C3
Orientación y sentido de la hebra
Extremos 5´y 3´
Crecimiento direccional 5´3´
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Propiedades y bases estructurales
de las moléculas informativas
1. Formada por un número limitado de
subunidades
2. Debe ser estable y reproducible
(CONSERVACION)
3. Contener información biológica útil y legible
4. Capacidad de trasmitir de un modo preciso la
información de una generación a otra
5. Capacidad de cambiar (generar VARIACION)
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Las claves de la estructura del ADN
1953 James Watson y Francis Crick
El ADN es una estructura
helical con regularidades
características de 0.34
nm & 3.4 nm.
1.
Doble hélice
de
2.
cadenas
antiparalelas
unidas por
3.
apareamiento
de bases
Ley de Chargaff
Las
cantidades de
A=T
G=C
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c) Estructura secundaria del ADN:
Características Principales
Dos cadenas polinucleotídicas enrrolladas
en una doble hélice dextrógira
Las hebras son antiparalelas
Los esqueletos azúcar-fosfato en el
exterior de la doble hélice
Pares de base planares unidos por
puentes de hidrógeno, en el centro de la
estructura
A =T (2 puentes de hidrógeno)
G=C (3 puentes de hidrógeno)
Pares de base separados 0.34 nm. Una
vuelta de hebra (3.4 nm) tiene aprox. 10
pares de base
La posición de los esqueletos azucarfosfato definen surco mayor y menor.
10
Pares de base unidos por puentes de hidrógeno
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Propiedades
del ADN
como
molécula
informativa
1. Estable
2. Tiene contenido
informativo
3. Transmisible
4. Variable
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... y se asocia a proteínas para formar la cromatina
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II- ¿Como se preserva y trasmite la
información hereditaria?
Replicación del ADN
Todas las células de un organismo tienen
la misma información genética
La replicación del ADN es un requisito
imprescindible para el desarrollo y
diferenciación celular.
La estructura del ADN da una
pista del posible proceso de replicación
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Caracteristicas de la replicacion: Semiconservativa, bidireccional y
semidiscontinua
1 . La replicacion es semiconservativa
En la replicación semiconservativa, se
originan dos moléculas de ADN, cada una
de ellas compuesta de una hebra de el
ADN original y de una hebra
complementaria nueva.
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2- La replicación es bidireccional
•
•
La replicación se inicia en sitios particulares (orígenes de
replicación)
Se forma una burbuja de replicación formada por dos
horquillas que avanzan en direcciones opuestas
horquilla 1
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horquilla 2
La enzima encargada de la replicacion es la ADN polimerasa
1956
Arthur Kornberg
-Descubre una enzima responsable de la síntesis de ADN (ADN Polimerasa I)
-Requiere un molde de ADN,y desoxirribonucleotidos (dNTPs)
- Una vez abiertas las dos cadenas cada una sirve como molde para que la ADN
polimerasa ( ADN pol ) sintetice la mitad complementaria añadiendo nucleótidos
(dNTPs) que se encuentran dispersos en el nícleo.
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La replicacion es en dirección 5´-3´.
La duplicación es un proceso
complejo que
se basa en la
complementariedad de
bases
Depende de
interacciones entre el
ADN y varias
proteínas
esta finamente
regulado
tiene gran fidelidad
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3. La replicación es semidiscontinua.
- Una cadena nueva se va generando en forma continua y la otra en
forma discontinua (fragmentos de Okasaki)
- Pero ambas en direccion 5´- 3´.
Horquilla de replicación
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La importancia de la replicación del ADN
en la medicina
La replicación fiel del material genético es
esencial a la vida
mitosis
Errores en la replicación son el origen de las
enfermedades hereditarias
meiosis
Errores en la replicación son causa primaria de
cánceres
Existen patologías por incapacidad de reparar
errores cometidos en la replicación
mitosis
Los patógenos tambien replican. Entender estos
procesos permite establecer terapias
especificas
Muchos antibioticos inhiben la replicación de
microorganismos
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