Investigación del ADN (Ácido Desoxirribonucleico)

ADN y ARN. Historia de la
tranferencia de la información
Prof. Esteban Blanco
Clase de 9 no
EL EXPERIMENTO DE AVERY,
McLEOD Y McCARTY 1928
Neumococos (Bacteria) y
Ratones.
Los neumococos de tipo R
(rugoso) forman colonias de
aspecto rugoso sobre un
medio sólido, y son poco
virulentos
Los neumococos de tipo S
(liso) forman colonias de
aspecto liso y brillante sobre
un medio sólido, y provocan
infecciones letales.
Neumococos (Bacteria) y
Ratones.
Los neumococos de tipo S
(liso) provocan infecciones
letales, pero son sensibles al
calor. Si se inyectan al ratón
neumococos de tipo S que
han sido calentados, el
animal sobrevive
Si se inyectan a un ratón
neumococos vivos de tipo R
y neumococos muertos de
tipo S (ninguno de los dos es
letal por separado) se
produce la muerte del
ratón,
Neumococos (Bacteria) y
Ratones.
 y de la infección se
pueden extraer
neumococos vivos del
tipo S. Al componente
presente en los
neumococos S muertos
que convierte a los
neumococos R vivos en
neumococos S letales se
le llamó FACTOR DE
TRANSFORMACIÓN
O. Avery
C. Mcleod
M. McCarty
EL EXPERIMENTO DE
HERSHEY Y CHASE
BACTERIÓFAGOS
EL EXPERIMENTO DE
HERSHEY Y CHASE
EL EXPERIMENTO DE
HERSHEY Y CHASE
 Los bacteriófagos (o fagos) son virus que atacan a las bacterias. Los
fagos de la serie T-par (T2, T4 y T6) atacan a la enterobacteria
Escherichi coli. Estos fagos constan de una cabeza proteica que guarda
una molécula de DNA, una cola y una serie de filamentos (Figura de la
derecha). Cuando estos virus encuentran una bacteria susceptible, se
fijan a un receptor específico de la superficie celular y le inyectan
el contenido de la cabeza (el DNA), tal y como se observa en la
fotografía inferior. En el interior de la bacteria, este DNA crea varios
cientos de copias de sí mismo y de las proteínas que lo componen,
aprovechando la maquinaria biosintética de la célula. Una vez
completada la síntesis, las moléculas de DNA y de proteína se
ensamblan para formar nuevas copias del virus. Una vez terminado el
proceso, la bacteria de destruye (lisis) y los nuevos virus son
liberados al medio donde pueden iniciar nuevos ciclos de infeción
(ciclo lítico).
EL EXPERIMENTO DE
HERSHEY Y CHASE
EL EXPERIMENTO DE
HERSHEY Y CHASE
Marta Chase y Alfred Hershey
 El 35S marca a las
proteínas que contienen
residuos de Cys o Met y
por lo tanto, esta
población contiene
proteínas radioactivas.
 El 32P marca los ácidos
nucleicos, pero no a las
proteínas, de forma que
esta población contiene
DNA radioactivo y no
proteinas radioactivas.
Estructura del ADN y ARN
Moléculas (nucleótido)
Hay 2 tipos de ácidos nucleicos
(AN): el ácido
desoxirribonucleico (ADN) y el
ácido ribonucleico (ARN), y
están presentes en todas las
células. Su función biológica no
quedó plenamente demostrada
hasta que Avery y sus
colaboradores demostraron en
1944 que el ADN es la molécula
portadora de la información
genética
Hay algunas diferencias
estructurales entre ADN y ARN:
 La pentosa del ARN es la ribosa; en la
molécula de ARN no existe la Timina, que
es sustituida por el Uracilo
 Las cadenas de ARN son mucho más cortas
ya que son copias de determinadas zonas de
una cadena de ADN (Gen)
Hay algunas diferencias
estructurales entre ADN y ARN:
 Las moléculas de ARN están constituidas
por una sola cadena, no por dos como el
ADN
 el ADN posee la misma estructura en todas
las células del organismo mientras que el
ARN, de acuerdo con las diferentes
misiones que puede cumplir, puede
presentar tres estructuras diferentes
(ARNm, ARNt, ARNr).
Las Bases nitrogenadas
 Las bases nitrogenadas
pueden ser purinas:
ADENINA y
GUANINA, las bases
pirimidínicas son:
CITOCINA, TIMINA y
URACILO. La timina
solo puede formar ADN
y el uracilo solo está
presente en el ARN
Nucleótidos
Formando la Cadena
Los nucleótidos se forman por la unión del C5 de la pentosa con el
grupo fosfato formando un nucleótido monosfato. La cadena se va
formando al enlazar los fosfatos al C3 de otro nucleótido. Así la
cadena tiene un extremo 5´y un extremo 3´.
Unión entre las cadenas
Unión entre las cadenas
Estructura del ADN
 La estructura
de un determinado
ADN está definida por la "secuencia"
de las bases nitrogenadas en la
cadena de nucleótidos, residiendo
precisamente en esta secuencia de
bases la información genética del
ADN.
Estructura del ADN
 El orden en el que aparecen las cuatro
bases a lo largo de una cadena en el
ADN es , por tanto, crítico para la
célula, ya que
este orden es el que
constituye las
instrucciones del
programa genético de los organismos.
Estructura del ADN
 Conocer esta secuencia de bases, es
decir, secuenciar un ADN equivale a
descifrar su mensaje genético.
JamesWatson y Francis Crick
1953
La molecula
Dogma Central de la
Biología Molecular
Dogma Central de la
Biología Molecular
 La replicación, en la cual se copia el DNA
progenitor en moléculas hijas idénticas al
DNA progenitor.
 2.- La transcripción que es el proceso
mediante el cual se transcribe o pasa la
información genética del DNA al RNAm,
poara ser llevado al lugar de síntesis de
las proteínas: los ribosomas.
 3.- La Traducción es el proceso mediante
el que el mensaje cifrado en el idioma de
los tripletes de bases (código genético) es
descifrado por los RNAt sintetizandose
una proteína.
Dogma Central de la
Biología Molecular
 En algunas bacterias y virus la
información genética se almacena en
forma de RNA, y tienen la capacidad
de sintetizar DNA a partir de RNA,
por ello, el dogma se ha modificado
para incluir a estos organismos
contemplando el proceso de
transcripción inversa
Replicación: Matthew
Meselson y Franklin W. Stahl
 Conservativa
 Semiconserva-
tiva.
 Dispersiva
Semiconservativa
Dispersiva
Replicación: Matthew
Meselson y Franklin W. Stahl
 El experimento
de Meselson-Stahl
consiste
en cultivar la bacteria
Escherichia coli en un medio que
contenga nitrógeno pesado (15Nitrógeno
que es mas pesado que el isótopo más
común: el 14Nitrógeno ).
Replicación: Matthew
Meselson y Franklin W. Stahl
 La primera generación de bacterias se hizo
crecer en un medio que únicamente contenía
15Nitrógeno como fuente de N. La bacteria se
transfirió luego a un medio con 14N. Watson y
Crick habían pronosticado que la replicación
del ADN era semiconservativa, de ser así el
ADN extraído de las bacterias luego de
cultivarlas por una generación en 14N tendría
un peso intermedio entre el ADN extraído del
medio con 15N y el del extraído de medio con
14N y así fue.
Replicación
Transcripción
Transcripción
Traducción
Traducción
Codigo Genético
Aminoacidos
Cronología / momentos clave
- Gregorio Mendel describe en 1866 los
mecanismos de la herencia en sus
experimentos con guisantes.
- - El bioquímico suizo Friedrich Miescher
descubre el ADN en el núcleo de las células,
en 1868.
- El término ‘gen’ se usa por primera vez en
1909.
- En 1944 se identifica el ADN como el
material de la herencia.
Cronología / momentos clave
 - Francis Crick y James Watson describen la
estructura del ADN en 1953, por lo que
ganan el Nobel.
- Severo Ochoa y Arthur Körnberg dan en
1955 los primeros pasos hacia la
interpretación del código genético, por lo que
son galardonados con el Nobel.
- Identificados 23 pares de cromosomas en el
ser humano en 1956.
- Científicos de la Universidad de Harvard
aíslan el primer gen en 1969. Es de una
bacteria.
Cronología / momentos clave
 - En Estados Unidos se funda en 1976
Genentech, la primera empresa de ingeniería
genética.
- En 1977 se decodifica el ADN completo del
virus phi-X174. Tiene nueve genes en un
cromosoma.
- El gen de la insulina humana se clona en
1978.
- Se crean las primeras plantas transgénicas
en 1984.
Cronología / momentos clave
 - En 1986 se autorizan las pruebas de la
vacuna de la hepatitis B, obtenida por
ingeniería genética.
- El Proyecto Genoma Humano arrranca en
1990.
- Un tomate genéticamente modificado sale a
la venta en California en 1994.
- La oveja Dolly, el primer mamífero clonado,
nace el 5 de julio de 1996 en Escocia. Será
sacrificada el 14 de febrero de 2003.
Cronología / momentos clave
 Secuenciado el genoma de la levadura
de la cerveza en 1996.
- En Febrero de 2001 se publica el
mapa del genoma humano.