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Questions and Answers
¿Cuál es la temperatura a la que el 50% del DNA se encuentra desnaturalizado?
¿Cuál de los siguientes factores incrementa la temperatura de fusión (tm) del DNA?
¿Cuál es el efecto hipocromico en el DNA?
¿Qué agentes se utilizan para desnaturalizar el DNA en un entorno in vitro?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la absorción de luz UV en ácidos nucleicos es correcta?
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¿Cuál es el grado de hibridación del DNA utilizado para comparar?
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¿Qué tipo de superenrotamiento forma la doble hélice del DNA?
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¿Qué condiciones se requieren para desnaturalizar el DNA?
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¿Cuál es la principal característica del superenrotllament negativo en el DNA?
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¿Qué se entiende por el término 'número de enlace' (Lk) en el DNA?
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En el contexto del superenrotllamiento del DNA, ¿qué implica un superenrotllamiento positivo?
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¿Cuál es el efecto de la desnaturalización térmica en las cadenas de DNA?
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¿Qué sucede con el DNA cuando se aplica tensión estructural que reduce el número de vueltas?
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¿Qué característica tiene una hélice superenrollada que es levógira?
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En los organismos vivos, ¿cómo se caracteriza la configuración del superenrotlamiento del DNA?
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¿Cuál de los siguientes factores NO contribuye a la formación de superenrotlamiento en el DNA?
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La absorción de luz UV en ácidos nucleicos es un indicador de qué fenómeno?
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¿Qué efecto tiene el superenrotlamiento negativo en la replicación del DNA?
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¿Qué mide la diferencia de enlace, ΔLk, en el DNA?
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¿Cuál es un componente de Lk que se refiere a los giros de las cadenas de la doble hélice?
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¿Cómo se pueden separar los topoisòmers de DNA?
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¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las topoisomerases es incorrecta?
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¿Cuál es el resultado de un superenrotllament positivo en el DNA?
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¿Cuál es la función de las topoisomerases de tipo II?
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¿Qué ocurre durante la desnaturalización térmica del DNA?
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¿Cuál de los siguientes factores no afecta la absorción de luz UV en ácidos nucleicos?
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¿Qué es una de las características de los topoisòmers?
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¿Qué tipo de enlace forma una topoisomerasa con el DNA durante su función?
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¿Cuál es la característica principal de la desnaturalización térmica del DNA?
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¿Qué efecto tiene la absorción de luz UV en los ácidos nucleicos?
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¿Qué se entiende por hibridación del DNA?
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¿Cuál de los siguientes agentes causa la desnaturalización del DNA?
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¿Qué describe el superenrollamiento del DNA?
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¿Cuál es la función principal de las topoisomerases en relación al DNA?
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¿Qué tipo de enlace conecta los nucleótidos dentro de la cadena de DNA?
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¿Cuál es la relación general entre el contenido de purinas y pirimidinas en DNA?
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¿Cómo se describe la estructura secundària del DNA?
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¿Qué implica la estructura primaria de los ácidos nucleicos?
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¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor el proceso de desnaturalización térmica del DNA?
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¿Qué efecto tiene la absorción de luz UV en los ácidos nucleicos?
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¿Cuál es el resultado de la hibridación del DNA en un experimento?
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¿Qué agentes son considerados desnaturalizantes del DNA?
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¿Cómo se relacionan la topología y el superenrollamiento del DNA?
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Study Notes
Hidrólisis del RNA
- El RNA es más reactivo que el DNA porque tiene hidroxilos libres en los carbonos 2'.
- Los enlazades fosfodiéster del RNA se hidrolizan en un medio básico.
Desnaturalización y re-naturalización del DNA
- La temperatura de fusión (Tm) del DNA es la temperatura a la que el 50% de la molécula se encuentra desnaturalizada.
- La Tm de un dúplex aumenta proporcionalmente a su contenido en apareamientos G≡C.
Absorción de luz UV
- El DNA de cadena sencilla absorbe la luz UV con más eficiencia que el DNA de cadena doble.
- El hipocromismo se refiere a la disminución de la absorbancia producida en la formación del dúplex de DNA.
- El hipercromismo es el aumento de la absorbancia producida en la desnaturalización del DNA.
Hibridación del DNA
- El grado de hibridación del DNA se utiliza para comparar la similitud entre diferentes especies.
Agentes desnaturalizantes
- Los agentes desnaturalizantes eliminan las estructuras secundarias in vitro.
- Las temperaturas elevadas (95-100ºC para el DNA, 60-65ºC para el RNA) desnaturalizan el DNA
- Las soluciones alcalinas (soluciones diluidas de NaOH, pH=11) desnaturalizan el DNA.
- Ciertos agentes químicos como la urea, la formamida y el formaldehído desnaturalizan el DNA.
Topología del DNA
- El superenrollamiento del DNA se genera por la tensión estructural de la doble hélix.
- El superenrollamiento puede adoptar dos formas: solenoïdal y plectonèmica, ambas interconvertibles.
- La forma solenoïdal permite una mejor compactació del DNA.
Plasmidios
- Los plasmidios son moléculas pequeñas de DNA circular cerrado de doble cadena que se encuentran en el citoplasma de muchos bacterias.
Superenrollamiento del DNA
- El superenrollamiento puede ser positivo o negativo.
- El superenrollamiento positivo se genera si la doble hélix tiene más vueltas que el modelo relajado. La superhélix es levógira.
- El superenrollamiento negativo se genera si la doble hélix tiene menos vueltas que el modelo relajado. La superhélix es dextrógira.
- En los seres vivos el superenrollamiento es negativo porque la doble hélix del DNA está parcialmente desenrollada y tiene más de 10.4 pb/vuelta.
Superenrollamiento del DNA circular
- El superenrollamiento en un DNA circular cerrado se genera por la tensión estructural.
- Un superenrollamiento negativo se genera si se reduce el número de vueltas de la doble hélix del B-DNA.
- Un superenrollamiento positivo se genera si se aumenta el número de vueltas de la doble hélix del B-DNA.
- El superenrollamiento negativo es común en los DNAs celulares y está regulado.
- El superenrollamiento negativo compacta el DNA pero facilita la separación de las cadenas durante la replicación y la transcripció.
Propiedades topológicas del DNA
- El nombre de enlazamiento (Lk) se define como el número de veces que las dos cadenas del DNA se cruzan.
- Lk0 se define como el número de enlazamiento del DNA relaxado y se usa como referencia.
- La diferencia de enlazamiento, ΔLk, determina el grado de superenrollamiento del DNA: ΔLk = Lk - Lk0.
- Lk es la suma de dos componentes: Lk = Tw + Wr.
- Tw (twist) es el número de giros de las cadenas de la doble hélix.
- Wr (writhe) es el número de torsiones del eje de la doble hélix.
Número de enlazamiento (Lk)
- El Lk de la doble hélix es el número de vueltas de la hélix que multiplica el número de pares de bases por vuelta.
Topoisómeros
- Isómeros estructurales del DNA que se diferencian solo en una propiedad topológica, como el número de enlazamiento topológico (Lk).
- Los topoisómeros son el resultado de diferentes grados de superenrollamiento del DNA.
- Los topoisómeros se pueden transformar entre si mediante el corte de una o las dos cadenas del DNA y posterior unión.
- Se pueden separar entre si mediante electroforesis en gel de agarosa.
Topoisomerases
- Las topoisomerases son enzimas que interconvierten los topoisómeros del DNA in vivo.
- Catalizan cambios en el número de enlazamiento del DNA (Lk).
- Aumentan o disminuyen el grado de enrrollamiento del DNA: superenrollan o relajan el DNA.
- Se necesita para la transcripció, replicación y compactació del DNA.
- Hay dos principales tipos de topoisomerase: tipo I y tipo II.
Topoisomerases tipo I y tipo II
- Ambas topoisomerases cortan las cadenas de DNA a través de la formación de un intermediario covalente entre un residuo de tirosina y una cadena de DNA.
Estructura primaria de los ácidos nucleicos
- Los ácidos nucleicos son cadenas largas formadas por nucleòtidos unidos covalentmente (enlaces 3’-5’ fosfodiéster) de forma lineal.
- La secuencia de nucleòtidos define la estructura primaria de los ácidos nucleicos.
- El esqueleto lineal (pentosas y fosfatos) proporciona soporte estructural.
- La secuencia de bases púricas y pirimidíniques, variable, codifica la información genética.
Regles de apareamiento de bases: reglas de Chargaff
- La composición de bases del DNA es característica de cada especie.
- El DNA aislado de tejidos diferentes procedentes de la misma especie tiene la misma composición de bases.
- La composición de bases del DNA de una especie no varía con la edad del organismo.
- El contenido de purinas, A y G, es aproximadamente igual al de pirimidines, T y C.
- La relación entre los dos es aproximadamente 1.
Estructura secundaria del DNA
- La estructura secundaria del DNA es el primer nivel de estructura tridimensional que adoptan las cadenas del DNA.
- El DNA es polimorfo.
- Los grupos expuestos en el surco mayor permiten el reconocimiento específico por parte de proteinas que interactúan con el DNA.
B-DNA: doble hélix del DNA
- Las bases nitrogenadas de cada par de bases complementarias pueden hacer un cierto giro helicoidal causando variaciones locales en el surco mayor y menor.
Otras estructuras secundarias del DNA
- La forma A-DNA es favorecida por la deshidratación in vitro.
- La forma A-DNA es más compacta, con 11 pb por vuelta y se encuentra en híbridos RNA-DNA y plegamentos RNA-RNA.
- La forma Z-DNA es favorecida por altas concentraciones de Na+ in vitro.
- La Z-DNA es más delgada y larga, con 12 pb por vuelta.
- La Z-DNA tiene un plegamiento zig-zag del esqueleto covalente, es levógira y se encuentra en secuencias cortas donde se alternan pirimidines y purines.
Variaciones estructurales en el DNA
- Los palíndromos son repeticiones invertidas en la cadena complementaria. Los palíndromos son importantes para la expresión génica.
- Las repeticiones especulares son repeticiones invertidas en la misma cadena.
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