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Questions and Answers
¿Cuál es la composición de bases nitrogenadas típica en los organismos superiores?
¿Qué tipo de rotación presenta la hélice del ADN Z?
¿Por qué es importante saber el porcentaje de G+C del individuo del que procede el DNA molde?
¿Cuál de las siguientes bacterias tiene un contenido en G+C del 0,27?
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¿Qué forma de ADN predomina en disoluciones relativamente pobres en agua?
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¿Qué es una variación común en la composición de bases nitrogenadas entre diferentes genomas?
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¿Dónde se forma con mayor frecuencia la estructura (CT)n/(AG)n/(CT)n?
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¿Cuál es el propósito de la interacción entre los motivos estructurales y la doble hélice del DNA?
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¿Cuál es la función de la hélice de reconocimiento en el motivo hélice-giro-hélice?
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¿Cuál es el nombre del tipo especial de puentes de H que se forman entre la zona rica en CT y la zona rica en AG?
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¿Cuál es el nombre del motivo estructural que se encuentra en proteínas reguladoras de expresión génica?
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¿Cuál es la característica estructural de los motivos hélice-bucle-hélice?
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¿Cuál es la función del superenrollamiento en la organización del cromosoma?
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¿Qué tipo de hélice se forma en la estructura de Leucine Zipper?
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¿Cuál es el efecto del superenrollamiento negativo en la molécula de DNA?
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¿Qué tipo de proteínas reguladoras de la transcripción tienen una estructura de Leucine Zipper?
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¿Cuál es la función de las estructuras de orden superior en la organización del DNA?
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¿Cuál es el resultado del superenrollamiento positivo en la molécula de DNA?
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¿Qué tipo de hélice se forma en el superenrollamiento?
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¿Cuál es la función de la estructura de Leucine Zipper en la regulación de la transcripción?
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¿Qué tipo de enlaces se forman entre la zona rica en CT y la zona rica en AG en la estructura (CT)n/(AG)n/(CT)n?
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¿Qué tipo de regiones se requieren para la formación de la estructura (CT)n/(AG)n/(CT)n?
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¿Qué tipo de proteínas reguladoras de expresión génica tienen una estructura de hélice-giro-hélice?
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¿Qué es el resultado de la interacción entre los motivos estructurales y la doble hélice del DNA?
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¿Qué es la función de los motivos estructurales en la unión del ADN con proteínas?
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¿Cuál es el nombre del motivo estructural que se encuentra en proteínas reguladoras de expresión génica?
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¿Qué es una característica de las secuencias palindrómicas en el DNA?
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¿Qué tipo de estructuras se forman en las secuencias de ADN o ARN palindrómicas?
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¿Qué es un lugar común de unión a proteínas en las secuencias palindrómicas?
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¿Cuál es la función de las secuencias palindrómicas en la regulación de la expresión génica?
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¿Qué estructura secundaria poco habitual del DNA se forma por la unión de tres hebras?
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¿Qué es una característica de las secuencias palindrómicas en el DNA en relación con la simetría?
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¿Qué tipo de topoisomerasas se une a la molécula de DNA y produce citotoxicidad al impedir el re-ligado de la hebra de ADN cortada?
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¿Cuál es el nombre del inhibidor de la Topoisomerasa I que se emplea en el tratamiento del cáncer colorrectal avanzado?
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¿Qué característica estructural es importante para la acción inhibidora de la camptotecina?
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¿Qué tipo de rotación presentan las moléculas de DNA en las células cuando adoptan conformaciones superenrolladas?
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¿Qué es el resultado del superenrollamiento positivo en la molécula de DNA?
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¿Qué es la función de la Topoisomerasa I en la molécula de DNA?
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¿Qué tipo de aplicación tiene la inhibición de las Topoisomerasas en la medicina?
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¿Qué es el resultado de la interacción entre la camptotecina y el complejo Topo I-DNA?
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Study Notes
Variabilidad en la composición de bases nitrogenadas
- No hay regla que rija las concentraciones totales de G+C y de A+T en diferentes genomas.
- La composición de bases de una molécula de DNA se expresa como su contenido en G+C.
- En organismos superiores, el valor de G+C está próximo a 0,5, mientras que en bacterias varía mucho de un género a otro.
Aplicaciones en Biología Molecular
- El conocimiento del %G+C del individuo del cual procede el DNA molde es importante para el diseño de oligos para PCR (diferentes Tm).
Variaciones en la estructura del ADN
- La forma A del ADN predomina en disoluciones relativamente pobres en agua.
- La forma Z del ADN presenta una rotación a izquierdas de la hélice y se forma en regiones ricas en pirimidinas (CT)n en una hebra y en purinas (AG)n en la complementaria.
Motivos estructurales responsables de la unión del ADN con proteínas
- Los motivos proteicos (motifs) forman parte de la estructura terciaria de la proteína e interactúan con la doble hélice del DNA, preferentemente por el surco mayor.
- Los motivos más frecuentes son: hélice-giro-hélice, hélice-bucle-hélice, homeodominio, dedo de zinc y cremallera de leucina.
- El motivo hélice-giro-hélice se encuentra en proteínas reguladoras de expresión génica y está formado por dos segmentos peptídicos en α-hélice.
- La leucina zipper se repite en la misma cara de la proteína cada 2 vueltas de hélice y se asocia hidrofóbicamente intercalando restos de Leu que encajan en el surco mayor del DNA.
Estructuras de orden superior: Superenrollamiento
- El superenrollamiento posee especial significado para entender la organización del cromosoma, explicando cómo el DNA puede alojarse en el interior de la célula.
- La torsión de la hélice B genera una superhélice.
- El superenrollamiento puede ser negativo (pérdida de vueltas) o positivo (aumento de vueltas).
- El superenrollamiento del DNA se observa en procariotas, mitocondrias y cloroplastos de eucariotas.
Variantes locales de la estructura secundaria del B-DNA
- La curvatura de la doble hélice muestra pequeñas diferencias locales en la estructura de los DNAs que dependen de los nucleótidos integrantes.
- La curvatura puede ser forzada por la unión de una proteína al DNA, como el motivo hélice-giro-hélice.
- El fago λ utiliza este motivo para unirse al DNA.
Palíndromos
- Son regiones del DNA donde la secuencia es la misma en ambas hebras y con una simetría rotacional de 180º alrededor del palíndromo.
- Suelen ser lugares de unión a proteínas, como lugares diana de enzimas de restricción y centros reguladores de la expresión génica.
- Las secuencias palindrómicas son autocomplementarias.
Secuencias autocomplementarias
- Pueden unirse a sí mismas formando estructuras secundarias peculiares en el DNA y RNA.
- Horquillas y secuencias cruciformes pueden formar estructuras alternativas con apareamiento intracatenario de las bases.
Variantes locales de la estructura secundaria del B-DNA (II)
- H-DNA (triple hélice): estructura poco habitual formada por 3 hebras, se descubrió por primera vez en RNA, pero es más frecuente en DNA y se forma en regiones ricas en pirimidinas (CT)n en una hebra y en purinas (AG)n en la complementaria.
- La zona rica en CT se repliega con la rica en AG mediante enlaces de Hoogsteen (tipo especial de puentes de H).
Motivos estructurales responsables de la unión del ADN con proteínas (I)
- Elementos estructurales o motifs: forman parte de la estructura terciaria de la proteína e interaccionan con la doble hélice del DNA, preferentemente por el surco mayor.
- Los motifs más frecuentes son: hélice-giro-hélice, hélice-bucle-hélice, homeodominio, dedo de zinc y cremallera de leucina.
Motivos estructurales responsables de la unión del ADN con proteínas (II)
- Motivo hélice-giro-hélice: se encuentra en proteínas reguladoras de expresión génica (en virus, procariotas y eucariotas).
- Está formado por dos segmentos peptídicos en α-hélice, de estructura rígida separados por una secuencia.
- Una de las hélices (de reconocimiento) encaja en el surco mayor del DNA.
Topoisomerasas y aplicaciones
- Las topoisomerasas tipo I y II son enzimas que controlan el nivel de enrollamiento del DNA en la célula.
- La inhibición de topoisomerasas puede tener efectos citotóxicos y ser utilizada en terapia antitumoral.
- La camptotecina es un inhibidor de la topoisomerasa I que se utiliza en el tratamiento del cáncer colorrectal avanzado.
- La estructura plana de la camptotecina es importante para su acción inhibidora.
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Descubre cómo varía la composición de bases nitrogenadas en el genoma y qué ocurre si el genoma es monocatenario. Aprende sobre la concentración de bases nitrogenadas en el ADN.
