Metilación del ADN y de Histonas
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Questions and Answers

¿Qué es la metilación del ADN y dónde ocurre principalmente?

Es la adición de un grupo metilo a una molécula de ADN, mayormente en la posición 5 de la citosina en secuencias CpG.

¿Cuál es el papel de la ADN metiltransferasa (DNMT) en la metilación?

La DNMT añade grupos metilo a las citosinas en secuencias CpG, silenciando la expresión génica.

¿Cómo afecta la metilación de H3K9 y H3K4 en las histonas la transcripción?

La metilación de H3K9 reprime la transcripción, mientras que la metilación de H3K4 la activa.

¿Qué es la desmetilación activa y quién la lleva a cabo?

<p>Es el proceso de eliminar grupos metilo para reactivar genes silenciados, llevado a cabo por las desmetilasas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué implicaciones tiene la metilación aberrante en la salud?

<p>Está relacionada con enfermedades como el cáncer y desórdenes neurológicos como el síndrome de Rett.</p> Signup and view all the answers

Describe el proceso de metilación y su importancia durante el desarrollo embrionario.

<p>La metilación regula la expresión de genes críticos para el desarrollo embrionario y la impronta genética.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia entre metilación y desmetilación en términos de expresión génica?

<p>La metilación silencia la expresión génica, mientras que la desmetilación la reactiva.</p> Signup and view all the answers

¿Qué consecuencias puede tener la pérdida de metilación en el genoma?

<p>Puede activar oncogenes y contribuir al desarrollo de cáncer.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la principal función de la DNA polimerasa β en la célula?

<p>La principal función de la DNA polimerasa β es la reparación de pequeños daños en el ADN.</p> Signup and view all the answers

Describe brevemente la estructura de la DNA polimerasa γ.

<p>La DNA polimerasa γ es un complejo heterotrimérico compuesto por una subunidad catalítica (POLG) y dos subunidades accesorias (POLG2).</p> Signup and view all the answers

¿Qué actividad enzimática clave posee la subunidad catalítica POLG de la DNA polimerasa γ?

<p>La subunidad POLG posee actividad polimerasa y actividad exonucleasa 3-5, que permite la corrección de errores durante la replicación.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se replica el ADN mitocondrial y cuál es el modelo involucrado?

<p>El ADN mitocondrial se replica mediante un modelo de replicación desplazadora de hebra, donde una hebra se replica antes que la otra.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel desempeña la DNA polimerasa γ en la reparación del ADN mitocondrial?

<p>La DNA polimerasa γ participa en la reparación por escisión de bases (BER) removiendo bases dañadas y rellenando los huecos.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo influye la modificación covalente en la actividad enzimática?

<p>La modificación covalente puede activar o inhibir la actividad de una enzima.</p> Signup and view all the answers

¿Qué relación tiene la DNA polimerasa α con la replicación del ADN en eucariotas?

<p>La DNA polimerasa α inicia la replicación en eucariotas junto con la primasa para sintetizar los cebadores de ARN.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el papel de la ubiquitinación en las proteínas?

<p>La ubiquitinación marca proteínas para su degradación por el proteasoma.</p> Signup and view all the answers

¿Por qué es importante la actividad exonucleasa 3-5 en la DNA polimerasa γ?

<p>La actividad exonucleasa 3-5 es importante porque permite la corrección de errores, mejorando la precisión de la replicación del ADN mitocondrial.</p> Signup and view all the answers

¿Qué efecto tiene la fosforilación en la ubicación celular de una proteína?

<p>La fosforilación puede alterar la localización celular de una proteína, enviándola al núcleo, citoplasma o membrana.</p> Signup and view all the answers

¿Qué factores además de la DNA polimerasa γ están involucrados en la replicación del ADN mitocondrial?

<p>Otros factores involucrados son la helicasa Twinkle y la primasa mitocondrial.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función de las quinasas en el proceso de fosforilación?

<p>Las quinasas catalizan la adición de un grupo fosfato a residuos de serina, treonina o tirosina en una proteína.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo la acetilación contribuye al control de la expresión génica?

<p>La acetilación añade grupos acetilo, que regula la expresión génica al modificar la interacción de proteínas con el ADN.</p> Signup and view all the answers

¿Qué función cumple la glucosa-6-fosfato en las rutas metabólicas de Escherichia coli?

<p>La glucosa-6-fosfato actúa como precursor o intermediario, influyendo en múltiples rutas metabólicas.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la función principal de las topoisomerasas en la replicación del DNA?

<p>Aliviar la tensión en las moléculas de DNA generada por la replicación.</p> Signup and view all the answers

¿Qué papel desempeña la topoisomerasa II durante la mitosis y la meiosis?

<p>Facilita la separación adecuada de los cromosomas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué rol tiene la ruta de la glucólisis en el metabolismo de Escherichia coli?

<p>La glucólisis es esencial para la producción de ATP, que es la principal fuente de energía celular.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo actúan las girasas en el DNA circular bacteriano?

<p>Introducen superenrollamiento negativo en el DNA.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se relacionan la hidrólisis y la síntesis de polisacáridos complejos en el contexto de Escherichia coli?

<p>La hidrólisis produce los componentes necesarios, como el esqueleto carbonado de glucosa, para sintetizar polisacáridos complejos.</p> Signup and view all the answers

Menciona dos mecanismos de acción de las topoisomerasas.

<p>Corte del DNA y relajación o desenrollamiento.</p> Signup and view all the answers

¿Qué implicaciones tiene la 'decisión' metabolic en la utilización de glucosa-6-fosfato?

<p>La 'decisión' metabólica afecta cómo se utiliza la glucosa-6-fosfato y regula todas las rutas metabólicas involucradas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es el NADPH y cómo se relaciona con la ruta de la glucosa-6-fosfato?

<p>El NADPH se produce en la ruta de la glucosa-6-fosfato y es crucial para las reacciones de biosíntesis y antioxidantes.</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre en la horquilla de replicación del DNA?

<p>Se forma una estructura en forma de 'Y' cuando la doble hélice se desenrolla.</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la importancia clínica de las topoisomerasas?

<p>Son objetivos de fármacos antitumorales y antibacterianos.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de información genética puede regular las topoisomerasas?

<p>La regulación de la expresión génica.</p> Signup and view all the answers

Identifica un punto de inicio importante para la replicación del DNA.

<p>Un punto de inicio rico en A-T.</p> Signup and view all the answers

Study Notes

Metilación

  • La metilación del ADN implica la adición de un grupo metilo (CH3) a la posición 5 de una citosina en una secuencia CpG.
  • Es un proceso clave en la regulación de la expresión genética, el desarrollo y la estabilidad del genoma.
  • Afecta la expresión genética, la regulación epigenética y la estabilidad del genoma.
  • Ocurre principalmente en residuos de citosina en el ADN o en lisinas y argininas en histonas.
  • La ADN metiltransferasa (DNMT) añade grupos metilo a las citosinas en secuencias CpG.
  • La metilación de los promotores de los genes silencia su expresión.
  • La metilación tiene un papel fundamental en el control del desarrollo embrionario y la impronta genética.

Metilación de Histonas

  • La histonmetiltransferasa (HMT) añade grupos metilo a residuos de lisina y arginina en histonas.
  • La metilación de H3K9 reprime la transcripción, compactando la cromatina.
  • La metilación de H3K4 activa la transcripción, abriendo la cromatina.

Desmetilación

  • La desmetilación es el proceso inverso a la metilación, reactivando los genes silenciados.
  • El proceso es llevado a cabo por las desmetilasas.
  • La desmetilación permite la expresión de los genes en respuesta a estímulos.
  • La pérdida de metilación en regiones críticas puede activar oncogenes y contribuir al desarrollo del cáncer.

Implicaciones en la Salud

  • La metilación aberrante se relaciona con enfermedades como el cáncer y enfermedades neurológicas.
  • En el cáncer, se observa hipermetilación de genes supresores de tumores.
  • Desórdenes neurológicos, como el síndrome de Rett, son causados por mutaciones en proteínas relacionadas con la metilación.

ADN Polimerasa β

  • La ADN polimerasa β no tiene actividad exonucleasa de proofreading.
  • Se encarga principalmente de la reparación de pequeños daños en el ADN.
  • Errores persistentes en la reparación pueden contribuir a la acumulación de mutaciones.

ADN Polimerasa γ

  • La ADN polimerasa γ es esencial para la replicación y reparación del ADN mitocondrial.
  • Es un complejo heterotrimérico compuesto por una subunidad catalítica (POLG) y dos subunidades accesorias (POLG2).
  • La subunidad catalítica (POLG) posee actividad polimerasa y exonucleasa 3-5.
  • Pol γ sintetiza ambas hebras del ADN mitocondrial, replicando el genoma circular mediante un modelo de replicación desplazado.
  • Trabaja en conjunto con factores como la helicasa Twinkle y la primasa mitocondrial.
  • participa en la reparación por escisión de bases (BER) dentro de la mitocondria, removiendo bases dañadas.

Topoisomerasas

  • Las topoisomerasas son enzimas que alteran la topología del ADN, resolviendo tensiones y enredos.
  • Se clasifican en tipo I y tipo II.
  • Las topoisomerasas tipo II cortan ambas hebras de la doble hélice de ADN.
  • Son cruciales en la replicación, transcripción y condensación cromosómica.
  • Son objetivos de fármacos antitumorales y antibacterianos.

Horquilla de Replicación

  • La replicación del ADN inicia en sitios específicos llamados puntos de origen.
  • La estructura en forma de "Y" que se forma durante la replicación se denomina horquilla de replicación.
  • La horquilla de replicación está compuesta por hebras parentales, hebras hijas y la región bifurcada.

Interconexión de las Rutas Metabólicas

  • La glucosa-6-fosfato es un metabolito clave que participa en diferentes rutas metabólicas.
  • Su destino determina el flujo de carbonos en las rutas metabolicas, afectando a otras rutas.

Modificación Covalente: Regulación de Procesos Celulares

  • La modificación covalente de proteínas regula la actividad enzimática, la localización celular, la degradación de proteínas y las interacciones entre proteínas.
  • Tipos principales de modificación covalente: ubiquitinación, fosforilación, metilación y acetilación.

Fosforilación

  • La fosforilación es la adición de un grupo fosfato a un residuo de serina, treonina o tirosina.
  • Es catalizada por quinasas y revertida por fosfatasas.
  • La fosforilación puede activar o inhibir la actividad de las proteínas, afectar su ubicación y promover interacciones.

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Description

Este cuestionario explora los conceptos fundamentales de la metilación del ADN y de histonas, procesos clave en la regulación de la expresión genética y el desarrollo. Se abordarán temas como la acción de la ADN metiltransferasa y la histonmetiltransferasa, así como los efectos en la transcripción y la cromatina.

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