Biología Molecular 2 PDF

Biología molecular: Rama de la biología que estudia la composición, estructura e interacciones de las moléculas celulares. → estudia como el DNA, RNA y las proteínas forman la base de la vida DNA y RNA: ADN: material genético de los seres vivos 45 encuentra on 21 nudo RNA: codificación as proteína...

Biología molecular: Rama de la biología que estudia la composición, estructura e interacciones de las moléculas celulares. → estudia como el DNA, RNA y las proteínas forman la base de la vida DNA y RNA: ADN: material genético de los seres vivos 45 encuentra on 21 nudo RNA: codificación as proteínas y síntesis de DNA Purinas: 2 anillos · Compuestos por: C l al 9 Pirimidinas →Base nitrogenada > - Formadas por átomos de C y nitrógeno. Un anillo Ribonucleotidos C 1 al 6 →Pentosa S Desoxiribonudeodidos → C se identifican del l' al 5' → grupo fosfato Nucleótidos: Nucleosido: Enlace Ester → OH del carbono 5' de la penosa Base nitrogenada Los nudeótidos t pentosa Enlace covalente: →Mol. Ácidas →N- glucosídico. → grupo P se ioniza en medio acuoso; carga (-) En su forma libre se encontrar trifosfatado En su forma monofosfatada se encuentran en el DNA y RNA Nomenclatura Se unen por enlace fosfodlester Las proteínas gen rompen el DNA lo hacen entrando al surco mayor Estructura: Ley de chargaff: Las bases nitrogenadas son hidrófobas [A] =[T] Nucleotidos [C] = [G] doble cadena Antiparalela giro helicoidal Complementaria Tenemos DNA en Forma B C Z , y La formaA solo esta presente en muerte Vucleosoma : Hecho de 8 histonas Histonas: 4 tipos [donde se enrrolla el ADN] → H1 =Funciona como un seguro Compactación →H2 SH →H3 →H4 I Presencia de H1 Eucromatina / cromatina de interfase = fibra de 300 Heterocromatina = fibra de 700 RNA Estructura secundaria: Estructura Apareamiento más abundante complementario de la Una sola cadena misma cadena contiene uracilo Estructura de pasador Ribosa Estructura terciaria: 5' a 3' interacción entre bases nitrogenada de diferentes regiones de una misma Tipos: molécula de RNA. → RNA mensajero [RNAm] molécula de ácidos nucleicos de cadena sencilla contiene info genética del DNA Su secuencia es complementaria a una de las cadenas de DNA se caracteriza por tener una caperuza y 1 cola de poli A. → RNA transferencia [RNAt] Estructura de bucles. transporta el aminoácido hasta el RNAr anticodón. → RNA ribosomal [ RNA r] 5 S, 5.8S y 28S +49 proteínas = subunidad mayor 18 S+ 33 proteínas = subunidad menor estructuras donde se realiza la síntesis proteica  Flujo de información: Replicación: La síntesis de las cadenas de DNA es en dirección 5' a 3' 3 características: Semiconservadora Cada realización de una molécula de DNA conserva una de las cadenas originales Se sintetizan 2 cadenas en ambos sentidos Bidireccional. Sitios de origen: secuencias ricas en A y T Multifocal continua y discontinua. ↳ Replicación cadena 5' -3 · Continua · Hebra lider ↳ Replicación Cadena 31-5' · Discontinua Fragmentos de Okazaki Hebra discontinua/rezagada Proteínas:. → helicasa [MCM2-7] → proteína de unión a cadena sencilla [ RPA O SSB] Separa ambas hebras de DNA Evitan la formación de puentes de hidrógeno entre rompe puentes de hidrogeno ambas cadenas. Ocasiona superenrollamientos. Se pega a las cadenas sencillas. → primasa: sintetiza los primers Proporciona un extremo 3' 8 a 10 nt de longitud de RNA ↳ Pone nucleotidos para I hidroxilos poner en 3 → topoisomerasa Cortan y forman enlaces fosfodiester. en una [topoisomerasa I ] o en las dos hebras [ topoisomerasa II] deshace el superenrollamiento. ↳ Corta las hebras vuelve y las a pegar. → nasa H 1 S retira los primers. cadena continua Quitan RNA ↳ En → endonucleasa flap 1 Remueve los primers de los fragmentos de okazaki S Pone enlaces fostodiester Pero también los corta. 1 los Faltantes). ) Be ↳ RNA a BNA S Mantiene unida & DNA polimerasa CON DNA. > - En procariotas son diferentes. · Hacen enlaces fosfodiester. Actua con primasa. Punto de inicio de realización encontrado entre Toman un nucleotido y ven si pueden si pueden histonas. formar un puente de hidrogeno con la hebra original Fases: Inicio: Identificación de origen de replicación Proteínas iniciadoras rompen puentes de H Helicasas DNA polimerasa alfa y DNA primasa Elongación: En hebra lider -- Solo un primer En hebra rezagada -- Varios cebadores -- Fragmentos en eucariotes 100 y 400nt Primers se eliminan por RNAsa 1 y por la endonucleasa Flap 1 DNA ligasa une los fragmentos Terminación: DNA pol delta y epsilon llegan al extremos del fragmento DNA Maduración de fragmentos de Okazaki -- Se unen los fragmentos -- Eliminación de primers Desacoplamiento de todas las proteínas Replicación de los telómeros Transcripción: La información en el RNA está en el mismo lenguaje que en el DNA: nudeótidos Se trata de la síntesis de una cadena de RNA complementaria y antiparalela (cadena molde) RNA: nucleotidos unidos por enlace fosfodiester ácido ribonucleico Gen: Secuencia de adenina, citosina, guanina y uracilo nucleotidos en el DNA una hebra con la información capacidad de tomar diferentes formas. necesaria para hacer RNA → m RNA: molécula de RNA que copia una secuencia de DNA → RNA r: forman los ribosomas. → RNA t: se adaptan aminoácidos y las colocan en el ribosoma para formar proteínas. El gen tiene diversas secuencias: → regulatorias: promotores potenciadores silenciadores → codificantes: intrones: regiones que no se traducen (intrusos) extrones: codifican el producto Fases: 1. formación del complejo de iniciación 2. Iniciación 3. Elongación. 4. Terminación.  encuentra en -20 0 -30 Caja TATA se Formación del complejo de iniciación: → unión de TFIID a caja TATA TBP (proteína de unión específica para caja TATA) Gracias a TBP se deforma la estructura del DNA > - Funciona como Helicasa Inicio: →Mediador: - ⑳ permite que las proteínas activadoras se comuniquen e con la polimerasa y TF → complejo de remodelación de cromatina. facilita el deslizamiento de los nucleosomas o mantiene el silenciamiento técnico · → enzima promueve desalojo de los nucleosomas modificadora de histonas: acetilació, metilación, fosforilación. Promotor & 1 * - 3 TATA INR exon/intron 3 Potenciador codificante. Represor-Si tenciada Activador Elongación: →TFIIH fosforera el carboncillo terminal, nuevamente, de la RNA por polimerasa II y se abandona el promotor. > - Pick Me - ↳ Activa y ancla RNA pol al DNA. Terminación: En el splicing se quitan los intrones Transcrito primario / inmaduro: Cadena que aún contiene a los intrones. Traducción Síntesis de una proteína de acuerdo a la información genética y se emplea como molde una molécula de RNA mensajero. Complejo tradicional: RNA de ribosomal: -→ RNA mensajero Permite la unión del RNA → RNA de transferencia m al RNA t → RNA ribosomal. Cataliza la transferencia del aminoacil RNA t al RNA ribosomal: peptidil RNA t → 3 sitios: -A aceptación del aminoacil RNA t corresponde a la lectura del codón. -P se elonga la cadena peptídica se localiza el peptidil- RNA t -E (Exit) salida del RNA t sin aminoácido Código genético: Cada triplete o codón codifica para un aminoácido. El código genético es continuo. No se puede utilizar una base para 2 aminoácidos. (No hay sobre posicionamiento ) Los aminoácidos son codificados por más de un codón.  Son las importantes paradeterminaa a Bamboleo: → las primeras bases son especificas. → la tercera base puede ser intercambiada Fases: 1. Fase de activación de aminoácidos 2. Inicio de síntesis proteica 3. Elongación de la cadena polipeptídica 4. Terminación de la síntesis de proteínas 3 Fase de traducción especifica para cada a a y RNAt -. Activación de aminoácidos: → enzima aminoacil- RNA t - sintetiza → hidrolisis de ATP pirofosfatasa: hidrólisis de grupos fosfato un aminoácido se une a RNA t y genera aminoacil - RNA t UneametioniRN Inicio: en el sitio P. - → factor de iniciación (if) → se reconoce el codón de inicio AUG (metionina) → se forma el primer enlace peptídico.  - Elongación: → se incorporan aminoácidos transportados por aminoacil - RNA t → el radical carboncillo del aminoácido se une con el radical amigo del siguiente aminoácido.. descodificación del aminoacil- RNA t en sitio A transferencia del peptidil RNA t a sitio P desplazamiento del ribosoma. Uso de factores de (FE) elongación · ↳ EF1-lleva RNAt a Sitio A ↳ EF2-Traslocación del Ribosoma Terminación: → encontramos codones de paro en sitio A → factores de liberación. [Rf] ↳ Imitan a RNAz al codón de y reconocen terminación. ↳ Usan ETP para liberar a la proteína del complejo traduccional y permiten disociación del RNAm RNAr y  Daño y reparación del ADN Daño: Puede ser causado por 2 tipos de factores: endógenos y exógenos. Endógenos: - Error replicativo: En caso de daño al DNA DNA polimerasas cometen un error cada 1002108 hay 2 opciones : ht 1. Se repara inserción de un nucleótido incorrecto. No se repara la 2 duplicación de un nucleótido. célula muere → topoisomerasas mal alineamiento, desenrrollamiento o unión de las hebras imposibilidad de volver a formar enlaces fosfodiester. Polimerasas de síntesis a través de la lesión: se detiene la realización cuando hay daño en el DNA. (Se recluta nucletido una. TLS que coloca un las polimerasas pueden dejar un espacio sin nt. L Las TLS rellenan el espacio. Desaminación espontánea: → cuando se pierde un grupo amigo INH2] perdida de un amigo exociclico TLS: Citosina→ uracilo Polimerasa de Adenina→ hipoxantina síntesis Guanina → Xantina 5 - metil citosina → timina  Sitios abasicos: → ruptura del enlace n-glucosidico. hidrolisis espontánea DNA glucosilasa pH o altas temperaturas. Daño oxidativo: → ROS radical superóxido [02 - ] peróxido de hidrógeno [H2Oz] radical hidróxido [ OH ] → tipos de daños causados: oxidación de bases nitrogenadas. p 8-oxoguanina (8- oxo G ) - 1 genera mutaciones G→ T en la realización siguiente M se aparea erróneamente con adenina en lugar de citosina. rupturas del DNA ROS puede atacar enlaces fosfodiester, causando rupturas de hebra simple A si no se repara antes de la realización pueden convertirse en rupturas de doble hebra.  7 Exógenos: rocas, radiación cósmica, radón, dispositivos médicos, etc. Radiación lonizante: → transferencia lineal de energía. bajo: rayos X y rayos gamma. alto: alfa, beta, gamma, neutrones. → indirecto (bajo LET ) 65%: generación de ROS (8-oxoguanina) → daño directo (alto LET ): ruptura de doble hebra.  Radiación ultravioleta: → Luz solar: →Lesione, principales: dineros de pirimidinas (CPD) Lunióncoveten C adyacentes. fotoproductos 6-4 pirimidina - pirimidona (distorciónen ruptura de hebra de DNA UV -c → daño directo UV - B y UV - A → rompen H20 = ROS ( daño indirecto); proporcionan dimeros de pirimidinas que generan enlaces covalentes entre bases de la misma hebra Agentes alquilantes: → componentes dietéticos, tabaco, combustión de biomasa, proceso industrial, agentes quimioterapia. → gas mostaza Grupo alquilo a DNA : Genera enlace covalente →Ciclofosfamida, cisplatino entre misma hebra. adhiere grupos alquilo al DNA (Metilguaninse con timina. cambia complementación. puede generar sitios AP ruptura de enlace n- formación de puentes cruzados. glucosidico.  Aminas aromáticas: tabaco, combustible, carbón, tintes industriales, plaguicidas. las minas se convierten en agentes alquilaste por el sistema de Monooxigenasa P45O →Las AAs forman enlaces covalentes con guanina en la posición C8 o Adenina en C6, generando: Puede hacer distorsión estructural en la doble hélice del DNA. sustitución porque la bloqueo de la realización y transcripción. polimerasa las mutaciones puntuales (transiciones GC -- AT) confundo con bases nitrogenadas Para que estas hagan efecto deben ser metalizadas por el cuerpo Hidrocarburos Policíclicos aromáticos: carbón, tabaco, las del escape de automóviles, alimentos carbonizados, combustión incompleta de productos fósiles. los HPA se vuelven activas por el sistema P45O oxidación de DNA distorsión estructural en la doble hélice del DNA bloqueo de la realización y transcripción. mutaciones puntuales  Reparación: Reparación por escición de bases: Causado por daños menores a 1 base (desaminación, Endonucleasa: Cortan oxidación o alquilaciones) enlaces fosfodiester dentro Se involucran las proteínas: DNA glucosilasa, AP de la cadena endonucleasa, DNA polimerasa beta y ligasa. Exonucleasa: Cortan enlaces fosfodiester por Proceso. DNA glucosilasa reconoce y elimina la base fuera de la cadena dañada, dejando un sitio abásico. Despues, una AP endonucleasa corta el enlace fosfodiester, permitienod que una polimerasa llene el hueco y la ligasa une la cadena. Reparación por escición de nucleotidos Se puede dar durante la transcripción, en lesiones voluminosas en DNA, como dímeros de pirimidina causados por radiación UV. Hay muchas proteínas involucradas. Proceso: Se reconoce la distorción en la doble helice, se abren las cadenas mediante helicasas y se eliminan varios nucleótidos en la región dañada. Finalmente, una polimerasa rellena el hueco y la ligasa sella la estructura. (TFIIH separa las hebras y RPA las mantiene separada, las endonucleasas cortan la cadena [enlaces fosfodiester] permitiendo que se separe ERCC1-XPF, XPG y libera la cadena dañada. Finalmente polimerasa delta rellena y ligasa une.) Reparación por mismatch/errores de emparejamiento Cuando hay errores en la replicación como inserciones, deleciones o errores de apareamiento de bases. Las proteínas involucradas son los sistemas Mut (MutS, MutL), endonucleasa, DNA polimerasa y ligasa. Proceso: MutS reconoce la disconcordancia en el DNA, MutL recluta exonucleasas que eliminan el segmento erróneo y luego la DNA polimerasa re-sintetiza la secuencia correcta. Reparación por mismatch Especifico para guanina oxidada. Proteína encrgada de reconocer guanina oxidada: DNA glucosilasa de guanina oxidada (DNA OGG1) Proceso: Se reconoce la guanina oxidada por DNA OGG1 y llama al sistema Mut que hacen endonucleasas, se quita un pedazo con la guanina dañada con ayuda de una exonucleasa, llega una DNA polimerasa hace de nuevo la cadena y ligasa une. Reparación no homologa Se da por rupturas en la doble cadena en cualquier fase del ciclo celular. Proceso: La ruptura de las hebras envia una señal por medio de ATM a P53 y detiene el ciclo celular (los rayos UV despedaza al DNA). Los extremos del DNA son agarrados por Ku, llega una cinasa dependiente de DNA que activa a una exonucleasa llamada artemisa, la cual lima los pedazos para que ambas hebras queden iguales. Posteriormente se unen los pedazos de DNA y llega ligasa a unir. Mecanismo por recombiación homologa Cuando hay ruturas de doble cadena en la fase S y G2, cuando hay una cromátide hermana disponible. Las proteínas involucradas son varias Proceso: Rayos UV rompen ADN, se llama a ATM que trae a ATM se detiene ciclo celular. Llega sistema MRN posteriormente llega RPA que mantiene las hebras separadas, despues llega un conjunto de proteínas (BRCA 1 y 2, y RAD 51 [son traslocasas]) las cuales pasan una hebra hacia la copia, permitiendo que se copie lo que se perdio, terminando de copierse baja y la otra hebra solo tiene que complementarse (replicandose con la info de la de arriba). Cuando la reparación falla las probabilidades de cancer aumentan.