Clase 3. Desarrollo del Modelo del ADN 2022.pdf
Transcript
Estructura del ADN Dra. Melissa Colón Cesario Adaptado de clase Prof. Iván Dávila Marcano Departamento de BiologÃa UPR-Humacao 1 Introducción Observe la figura y reflexione sobre la misma. Entre al primer foro de este módulo y presente su reflexión a sus compañeros https://cdn-images-1.medium.com/ma...
Estructura del ADN Dra. Melissa Colón Cesario Adaptado de clase Prof. Iván Dávila Marcano Departamento de BiologÃa UPR-Humacao 1 Introducción Observe la figura y reflexione sobre la misma. Entre al primer foro de este módulo y presente su reflexión a sus compañeros https://cdn-images-1.medium.com/max/1200/1*DFp2bG82_nO8KDpwB9Mstg.jpegs. Introducción — El modelo presentado por Watson y Crick para la molécula de ADN muestra una molécula relativamente simple en estructura. — Modelo — La molécula de ADN está compuesta por dos cadenas unidas entre sà formadas por cuatro tipos de nucleótidos, unidos por enlaces covalentes fosfodiestéricos. — Estas dos cadenas al unirse forman una hélice doble. — Sin embargo, la molécula de ADN es sumamente compleja en términos de información. Investigaciones llevaron al descubrimiento de la estructura del DNA Investigaciones llevaron al descubrimiento de la estructura del DNA En 1953 James Watson y Francis Crick presentaron su modelo para la estructura de hélice doble del ADN. Sin embargo, una serie de trabajos brindaron la información necesaria para logarlo. Linus Pauling Rosalind Franklin and Maurice Wilkins Erwin Chargaff Investigaciones llevaron al descubrimiento de la estructura del DNA Contribución de Linus Pauling A principios de los 50´s, propuso que las proteÃnas tenÃan una estructura secundarÃa estable debido a los enlaces formados entre los residuos de amino ácidos que la formaban. Una hélice â± Para demostrar esta estructura construyó modelos de proteÃnas. (a) An α helix in a protein (b): © Tom Hollyman/Science Source 6 ¿Cómo esta información ayuda a Watson y Crick a construir su modelo del ADN? 7 Trabajos de Rosalind Franklin Trabajaba en el laboratorio de Maurice Wilkins Utilizó la técnica de difracción de rayos X para estudiar fibras de ADN. El patrón de difracción se interpreta usando algoritmos matemáticos. Esto brindaba información sobre la estructura espacial de las moléculas. 8 Trabajos de Rosalind Franklin Obtuvo avances marcados en la estructura del DNA utilizando esta técnica. El patrón de difracción obtenido mostraba varias caracterÃsticas del DNA. La molécula forma una hélice. ContenÃa más de una cadena. Cada vuelta contenÃa 10 pares de estructuras repetitivas. 9 ¿Cómo los trabajos de Rosalind Franklin ayudan a Watson y Crick a construir su modelo del ADN? 10 Trabajos de Erwing Chargaff Chargaff fue pionero en el desarrollo de varias técnicas para aislar, purificar y medir cantidad de ácidos nucleicos en células vivas. Ya se sabÃa que el DNA contenÃa cuatro bases nitrogenadas: adenina, guanina, citosina y timina. Hipótesis: Un análisis de la composición de bases del DNA en diferentes especies puede brindar información sobre la estructura del DNA Prueba de hipótesis (Figura 9.10) 11 Trabajos de Erwing Chargaff 12 Trabajos de Erwing Chargaff 13 Trabajos de Erwing Chargaff 14 ¿Basado en los resultados presentados en la tabla a que conclusiones usted podrÃa llegar? 15 Trabajos de Erwing Chargaff Interpretación de datos Los datos presentados en la figura 9.14 es solo una muestra de los trabajos de Chargaff Observaciones importantes % de adenina = % de timina % de citosina = % de guanina % de adenina + guanina = % de timina + citosina % de adenina + timina ≠% de citosina + guanina Estas observaciones se conocen como la regla de Chargaff Esta evidencia fue crucial para que Watson y Crick pudiesen dilucidar la estructura del DNA 16 ¿Cómo los trabajos de chargaff ayudan a Watson y Crick a construir su modelo del ADN? 17 Trabajos de James Watson y Francis Crick Utilizaron las evidencias presentadas y otras para determinar la estructura del DNA. En modelos de bolas y palillos incorporaron la evidencia acumulada. Pregunta crÃtica ¿Cómo las dos cadenas de la hélice (Rosalind Franklin) interactúan entre sÃ? Una de sus primeras hipótesis proponÃa que las cadenas interactuaban por puentes de Mg++ fosfato. http://4.bp.blogspot.com/-BqbtVrEkAts/UjfUTPep7I/AAAAAAAAArE/yUppg5KnkNw/s1600/H4000039-Watson-andCrick_cropped-by-CM-v1-1440x866.jpg 18 Trabajos de James Watson y Francis Crick ! Esta hipótesis era incorrecta 19 Trabajos de James Watson y Francis Crick Volvieron a sus modelos Entonces construyeron modelos donde: Las azúcares y fosfatos quedaban hacia afuera. Las bases nitrogenadas hacia el interior. Se formaban puentes de hidrógeno entre bases idénticas en cadenas opuestas. ie., A con A, T con T, C con C, y G con G Modelo demostró que también era incorrecto Molécula no tenÃa el mismo grosor a lo largo de hélice como indicaban trabajos de Franklin. 20 Trabajos de James Watson y Francis Crick Los enlaces se forman entre A y T y entre C y G Sigue regla de Chargaff y trabajos de Franklin. Construyeron entonces modelos con interacciones entre AT y CG. Resulto consistente con todos los datos conocidos sobre la estructura. Figura 9.16 Watson, Crick y Maurice Wilkins fueron galardonados con el premio Nobel en 1962 Rosalind Franklin murió en 1958, y los premios Nobel no se pueden conferir póstumamente. 21 Referencias Brooker, R. J. 2018. Genetics: Analysis and Principles. Klug, W.S. et.al. 2016. Essentials of Genetics. 9th ed. Pearson Publ. Pierce, B. A. 2010. Genetics: A Conceptual Approach. Sanders, M. F. y M. L. Bowman. 2012. Genetic Analysis: An Integrated Approach. 22
