Lección 3. Acidos Nucleicos y ADN PDF

BIOLOGY The Essentials Third Edition Mariëlle Hoefnagels © 2019 McGraw-Hill Education. All rights reserved. Authorized only for instructor use in the classroom. No reproduction or further distribution permitted w...

BIOLOGY The Essentials Third Edition Mariëlle Hoefnagels © 2019 McGraw-Hill Education. All rights reserved. Authorized only for instructor use in the classroom. No reproduction or further distribution permitted without the prior written consent of McGraw-Hill Education.  UNIT 2: DNA, Inheritance, and Biotechnology Cap 8 Replicación de ADN © 2019 McGraw-Hill Education  Objetivos 1. Aprender un poco sobre la historia en la rama de la genética. 2. Conocer la estructura y función de ácidos nucleicos: ADN y ARN 3. Conocer sobre replicación de ADN en células eucariotas. © 2019 McGraw-Hill Education  Recuento Histórico 480 a.C: Hipócrates sugiere que “semillas” producidas en todo el cuerpo son colectadas y transmitidas hacia la progenie a través de la concepción”(pangénesis). 1700’s: “Caracteres” son provistos por los padres de manera equitativa y se mezcla mientras pasa a la próxima generación. 1800’s: “factores” de rasgos son heredados de manera intacta de una generación a otra. 1900’s: “gen” es la unidad hereditaria y se encuentra en los cromosomas. 1928, F. Grifith- observa que componentes químicos de una cepa de bacteria son transmitidas a otra cepa de bacterias. Otros investigadores luego identificaron esos componentes químicos como ADN. 1950’s: Hershey y Martha Chase – diseñan experimentos que muestran que el ADN es el material genetico de un bacteriófago Regla de Chargaff: (1) Composicion del ADN varia entre especies y (2) por cada especie el # de citosinas es ~ igual al # de guaninas y el # de adeninas es ~ igual al # de timinas. Se descubre la estructura de doble hélice del ADN. © 2019 McGraw-Hill Education  Acidos Nucleicos Molécula orgánica Contienen la información genética. Hay dos clase: a. DNA ó ADN (Hebra Doble): Material genético b. RNA ó ARN (Hebra simple): Síntesis de proteínas. © 2019 McGraw-Hill Education  La unidad más simple de los ácidos nucleicos son los nucleótidos Hay cinco bases nitrogenadas diferentes Figure 2.24 © 2019 McGraw-Hill Education  Bases nitrogenadas Bases nitrogenadas de ADN y DNA usa ARN usa ARN son adenina, citosina y timina uracilo guanina. Figure 2.24 © 2019 McGraw-Hill Education  1. ADN información genética. En células eucariotas: núcleoa En células procariotas: citoplasma. © 2019 McGraw-Hill Education  Estructura: ADN es una doble hélice 1950´s!!!!!! Biologos Franklin, Crick y Watson determinan la estructura del ADN en 1955 al estudiar la química y usando difracción de rayos X para ver como la molécula estaba arreglada. Figure 7.1 © 2019 McGraw-Hill Education (a, b): ©Science Source/Science Source; (c): ©Bettmann/Corbis/Getty Images; (d): ©CNRI/Science Source  Aportación de Rosalind Franklin Rosalind Franklin obtiene la imagen del ADN. La imagen es utilizada por Wilkins,Crick y Watson, sin conocimiento de Franklin, para crear el modelo de ADN. Ellos ganan el premio nobel de ciencias, excepto Rosalind ya que no otorgan premios póstumos. © 2019 McGraw-Hill Education  Estructura: ADN está compuesto por nucleotidos Grupo fosfato, una azucar deoxiribosa y base nitrogenada. Un nucleotido de ADN tiene 4 posibles bases nitrogenadas—adenina, guanina, citosina, o timina. Figure 7.2 © 2019 McGraw-Hill Education  Estructura: Nucleotidos forman hebras de ADN Cada molécula de AND está hecha por dos hebras enlazadas que forman una doble hélice. Figure 7.2 © 2019 McGraw-Hill Education  Estructura: Hebras de ADN son antiparalelas. 5’ 3’ Las hebras están paralelas pero alineadas en direcciones opuestas. 3’ 5’ © 2019 McGraw-Hill Education  Estructura: Hebras son complementarias Bases nitrogenadas de una hebra forman puentes de hidrogeno con las bases nitrogenadas de la otra hebra. Adenina (A) siempre se enlaza con Timina (T). Citosina (C) siempre se enlaza con Guanina (G). https://www.viddler.com/embed/ba8acfbc Figure 7.2 © 2019 McGraw-Hill Education  ADN forma cromosomas El ADN se agrupa en cromosomas. Figure 7.2 © 2019 McGraw-Hill Education  ADN de eucariotas se condensa para division ceular El ADN está desenrollado durante replicación. Luego y antes de la division celular, se condensa y forma los cromosomas. Section 8.4 Figure 8.8 © 2019 McGraw-Hill Education Photo: ©Clouds Hill Imaging Ltd./Getty Images  Figure 8.9 La cromatina está organizada en Naked DNA nucleosomas. Cada (all histones removed) nucleosoma es cromatina envuelta Nucleosome en 8 histonas (proteínas). Histones En este estado, la Loosely packed Cromatina- ADN y célula puede Scaffold protein chromatin proteinas asociadas acceder al ADN y al ADN. replicar o llevar a cabo transcripción. Moderately compacted chromatin Highly compacted chromatin Despues de Centromere replicación, el ADN Identical se compacta en sister chromatids forma de Replicated chromosome cromosomas Copyright © 2019 McGraw-Hill ©2018 McGraw-Hill Education. All rights reserved. No reproduction or distribution without the prior written consent of McGraw-Hill Education. Education  Cromosomas eucariotas es ADN altamente conensado. un cromosoma (no duplicado) dos cromosomas (duplicado) El cromosoma duplicado consiste de dos cromátidas hermanas que son idénticas. Las cromátidas son product de la replicación del ADN. Figure 8.9 © 2019 McGraw-Hill Education  Los cromosomas eucarióticos son visibles durante division celular Despues de la Antes de la replicación y antes replicación, el de la division, el ADN se ve en ADN se ve en forma de forma de cromatina. cromosomas. Figures 8.11, 8.14 © 2019 McGraw-Hill Education  Pregunta #3 Un cromosoma está hecho de: A. ADN B. histonas C. Cromatina D. Todas las anteriores © 2019 McGraw-Hill Education ©Nadiia Zamedianska/Shutterstock  https://www.viddler.com/embed/ba8acfbc © 2019 McGraw-Hill Education  Pregunta de repaso Si una hebra de ADN tiene la secuencia ATTGTCC, entonces la secuencia de la hebra complementaria seria: A. TAACAGG B. CGGAGTT C. ACCTCGG D. CCTGTTA © 2019 McGraw-Hill Education  Pregunta de repaso Si una hebra de ADN tiene la secuencia AGCTTA, entonces la secuencia de la hebra complementaria seria: A. TCGAAT B. TGCAAT C. ACGAAT D. CCGAAT © 2019 McGraw-Hill Education  2. ARN Transporta información que codifica proteinas. Ayuda en la síntesis de proteinas Cataliza algunas reacciones. © 2019 McGraw-Hill Education  Estructura: ARN Consiste de una sola banda de nucleótidos Figure 7.1 © 2019 McGraw-Hill Education (a, b): ©Science Source/Science Source; (c): ©Bettmann/Corbis/Getty Images; (d): ©CNRI/Science Source  Estructura: ARN está compuesto por nucleotidos Grupo fosfato, una azucar ribosa y base nitrogenada. Un nucleotido de ARN tiene 4 posibles bases nitrogenadas—adenina, guanina, citosina, o uracilo Figure 7.2 © 2019 McGraw-Hill Education  Tres tipos de ARN Interaccionana durante traducción. ARN mensajero (mARN) lleva la información que codifica una proteina. Es una copia de la información del ADN. ARN de transferencia (tARN) son conectores que llevan al amino ácido al lugar correcto en el mARN. ARN ribosomal (rARN) forma parte del ribosoma, la ubicación física donde ocurre la traducción. Figure 2.25 © 2019 McGraw-Hill Education  ARN vs ADN ARN es un ácido nucleico que participa de síntesis de proteinas Figure 7.4 © 2019 McGraw-Hill Education  Pregunta de repaso La molécula de ADN difiere del ARN porque: A. ADN contiene guanina B. ADN contiene timina C. ADN es una hebra sencilla. D. ADN contiene la azúcar ribosa. © 2019 McGraw-Hill Education  Pregunta de repaso La molécula de ARN difiere de la molécula de ADN en muchos aspectos tales como: A. ADN contiene la azúcar deoxiribosa mientras que el ARN contiene la azúcar ribosa. B. ADN contiene timina mientras mientras que ARN contiene uracilo. C. ADN tiene doble hebra mientras que el ARN es una hebra sencilla. D. Todas las opciones presentadas son correctas. © 2019 McGraw-Hill Education  Pregunta de repaso 4. Escoge la respuesta CORRECTA sobre moléculas de ADN. A. citosina se enlaza con guanina. B. timina se enlaza con guanina C. adenina se enlaza con uracilo D. citosina se enlaza con timina © 2019 McGraw-Hill Education  Replicación de ADN está relacionado a division celular Las células deben copiar (replica) su ADN antes de poder dividirse El genoma entero se replica para que cada célula nueva obtenga una copia completa del ADN. Figure 1.1 © 2019 McGraw-Hill Education  Replicación de ADN: Overview https://www.viddler.com/embed/977a915f © 2019 McGraw-Hill Education  La replicación ocurre en ambas hebras Figure 7.2 © 2019 McGraw-Hill Education  Replicación de ADN es “semiconservativa” “Semiconservativa” significa que cada célula mantiene el ADN original (parental) cada vez que se lleva a cabo la replicación. Despues de la replicación, cada molécula de ADN tiene una hebra parental y una hebra hija. Figure 8.5 © 2019 McGraw-Hill Education Photo: ©Thomas Deerinck, NCMIR/SPL/Science Source  Modelo Semiconservativo © 2019 McGraw-Hill Education  Pregunta de repaso Observe la imagen derecho con ADN sin replica y la imagen inferior con DN replicado. Cual de las siguientes major representa el ADN replicado? A. B. © 2019 McGraw-Hill Education  Replicación de ADN: Una mirada mas cercana La célula humana puede replicar todo su ADN en cuestión de unas horas y con muy pocos errores. © 2019 McGraw-Hill Education  Enzimas replican el ADN 1. Helicasas desenrollan el ADN. 2. Polimerasa de ADN sintetiza nuevas hebras de ADN. Complementary base 3. Ligasas unen pairing assures that the las hebras new DNA strands have pequeñas para the correct sequence. formar hebras largas. Figure 8.4 © 2019 McGraw-Hill Education  Replicación de ADN en células eucariotas 1. Comienza en los orígenes de replicación. Helicasas 2. Adición de nucleótidos en la hebra plantilla (parental) Polimerasa de ADN 3. Unión de hebras pequeñas de ADN para formar una sola hebra. Ligasas © 2019 McGraw-Hill Education  Replicación de ADN requiere mucha energía Se requiere ATP para cada rxn química de replicación de ADN. Figures 4.7, 8.4 © 2019 McGraw-Hill Education