Tema 2. Estructura del material genético PDF

Tema 2. Estructura del material genético ¿Qué vamos a ver? - Estructura del DNA y propiedades físico-químicas - Cromosomas de virus, bacterias y eucariotas - Identificación del DNA como material genético - Tipos de RNA, estructura y función Cadena polinucleotídica Cadena polinucleotídica d...

Tema 2. Estructura del material genético ¿Qué vamos a ver? - Estructura del DNA y propiedades físico-químicas - Cromosomas de virus, bacterias y eucariotas - Identificación del DNA como material genético - Tipos de RNA, estructura y función Cadena polinucleotídica Cadena polinucleotídica de DNA Unión del grupo Jastata y Or Cadena polinucleotídica de RNA C Cadena polinucleotídica En toda cadena de polinucleótidos siempre habrá un extremo con un fosfato en 5’ y el otro extremo con un OH en 3’ Cadena polinucleotídica Apareamiento específico de bases en el DNA Uniones G-C: 3 puentes de hidrógeno Interacción mediante puentes de hidrógeno Uniones A-T: 2 puentes de hidrógeno La doble hélice de Watson, Crick y Franklin (DNA B) Premio Nobel de Medicina 1962 Evidencias para el modelo de doble hélice - Reglas de Chargaff - A/T = 1 - G/C = 1 - (A+G)/(T+C) = 1 (A+T)/(G+C) à Variable en cada organismo - Difracción de Rayos X - Hay dos cadenas polinucleotídicas enrolladas helicoidalmente - La distancia entre las bases es de 3,4 Å y se encuentran apiladas unas sobre otras orientadas de forma perpendicular al eje. y paralelas entre ellas - El diámetro es de 20 Å y está enrollado helicoidalmente alrededor de su eje. Cada 34 Å hay una vuelta completa de la hélice. La doble hélice de Watson, Crick y Franklin (DNA B) Características del modelo de doble hélice - El DNA es una doble hélice enrollada helicoidalmente “a derechas” (dextrógiro). Algo parecido a dos muelles entrelazados - El diámetro de la doble hélice es de 20 Å. 3.4 Å 34 Å - Las bases nitrogenadas son estructuras planas perpendiculares al eje de la doble hélice y están apiladas unas sobre otras a una distancia de 3,4 Å. Cada 10 bases, cada 34 Å se produce una vuelta completa de la doble hélice (360º). - Las hebras son antiparalelas y se mantienen unidas por puentes de H. - Se crean dos surcos en la estructura del DNA de diferente amplitud, llamados surco mayor y menor. 20 Å La doble hélice de Watson, Crick y Franklin (DNA B) La doble hélice de Watson, Crick y Franklin (DNA B) ¡¡Todas estas representaciones son incorrectas!! La molécula de DNA no tiene forma de trenza La doble hélice de Watson, Crick y Franklin (DNA B) Modelos alternativos (DNA-A y DNA-Z) El DNA B es el presente en disolución. Tiene mayor interés biológico porque es el que presenta el DNA en interacción con proteínas nucleares. El DNA A presenta giro a derechas, 11 pares por giro y 23 Å de diámetro. Más achatada (2,9 Å). Se parece a la estructura de los híbridos DNA-RNA. El DNA Z presenta giro a izquierdas 12 pares por giro y 18 Å de diámetro. Más alargada (7,4 Å). Los azúcar-fosfato se disponen en “Zig-Zag”. Se observa en segmento con alternancia de bases púricas y pirimidínicas (GCGCGC). Cromosomas de virus y bacterias El material genético organizado son los cromosomas Virus: hay una gran variedad de virus respecto a su material genético: - DNA, RNA, cadena simple, doble cadena, lineal, circular,… Cromosomas de virus y bacterias Cromosoma bacteriano 10 veces más compactado 1000 veces más compactado ADN relajado 1er nivel (empaquetamiento): unión a proteínas (histonas like o proteínas básicas). Se forma una estructura llamada nucleoide a partir del cual el ADN se organiza en formando de bucles, asas o dominios 2º nivel (superenrollamiento): mediante torsión de las asas Cromosomas de virus y bacterias Plásmidos: DNA circular de pequeño tamaño presente en bacterias (y algunos eucariotas) que no contiene genes esenciales, pero sí genes que le pueden conferir alguna ventaja en ciertas condiciones. Cromosoma bacteriano Plásmido Pueden encontrarse en estado relajado, enrollado o superenrollado Cromosomas de virus y bacterias Cromosoma de la bacteria Escherichia coli superenrolado nucleoide relajado Cromosomas de organismos eucarióticos Nucleosoma Histonas Cromosoma bacterianoOctámero de histonas DNA espaciador del nucleosoma Cromosomas de organismos eucarióticos DNA Nucleosoma Fibra de 30 nm Forma extendida del cromosoma Sección condensada del cromosoma Cromosoma mitótico Cromosomas de organismos eucarióticos Identificación de DNA como material genético Experimento de Frederick Griffith (1928) Streptococcus pneumoniae à Inyección en ratones Identificación de DNA como material genético Experimento de Avery, MacLeod y McArty (1944) Tipos y estructura del RNA RNA mensajero (mRNA) es la copia de la información genética contenida en la secuencia de DNA. Posteriormente actúa como molde para el ribosoma en la síntesis proteica. Se encuentran en el citoplasma y tienen una vida media corta. Son de tamaño muy diverso (dependiendo de la proteína que codifican). zonas con complimentaridad codón-anticodon RNA transferente (tRNA) participa en la traducción por un lado uniéndose al mRNA y por otro lado aportando el aminoácido correspondiente a la proteína que se forma. Existen hasta unos 60 tRNA diferentes en la célula (tRNA sinónimos). Tipos y estructura del RNA RNA ribosómico (rRNA) soporte estructural y componente principal de los ribosomas. Son los más abundantes y constituyen alrededor del 75 % del RNA total de una célula. Existen diferentes tipos según su masa molecular. Tienen estructura compleja y flexible que permite el ensamblaje de varias proteínas para dar lugar al ribosoma Procariotas: 5S, 23S y 16S Eucariotas: 5S, 5.8S, 28S y 18S Bibliografía