Introducción a la Biología Molecular PDF

VARIANTES LOCALES DE LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL B-DNA (I): CURVATURA DE LA DOBLE HÉLICE: pequeñas diferencias locales en la estructura de los DNAs que dependen de los nucleótidos integrantes. En otros casos, es forzada por la unión de una...

VARIANTES LOCALES DE LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL B-DNA (I): CURVATURA DE LA DOBLE HÉLICE: pequeñas diferencias locales en la estructura de los DNAs que dependen de los nucleótidos integrantes. En otros casos, es forzada por la unión de una proteína al DNA (Ejemplo motivo hélice-giro- hélice) Ej.- El fago l utiliza este motivo para unirse al DNA PALÍDROMOS: son aquellas regiones del DNA donde la secuencia es la misma en ambas hebras y con una simetría rotacional de 180º alrededor del palídromo. Suelen ser lugares de unión a proteínas: (a) lugares diana de enzimas de restricción, (imagen) (b) centros reguladores de la expresión génica (unión de factores de transcripción) Dan lugar a estructuras secundarias peculiares en el DNA y RNA. Las secuencias palindrómicas son autocomplementarias. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  SECUENCIAS AUTOCOMPLEMENTARIAS © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Horquillas y secuencias cruciformes. Las secuencias de ADN o ARN palindrómicas pueden formar estructuras alternativas con apareamiento intracatenario de las bases. Cuando se trata de las dos hebras de un dúplex de ADN, que se forma una secuencia cruciforme. El sombreado azul destaca secuencias asimétricas que pueden aparearse con la secuencia complementaria. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  VARIANTES LOCALES DE LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL B-DNA (II): H-DNA (triple hélice): estructura poco habitual formada por 3 hebras. Se descubrió por primera vez en RNA, pero es más frecuente en DNA y se forma en regiones ricas en pirimidinas (CT)n en una hebra y en purinas (AG)n en la complementaria. La zona rica en CT se repliega con la rica en AG mediante enlaces de Hoogsteen (tipo especial de puentes de H). (CT)n/(AG)n/(CT)n © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  3. MOTIVOS ESTRUCTURALES RESPONSABLES DE LA UNIÓN DEL ADN CON PROTEÍNAS (I): ELEMENTOS ESTRUCTURALES o MOTIVOS PROTEICOS (motifs): forman parte de la estructura terciaria de la proteína e interaccionan con la doble hélice del DNA, preferentemente por el surco mayor. La interacción suele producir un cambio de conformación que provoca una desnaturalización local, favoreciendo el acceso de otras proteínas. Los motifs más frecuentes son: hélice-giro-hélice, hélice-bucle-hélice, homeodominio, dedo de zinc y cremallera de leucina. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  3. MOTIVOS ESTRUCTURALES RESPONSABLES DE LA UNIÓN DEL ADN CON PROTEÍNAS (I): 1. Motivo hélice-giro-hélice (helix-turn-helix): se encuentra en proteínas reguladoras de expresión génica (en virus, procariotas y eucariotas). Está formado por dos segmentos peptídicos en a-hélice, de estructura rígida separados por una secuencia Una de las hélices (de reconocimiento) encaja en el surco mayor del DNA. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados https://www.youtube.com/watch?v=ZBZtrIL6W5g  3. MOTIVOS ESTRUCTURALES RESPONSABLES DE LA UNIÓN DEL ADN CON PROTEÍNAS (II): 2. Motivo hélice-bucle-hélice (hélix-loop-hélix): consta también de dos segmentos en a- hélice, pero en este caso el péptido que lo une es más largo, con más posibilidades de orientación de la hélice. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  3. MOTIVOS ESTRUCTURALES RESPONSABLES DE LA UNIÓN DEL ADN CON PROTEÍNAS (III): 3. Motivo homeodominio (homeodomain): es una ampliación del motivo hélice-giro-hélice que aparece repetidamente. Es importante al aparecer en proteínas que regulan el desarrollo embrionario, especialmente en Drosophila. Link video: homeodomain https://www.youtube.com/watch?v=gZtGrsr8DMY La gran mayoría de los homeodominios reconocen un elemento Homeobox genes basal del DNA altamente conservado que sirve Drosophila melanogaster como promotor en muchos genes (motivo TATA). Aminoácidos de interacción: Ser, Arg, Asn © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  3. MOTIVOS ESTRUCTURALES RESPONSABLES DE LA UNIÓN DEL ADN CON PROTEÍNAS (IV): 4. Motivo dedo de Zinc (zinc finger): Frecuente en proteínas Eucariotas como el TFIIIA y el receptor de estrógenos. Suelen observarse múltiples dedos de zinc consecutivos. Está formado por 30 aas, de los cuales 2 Cys y 2 His aparecen coordinadas tetraédricamente con un ion Zn 2+ © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados https://www.youtube.com/watch?v=WyU2v7HT6bw  3. MOTIVOS ESTRUCTURALES RESPONSABLES DE LA UNIÓN DEL ADN CON PROTEÍNAS (V): 5. Motivo cremallera de leucina (leucine zipper): Se trata de una región de la proteína que tiene un residuo de Leu cada 7 aminoácidos. La Leu se repite en la misma cara de la proteína cada 2 vueltas de hélice. 2 cadenas de este tipo se asocian hidrofóbicamente intercalando restos de Leu que encajan en el surco mayor del DNA. Se favorece la formación de una estructura en forma de “Y”. Ej: proteínas reguladoras de la transcripción bZIP © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados https://www.youtube.com/watch?v=2-qFLfVymnw RESUMEN: https://www.youtube.com/watch?v=_Lun2RCvp5k  4. ESTRUCTURAS DE ORDEN SUPERIOR: SUPERENROLLAMIENTO El superenrollamiento posee especial significado para entender la organización del cromosoma, explicando cómo el DNA puede alojarse en el interior de la célula. La torsión de la hélice B genera una SUPERHÉLICE. RELAJADO: Cromosoma hipotético 210 pb (10,5 pb/vuelta) https://biomodel.uah.es/an/super/2introduccion.htm SUPERENROLLAMIENTO SUPERENROLLAMIENTO NEGATIVO: POSITIVO: La molécula de DNA ha La molécula de DNA ha sufrido una pérdida de 2 sufrido un aumento de 2 vueltas. 18 vueltas de hélice vueltas 22 vueltas de hélice (11,1pb/vuelta) (10pb/vuelta) © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados https://geneticeducation.co.in/dna-topology-what-is-the-linking- https://bmcmolcellbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12860-019-0211-6 number-of-dna/  Superenrollamiento del DNA en procariotas (y mitocondrias y cloroplastos de eucariotas): Observación al microscopio del superenrollamiento de un DNA circular © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  ¿Qué hace que las moléculas de DNA en las células adopten conformaciones superenrolladas, y qué trascendencia biológica tiene este fenómeno? Topoisomerasas tipo I Topoisomerasas tipo II https://www.youtube.com/watch?v=DvlYmDj7IaE © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  APLICACIONES DE LOS INHIBIDORES DE LAS TOPOISOMERASAS: ANTITUMORALES La TOPOISOMERASA I como diana terapéutica CAMPTOTECINA: Interaccióna con el complejo Topo I- DNA produciendo citotoxicidad al impedir el re-ligado de la hebra de ADN cortada por la TOP I IRINOTECAN Campto®iny. Se emplea en el cáncer colorrectal avanzado combinado con 5-Fluorouracilo en pacientes sin quimioterapia anterior o bien en monoterapia para pacientes que han fracasado a un régimen anterior con 5-Fluorouracilo. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Irinotecan La camptotecina es un alcaloide Topotecan pentacíclico de tipo quinolínico con una estructura plana que parece ser importante para su acción inhibidora. Se aisló por vez primera de la corteza y el tallo de Camptotheca acuminata China y Tibet © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados SN-38  La TOPOISOMERASA II como diana terapéutica Etopósidos : Derivados sintéticos de podofilina Vepesid® cap, iny. (Topoisomerasa II). Se utiliza en tumores testiculares, leucemias, cáncer microcítico de pulmón y linfoma tanto Hodgkin como no Hodgkin. Produce mielodepresión, náuseas y vómitos. Teniposido. Vumon® iny. (Topoisomerasa II). Se emplea en algunos tipos de leucemias y linfomas así como en los tumores intracraneales malignos. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  INHIBIDORES DE LA TOPOISOMERASA II COMO ANTIMICROBIANOS Efecto Compuesto Fluoroquinolonas Forma un complejo con el DNA y la DNA girasa (topoisomerasa II) o la Topoisomerasa IV bloqueando su acción. Quinolonas Forma un complejo con el DNA y la DNA girasa (topoisomerasa II) o la Topoisomerasa IV bloqueando su acción. Cumarinas Inhiben la actividad ATPasa de la DNA girasa y topoisomerasa IV. © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados