Biología Molecular - Apuntes PDF

BIOLOGIA-MOLECULAR-TEMARIO-COMPL... Ainara_dguez Biología Molecular 1º Grado en Biomedicina Facultad de Ciencias Biomédicas y de la Salud Universidad Europea de Madrid Reservados todos los derechos. No se permite la expl...

BIOLOGIA-MOLECULAR-TEMARIO-COMPL... Ainara_dguez Biología Molecular 1º Grado en Biomedicina Facultad de Ciencias Biomédicas y de la Salud Universidad Europea de Madrid Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Biología Molecular Banco de apuntes de la  ESTRUCTURA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Enlace El ADN se encuentra eh la célula en forma de doble fosfodiéster Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. hélice. El enlace es fosfodiéster debido a que hay dos enlaces fosfoéster en la molécula. Siempre leemos en sentido 5´—>3. Son antiparaleas y complementarias. Las dos hebras de ADN se mantienen juntas gracias a la formación de puentes de H. Enlace N-glucosídico P uentes de H A-T (2 puentes) C-G (3 puentes) Purina siempre con pirimidinas para que se mantengan siempre los 3 ciclos aromáticos en el medio. Esto forma un eje horizontal que mide el ángulo de giro (distancia C1´- C1´). Hay una distancia máxima donde se pueden formar puentes de H. Todas las bases presentan una geometría similar definida por: - Longitud de los enlaces de hidrogeno. - Separación entre las pentosas de ambos nucleótidos según el enlace N-glucosídico. -Ángulo entre los enlaces glucosídicos y la línea C1´-C1 ´. (Hay una pequeña inclinación). LA DOBLE HÉLICE Interacción con proteínas con los surcos mayores. Durante la replicación las dos hebras de ADN se separan y la Polimerasa va leyendo en dirección a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  (3´->5´) y sintetizando en sentido (5´->3´). VARIACIONES EN LA ESTRUCTURA DEL ADN - ADN A: soluciones pobres en agua, se ve mas achatada. (Dextrógira) - ADN B: en disoluciones acuosas, es la forma Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. fisiológica. (Dextrógira) - ADN Z: solo se puede hacer en el laboratorio. (Levógira) Si hablamos de un genoma monocatenario estas reglas no se cumplirán. Normalmente la composición de bases de una molécula de ADN de un organismo se expresa como su contenido de G+C. Se usan para calcular la Tm (temperatura de fusión: la necesaria para desnaturalizar el ADN). Tiene aplicaciones para el diseño de oligos para PCR. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  VARIANTES LOCALES DE LA ESTRUCTURA DEL B-ADN: Curvatura de la doble hélice: pequeñas diferencias locales en la estructura de los ADN que depende de los nucleótidos integrantes, forzada por una proteína del ADN. Palíndromos: aquellas regiones del ADN donde la secuencia en la misma en ambas hebras con un eje de simetría rotaciones de 180º alrededor del palídromo. - lugares diana de enzimas de restricción que cortan el palídromo. - centros reguladores de la expresión génica (unión de factores de transcripción) Las secuencias palindrómicas son autocomplementarias. Estos se forman de manera Cortan en el palíndromo espontánea durante la replicación. Un ejemplo lo vemos en el ARNt BUCLE Proceso de recepción por el cual se elimina el HORQUILLA CRUCIFORME palíndromo Cuando encontramos un palíndromo en cadena sencilla se llama horquilla y si hablamos de una doble hebra tenemos una estructura cruciforme. H-DNA (triple hélice): se crean al final de los cromosomas, está formado por tres hebras que se forma en regiones ricas en pirimidinas (CT) en una hebra y rica en purinas (AG) la complementaria. La zona rica en CT se repliega con la rica en AG mediante enlaces de Hoogsteen—> (CT)n/(AG)n/(CT)n La que queda desapareada se recubre de proteínas a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  MOTIVOS PROTEICOS Son regiones de la proteína plegadas de una manera específica. Motivo hélice-giro-hélice: se da entre dos segmentos de alfa hélice separados por un giro (pocos áa). La hélice de Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. reconocimiento encaja con el surco mayor de ADN. Al tener pocos áa => poco movimiento. Motivo hélice-bucle-hélice: dos segmentos de alfa hélice pero esta vez tiene mayor número de áa y por ellos se llama bucle esto implica más posibilidades de movimiento. Motivo homeodominio: so muchas repeticiones seguidas del motivo hélice-giro-hélice. Motivo dedo de Zinc: es frecuente en proteínas de eucariotas como TFIIIA y el receptor de estrógenos. Está formado por 30 áa, de los cuales 2 Cls y 2 Lis se coordinan tetraédricamente con un ion Zn (2+). Se unen por enlaces de coordinación. Motivo cremallera de leucina: tenemos dos alfa hélices que poseen un residuo de Leu cada 7 áa (cada dos vueltas de hélice). Esta cadenas se asocian hidrofóbicamente intercalando los restos de leucina que encajan en el surco mayor del ADN, esta estructura se llama Y. SUPERENROLLAMIENTO Se da en bacterias, en ADN de doble cadena circular. Mitocondrias y cloroplastos. Si se da superenrollamiento negativo: se disminuye el número de vueltas => aumenta el número de bases por vuelta. En cambio si tenemos un superenrollamiento positivo habrá menos número de bases por vuelta pero más vueltas. TOPOISOMERASAS: Son distintas en procariotas y eucariotas - Topoisomerasa I Se encargan de cortar una hebra y pasar la otra, para aliviar el superenrollamiento negativo. Se usa como diana terapéutica (antitumoral): la camptotecina impide que se pegue de nuevo la cadena creando un roto (impide el re-ligado). a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  Tanto el Irinotecan, Topotecan, SN-38 son de IRINOTECAN: se emplea en el síntesis artificial partiendo de la base de la cáncer colorrectal avanzado Camptotecina. combinado con 5-Fluorouracilo. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. - Topoisomerasa II Cortan las dos hebras y pasan ambas (superenrolamiento positivo). Se usa como diana terapéutica: los etopósidos (derivados sintéticos de podofilina) se usan para impedir el religado en tratamiento de leucemias y cánceres. Inhibidores de la topoisomerasa II como antimicrobianos VEPESID: se usa en tumores testiculares, leucemias, cáncer - Fluoroquinolonas: forman un complejo con microcítico de pulmón y linfomas. ADN y topoisomerasa II bloqueando su acción. - Quinolonas: forman un complejo con ADN y topoisomerasa II bloqueando su acción. - Cumarinas: inhiben la actividad ATPasa de la topoisomerasa II a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  GENES Y GENOMA CICLO CELULAR Es el tiempo y conjunto de hechos fisiológicos que acontecen desde que una célula se forma por división de otra preexistente hasta que se vuelve a dividir. La duración es variable en función del organismo y de las estirpes celulares. Ej: bacterias - 20 min, Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. levaduras 1,5-3 horas. Células quiescentes (musculares y neurones) no hacen el ciclo, viven en G0 hasta que un estímulo externo las hace entrar al ciclo. CHECKPOINTS 1. G1 checkpoint (tamaño celular, cantidad de nutrientes, factores de crecimiento, daños en el ADN) 2. G2 checkpoint (tamaño celular y replicación del ADN) 3. Checkpoint de anclaje al Huso (chequea la unión de los cromosomas al huso mitótico, tiene lugar a mitad de la fase M) Proteínas que regulan el ciclo celular: Factores de crecimiento (GFs): son señales externas que permiten el inicio del ciclo. Ciclinas y linazas dependientes de ciclinas: señales internas que permiten la progresión del ciclo celular (indican donde hay un error) y regulan los checkpoints. Genes supresores de tumores: paran la progresión del ciclo en los puntos de control. Si hay un fallo en G1 se para el ciclo de manera transitoria si hay una posible reparación o se induce a la apoptosis si el error es muy grave. Si los mecanismos fallan, puede ocurrir que la célula se divida de forma indefinida, la célula se transforma y puede formar un tumor. ONCOGENES: gen anormal activado, cuyo origen es la mutación de un gen normal. EL VALOR C Se define como la cantidad de ADN por genoma haploide (un juego en G1), ósea la cantidad correspondiente a un juego de 23 cromosomas en G1. Este valor es constante para cada especie y en general aumenta al subir en la escala evolutiva. PARADOJA DEL VALOR C - Tenemos más bases pero codificamos las mismas prot/enzimas. - Cantidad mucho mayor (eucariontes) que la esperada para codificar prot/enz. - Genes (eucariontes) más larga que la secuencia realmente necesaria para codificar (intrones o zonas no codificantes) - Mucho ADN cuya función no esta identificada. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  DIFERENCIAS ENTRE EL GENOMA PROCARIOTA Y EUCARIOTA BACTERIAS EUCARIOTAS - Una molécula de ADN circular - ADN lineal de doble cadena normalmente doble - Varias moléculas de ADN (cromosomas) - Plásmidos - Empaquetado en el núcleo - 1 cromosoma: 4x106bp - Mitocondrias y cloroplastos tienen ADN - Está empaquetado por el complejo circular supramolecular aunque no tanto como - 46 cromosomas: 3200x106 bp el eucariota. Más densa Ramificaciones Horquilla de replicación a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. ADN COPIA ÚNICA, SIMPLE, NO REPETITIVO (60%) - Genes para ARN: exclusivamente se transcriben a ARN (ARNr y ARNt), no realiza la traducción - Genes para proteína: se transcriben a ARNm y se traducen. Aquí encontramos intrones (regiones transgénicas que no se traducen), exones (regiones codificantes para proteínas) y regiones intergénicas (que ni se transcriben ni traducen y suelen contener secuencias repetidas). ADN REPETITIVO (40%) - Repeticiones en tándem: todas seguidas. - Repeticiones dispersas: regiones intergénicas. CODIFICANTE (10%) ——— Familias génicas. 1. Familias génicas clásicas (agrupados) Se expresa toda una familia con secuenciasintergénicas de por medio, se repite toda la unidad. Histonas… 2. Familias multigénicas con genes agrupados (no contiguos) Se van acumulando las mutaciones de un común y estas variantes se ubican en regiones específicas. Globina: Hemoglobina y Mioglobina… 3. Familias multigénicas con genes dispersos Número pequeño de repeticiones esparcidas por todo el genoma. Actina, ferritina… En las familias multigénicas existen: Variantes: pequeñas variaciones de una secuencia (isoenzimas), ej: globina. Pseudogenes: copias inactivas no funcionales de un gen. Genes truncados: copias incompletas de un gen (al principio o al final). Fragmentos génicos: porción interna de una secuencia génica (se pierden ambos extremos y por tanto más difícil identificar). a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  ADN REPETITIVO NO CODIFICANTE - Agrupado y altamente repetitivo Suelen ser repeticiones satélites ADN que suelen estar en la periferia de secuencias codificantes. Se da en telómeros y centrómeros. Protege la info codificante. - Disperso y moderadamente repetido. Son marcadores moleculares en medicina forense, pruebas de paternidad, diagnóstico Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. de enfermedades… Minisatélites Microsatélites: (triple hebra de ADN) TRANSPOSONES El 45% del genoma humano está constituido por transposones. - Retrotransposones 42% del genoma, se transponen a través de un intermediario de ARN. Están activos y probable origen vírico. cADN: aumenta el número de pb. - Clase II 3% del genoma. TRANSPOSASA. Transposición conservadora: es un mecanismo de “cortar y pegar”. Número de bases no incrementa. La mayoría son fósiles inactivos en humanos al tener truncada la Transposasa. ADN MITOCONDRIAL - Genes de mitocondrias -> SISTEMA OXPHOS - Formación de OXPHOS —> genomas nucleares y mitocondriales. - Proteínas de la mitocondria: se codifican en el núcleo, se sintetizan en el citoplasma y son importadas y procesadas en el interior de la mitocondria. - Genoma mitocondrial: polipéptidos del sistema OXPHOS y ARN - Poseen complejo supramolecular (empaqueta). - Cantidad de GC no es igual entre ADNmt y a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  ADNn. - Nucleoides: zona donde se agrupa el ADNmt, los factores de transcripción mt A, las proteínas de union de ADN hebra única, Helicasa Twinkle, ADN polimerasa Y (gamma) y otras proteínas no identificadas. - Umbral patológico: heseroplasmia (mitocondrias sanas y mutantes a la vez y será la existencia de más mutantes que sanas que se dará una patología). Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. - Genoma más pequeño que nuclear - 16569 pb que codifican para 37 genes (13 ARNm, 22 ARN de transferencia y 2 ARNr). La cadena H (+G)-> 2ARNr, 14 ARNt y 12 proteínas. La cadena L (+C)-> 8 ARNt y 1 proteína. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  REPLICACIÓN DEL ADN Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. - Cada cadena sirve como molde para formar una hermana. - Mecanismo idéntico en todos los organismos. CARACTERÍSTICAS Es semiconservativa (lo comprobamos con el experimento de Messehson y Stahl) a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  La zona donde comienza se llama punto de origen (ambas hebras se replican al mismo tiempo). La realización es bidireccional. Progresa en dirección 5´-> 3´. Es semidiscontinua. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Muchas enzimas implicadas. DE LA E R IM IENTOS REQ U IÓN DE REACC ACIÓN: P, REPLIC os: dATP, dGT Necesidad de un cebador: la polimerasa no es capaz de s tr a t - Su TTP incorporar el primer nucleótido por ello necesita un dCTP, d : Mn2+ o - Cofactor es primer (oligonucleótido de ARN) sintetizado por la Mg2+ enzima primasa que proporciona un extremo 3´OH rental - Hebra pa: extremos 3´-OH libre a la polimerasa. - Cebador libre PROCESIVIDAD: medida para comparar la velocidad de la polimerasa en base al número de nucleótidos que es capaz de añadir la polimerasa antes de disociarse (soltarse de la cadena). a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. INICIACIÓN Proteínas requeridas para iniciar a replicación. PROTEÍNA FUNCIÓN Proteína DnaA Reconocer la secuencia Ori y abre la zona de inicio de replicación. Proteína DnaB (helicasa) Separa las cadenas Proteína DnaC Molécula guía de la DnaB HU Estimulan (no imprescindibles) FIS Estimulan (no imprescindibles) IHF Estimulan (no imprescindibles) Proteína DnaG (primasa) Sintetiza el primer de ARN Single-stranded DNA-binding protein (SSB) Estabilizan las cadenas separadas ADN girasa (ADN topoisomerasa II) Rompe superenrollamiento, eliminando tensiones en el ADN DAM metilasa (solo procariotas) Se encargan de metilar la cadena Estructura del origen de replicación de E. Coli (OriC) - 245 pb - Posee secuencias consenso muy conservadas evolutivamente. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  EN PROCARIOTAS (Anclaje a memb. interna) a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  la ADN POLIMERASA III cariotas I I Cada hebra a un núcleo En pro ,I ol I,II ADN p polimerasa s). (número i o t a s l a c ar En eu , β D N p ol 𝜺, ς A riegas) Subunidad ⍺ (letras g Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Complejo de carga de la abrazadera: une los dos núcleo de polimerasa. Abrazaderas β: impiden que se suelte el ADN de la polimerasa aumentando la procesividad. ELONGACIÓN a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. La hidrólisis de 3 moléculas de ATP permite el cierra de la abrazadera β abierta. ADN POLIMERASA I - Elimina ribonucleótidos del cebador y los reemplaza por desoxirribonucleótidos. - ADN ligasa sella la mella. - Maduración de los fragmentos de Okazaki: actividad exonucleasa 5´->3´. - Reparación del ADN (fragmentos Klenow): actividad exonucleasa 3´->5´y polimerasa 5´->3´. Fragmentos de Klenow: Eliminación del dominio que contiene la actividad exonucleasa 5´->3´. Se obtienen por tratamiento enzimático. Conserva actividad de polimerización y de corrección de errores (exonucleasa 3´->5´). La actividad de la exonucleasa se localiza por delante de la actividad polimerasa en el desplazamiento de la enzima a lo largo del ADN. Si la actividad exonucleasa (3´->5´) de la polimerasa no actúa, se fija la mutación. TERMINACIÓN - Las horquillas se encuentran en una región terminal. - Múltiples copias de la secuencia Ter (opuesto al sitio al origen). a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  Unión a proteínas Tus -> complejo Tus-Ter => detiene la horquilla de replicación. Evita la sobrerreplicación (aunque siempre hay una pequeña parte). Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. - La replicación entre las horquillas deja los dos cromosomas circulares encadenados - La topoisomerasa de tipo II corta transitoriamente las dos hebras de uno de los cromosomas. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  REPLICACIÓN EN EUCARIOTAS Semiconservativa, bidireccional y semidiscontinua. Se produce en la fase S y desde diferentes puntos fijos. Los replicones en la eucromatina se inician antes que en la heterocromatina. Los orígenes de replicación ARS no están bien definidos. El número de replicones utilizados en cualquier ciclo está estrictamente controlado y solo se disparan una vez por ciclo celular. En el desarrollo embrionario se activan más orígenes que en células adultas que presentan un crecimiento más lento. INICIO - PRE-REPLICATIVO: al origen de replicación se unen a dientes ATPasas: ORC: reconoce el origen y se mantiene durante el movimiento del MCM CDC6: misma función que ADN-C MCM: hexómero (MCM2 a MCM7), son proteínas de mantenimiento cumplen la misma función que el ADN-B (helicasa) CDT1: requerida por el complejo MCM2-7 CDC6 y CDT1 se separan del complejo mediante hidrólisis de ATP En levaduras hay 16 cromosomas y unos 400 orígenes de replicación REPLICACIÓN -Las polimerasas son menos progresivas pero cometen menos errores: ADN pol ⍺: actividad primasa ADN pol δ: ADN pol 3 asociada a PCNA, actividad exonucleasa 3´->5´correctora, síntesis de hebra conductora y rezagada ADN pol 𝜀: ADN pol 1, reemplazan al ADN pol δ en reparación del ADN La proteína RP-A recubre el ADN de cadena sencilla Abrazadera PCNA y su complejo de carga RFC a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. ELONGACIÓN - Las células eucariotas tienen muchas polimerasa que actúan con alta fidelidad a excepción de la β - Polimerasa β repara el ADN dañado TELÓMEROS No hay molde disponible para el apareamiento del cebador No se puede replicar Los cromosomas se acortan con cada generación celular Este acortamiento está relacionado con el envejecimiento celular TELOMERASA: incorpora telómeros, formada por ARN+prot incorpora muchas copias en tándem de TG en la complementaria (es más larga) Incorpora 150 nucleótidos a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  - Células germinales: actividad telomerasa, mantienen la longitud de telómeros - Células somáticas: caren de telomerasa, acortamiento gradual - ⬆ Long de telómero=⬇ edad individuo Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  CLASIFICACIÓN DE BALTIMORE ADN => ds / ss ARN => ds/ss — + /- RETROVIRUS - ADN pol dependiente de ARN presnete en ciertos virus Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. - Transcriptasa inversa: cataliza 3 reacciones 1. Síntesis de ADN dependiente de ARN (retrotranscripción) 2. Degradación de ARN (exonucleasa 5´->3´) 3. Síntesis de ADN dependiente de ADN (polimerasa) Máxima actividad con ARN propio, requiere de un cebador (secuencia en 3 ´complementaria al ARN vírico). Síntesis de ADN 5´->3´. 1 error cada 20000 nucleótidos => no corrige por tanto alta tasa de mutación => nuevas cepas. lo de r m a c o inhibid r: f á Aciclovi rasa e rias las po l i m p l i c a c i ón en va - Inhibe re etapas idina t r a t o d e la tim Sus ue lo vírica q quinas fosforila fosforilado sto Compue dor de la herpes es inibi os asa de l 3ÓH- polimer o e extrem Carece d pora al ADN or si se inc o terminador a co m actú a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  RECOMBINACIÓN GENÉTICA RECOMBINACIÓN GENÉTICA EN LA MEIOSIS Cada cromosoma homólogo (materno y paterno) contiene una combinación de alelos diferentes. La recombinación se da en la generación de cromosomas que contienen parte de cada cromosoma paterno y materno homólogo con nuevas combinaciones de alelos: principio de segregación independiente. En la profase I se produce el sobrecruzamiento y, durante el leptoteno y paquiteno las quiasmas se forman, en el diploteno se comienzan a ver y en la diacinesis se observan bien. La formación de quiasmas es el resultado de la recombinación de cromátidas hermanas no homólogas: cada extremo se entrecruza con el complementario en el otro cromosoma en forma de quiasma (se observa tras desmontar el complejo sinaptonémico en el diploteno), posteriormente los quiasmas se resuelven en la transición metafase I - anafase I; en la telofase I tendremos dos células con la mitad de cromosomas cada una de ellas. Durante la meioses II se da la separación de las cromátidas hermanas para la formación de gametos haploides. RECOMBINACIÓN GENÉTICA HOMÓLOGA: se da durante la meiosis y tiene al menos tres funciones - Proporcionar células genéticamente diferentes - Proporcionar una unión física transitoria entre cromátidas que es necesaria para la segregación correcta de los cromosomas en metafase I - Mejorar la diversidad genética de la población MODELO DE HOLLIDAY Robin Holliday presentó un modelo de recombinación molecular para explicar la recombinación sucedida en la meiosis; entre las moléculas de ADN homóloga se empalman hebras simples homólogas y se intercambian formando un ADN heterodúplex; las estructuras de Holliday se pueden resolver en distintos planos originando una región heteroduplex. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  RESUMEN DEL MECANISMO DEL MODELO MODIFICADO Rotura de la doble hélice (modificación principal) Digestión parcial de los extremos 5´(actividad 5´ - 3´ exonucleasa) quedando los extremos 3´ sueltas Uno de los extremos 3´ invade la doble hebra complementaria Elongación de los extremos 3´ usando como molde el otro cromosoma (primero el extremo invasor y cuando este ha generado la región complementaria para el otro 3´, se activa la elongación en el otro 3´) Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Formación de estructuras de Holliday (en este modelo se forman dos estructuras de Holliday), dos puntos de intersección que hay que resolver Resolución por corte y posterior ligación de dos cadenas a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. RECOMBINACIÓN EN EL SISTEMA INMUNE Se da en el sistema inmunitario, principalmente en linfocito B y se denomina también recombinación somática. Ocurre entre secuencias de ADN que comparten en pequeña región homologa y es medida por proteínas que reconocen dianas específicas de ADN (solo en sitios específicos del genoma) ANTICUERPOS - Formados por 4 cadenas - Cada cadena tiene una/varias región variable y otra constante - La variabilidad se obtiene mediante mecanismos de recombianción específica de sitio que sufren los linfocitos B a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  a partir de la dotación genética en la línea germinal -La inmunidad adquirida es aquella que se obtiene una vez que nos hemos enfrentado al patógeno La dotación lineal germinal de los linfocitos tiene 3 loci separados en distintos cromosomas - Cadena pesada: cromosoma 14 - Cadena ligera kappa: cromosoma 2 - Cadena ligera landa: cromosoma 22 a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 - Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  REPARACIÓN DEL ADN Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Tasa de mutación: un error cada 10 4 nucleótidos incorporados Sistemas de reparación: mejora la tasa hasta 107 En definitiva, siempre se ha de recordar que la presencia de polimorfismos y mutaciones en las poblaciones humanas es el resultado del equilibrio entre mutación-reparación- selección. TIPOS DE DAÑOS… y respuesta celular CAMBIOS DE UNA SOLA BASE: afectan a la secuencia del DNA pero no distorsionan en gran medida su estructura general. No afectan a la transcripción o la replicación. Efectos nocivos en generaciones futuras. DISTORSIONES ESTRUCTURALES: pueden producir impedimentos físicos para la replicación o la transcripción. La introducción de enlaces covalentes entre las bases de una misma hebra inhibe la replicación y la transcripción. - Algunas enzimas revierten directamente el daño del ADN - Otras necesitan eliminar la base o varios nucleótidos - Algunos sistemas utilizaban la recombinación homóloga para reparar la zona del daño - La unión de extremos no homólogos reúne DSBs - Varias polimerasas pueden reemplazar los tramos de ADN de reemplazo a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  REPARACIÓN DIRECTA - Solo procariotas y levaduras - Repara lesiones sin eliminar la baso o el nucleótido FOTORREACTIVACIÓN Repara dímeros de pirimidinas Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. (T-T) (C-T) (C-C) generados en presencia de luz UV En E. Coli depende del producto de un solo gen (phr) que codifica la enzima Fotoliasa que rompe enlaces covalentes entre T-T REPARACIÓN POR ESCISIÓN DE BASE: BER - Repara los daños causados por: · Metilación · Desaminación · Oxidación · Pérdida espontánea de bases - ADN-GLUCOSILASAS: reconocen bases modificadas -> eliminan la base por rotura de enlace N-glucosídico => SITIO AP o BÁSICO (apurínico o apirimidínico) Procariotas: 1 tipo de ADN glucosilasas Humanos: 4 tipos, 1 para cada base y daño (UNG, hsMUG1, TDG, MBD4) Son específicas de base Uracilo ADN glucosilasa (UNG): la más abundante, asociada a replisoma - Elimina U que surge por desaminación de C - Elimina residuos de U que se insertan ocasionalmente en lugar de T durante la replicación ENZIMA FUNCIÓN ADN Glicosolisas Genera sitio AP (rotura de enlace glucosilo, entre la base y la desoxirribosa) AP endonucleasa Rompe enlaces fosfodiéster, en la cadena dañada junto al sitio AP ADN pol Se encarga de reemplazar el ADN Ligasa Liga la mella restante a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  BER EN CÉLULAS HUMANAS: en cada célula humana se generan diariamente unos 10000 sitios AP. Son reparados por una máquina proteica => REPAROSOMA ▪DNA Glicosilasa, ▪APE1 (endonucleasa), (asociado a PCNA si el daño es amplio) ▪ADN polimerasa (β para cortos, δ o ε para daños mas largos) ▪ADN ligasa (XRCC1 Para cortos y 1 para largos) REPARACIÓN POR ESCISIÓN DE NUCLEÓTIDO: NER - Repara grandes distorsiones en la estructura helicoidal del ADN 1. Excinucleasa. Rompe dos enlaces fosfodiéster a ambos lados de la distorsión 2. ADN helicasa ayuda a liberar el fragmento escindido (12-13 nt pro / 27-29 nt eu) 3. ADN pol I en E. coli o ADN pol 𝜺 en humans sella el hueco 4. ADN lipasa sella la mella a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  En células eucariotas las lesiones voluminosas como las causadas por UV, dímeros de timina son reparadas mediante NER. Defectos en esta vía son la causa de la patología xerodermia pigmentosa (XP). Las mutaciones aparecen en uno de ocho genes XP-A a XP- G, un complejo proteico responsable de la excisión de nucleótidos de timina REPARACIÓN GLOBAL DEL GENOMA (XPC) Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. REPARACIÓN ACOPLADA A LA TRANSCRIPCIÓN (RNA POL II) Para el resto de la vía se utiliza a misma maquinaria en ambas Grupo de 6 proteínas: RPA, XPA, XPC, TFHIIH (incluye XPB y XPD), XPG, XPF/ERCC1 Las vías se diferencian en la proteína de reconocimiento - Reconocimiento - Act. Helicasa del factor de transcripción TFIIH (complejo proteico con XPB y XPD) - Cortes a ambos lados de la lesión por endonucleasas XPG y XFR/ERCC1 - Polimerización. Act. De ADN Polimerasa 𝜺-PCNA y ADN lipasa I - RPA TOSA (XP). XERODERMIA PIGMEN if ic a ia pi gm en to sa si gn El no m br e xe ro de rm pigmentada”. literalmente “piel seca escisión s en la reparación por Se asocian con defecto de nucleótidos NER meros pueden escindir los dí Los pacientes con XP no os. Las os aductos voluminos de pirimidinas y otr XP-A uno de los ocho genes mutaciones aparecen en ico -G , qu e co dific an para el complejo prote a XP timina ión de nucleótidos de responsable de la excis -Autosómica recesiva V) a la luz ultravioleta (U -Sensibilidad extrema el y sg o m ay or de pa de ce r cá nc er de pi -R ie gicas. degeneraciones neuroló as por presentan pecas inducid -Los pacientes con XP la pi el du ra nt e la infancia (raras en la el sol en población general). a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  REPARACIÓN POR APAREAMIENTO INCORRECTOS - En procariotas (complejo proteico mut) - Se basa a discriminar entre la cadena molde y la recién sintetizado - DAM Metilasa: su función es diferencias el blanco de reparación. Tras la replicación, la hebra nueva no ha sido metilada (esto dura un intervalo de tiempo corto, suficiente para llevar a a cabo la reparación) - Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Mut H, S, L, Y: enzimas que participan directa o indirectamente en la remodelación de tipos particulares de daños El proceso comienza con la actuación de dos proteínas (MutL y MutS) que se unen formando el complejo MutL- MutS. El complejo MutL-MutS se une al par de bases mal apareado. La endonucleasa MutH se une a MutSL La endonucleasa entonces corta la hebra no metilada. Luego se sintetiza la nueva hebra por acción de la DNA polIII y se liga con la ligasa - En eucariotas (Msh) La proteína Msh2 (homólogo a MutS) aporta el andamiaje para el aparato que reconoce los errores de apareamiento. Msh3 y Msh6 aportan factores de especificidad. Msh2-Msh3 se une a bucles de inserción o delección mal apareados Msh2-Msh6 se une a errores de apareamiento de una sola base. Mutaciones en estas proteínas causan el síndrome de Lynch (cáncer colorrectar sin poliposis) REPARACIÓN DEL ADN POR RECOMBINACIÓN Una horquilla de replicación se encuentra con una lesión no reparada. La horquilla en cualquier caso se detiene. O bien faltará por replicar una hebra o se origina una rotura en la doble cadena región ausente Dos posibles vías de reparación: - Por recombinación - Cuando la zona afectada es muy grande o hay numerosos errores: reparación propensa al error (respuesta SOS en E. Coli), participan ADN pol IV y V a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  REPARACIÓN POR RECOMBINACIÓN DSBs Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Unión de extremos no homólogos Recombinación homólogos - NHEJ (propenso al error) SDSA (libre de errores) REPARACIÓN DEL ADN POR RECOMBINACIÓN HOMÓLOGA EN CÉLULAS EUCARIOTAS Complejo MRN (Mre11-Rad50-Nbs1) se une a la región dañada Mre11 exo 3´—>5´ genera un extremo 3´ que es reconocido por Rad51 Invasión por extremo 3´ Síntesis de la región dañada usando como molde la hebra íntegra Migración y resolución del HJ-Holliday UNIÓN DE EXTREMOS NO HOMÓLOGOS (NHEJ) Los pasos involucrados en la NHEJ 1. Reconocimiento de los extremos rotos mediante un heterodímero formado por las proteínas Ku70 y Ku80 (proteínas de andamiaje) a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  2. Actúa el complejo DNA-PK: DNA-PKCs se activa por DNA y fosforita blancos proteicos. Uno de estos blancos es una proteína, Artemis, que activa realiza función exonucleasa y endonucleasa 3. La polimerasa rellena el hueco resultante. La unión de extremos es llevada a cabo por el complejo XXL (ADN ligasa IV junto con la proteína XRCC4 y cernunnos—XLF) La presencia de DSB recluta a MRN El complejo MRN (Mre11, Rad50 y Nbs1) une un puente entre los dos lados rotos del ADN, y..... y recluta y fosforila a una kinasa llamada ATM..... ATM fosforila y activa a otras proteínas relacionadas con... reparación, control del ciclo celular y apoptosis P53, Creb, Chk2 P53. El “Guardián del Genoma” El gen P53 en condiciones fisiológicas normales, produce la proteína P53. Esta es un factor de transcripción que regula la expresión genética uniéndose a elementos reguladores para P53. Esta “alerta” gen MDM2, que produce la proteína MDM”, la cual se encarga de “secuestrar” a P53 y la degrada o la inactiva, es decir, hace que deje de funcionar de tal manera que no genere daños. a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Cuando ocurre en presencia de daño sobre el ADN, el proceso es el mismo que en una célula sana hasta que tiene que actuar la proteína MDM2. Lo que ocurre es que el P53 se encuentra fosforilado y por eso, el MDM2 no lo reconoce y no puede llevar a cabo el “secuestro” de este. Por lo tanto, se va a ir acumulando en el citoplasma P53 fosforilado, causando daños en el ciclo celular. Por ello, el ciclo celular se paraliza y se produce la muerte programada o apotosis Inestabilidad cromosómica La deficiencia de reparación del ADN causa muchas enfermedades en el ser humano - Inestabilidad cromosómica: es producida por la incapacidad para reparar las roturas del ADN> conduce a aberraciones cromosómicas y se asocia a altas tasas de mutaciones a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta. Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad.  TRANSCRIPCIÓN ARN Polimerasa: estructura y función En procariotas, la misma enzima cataliza la síntesis de todos los tipos de ARN: ARNhn, ARNm, ARNr, ARNt y ARNsn. Formada por cinco subunidades ⍺2ββ´ω (las dos ⍺ son idénticas) Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Para unirse a regiones promotoras específicas, la holoenzima requiere un factor σ con el que se reduce enormemente la afinidad con regiones inespecíficas (holoenzima de 6 subunidades ⍺2ββ´σω) Subunidad α necesaria para el ensamblaje del “core” de la enzima, y relacionada con reconocimiento del promotor Subunidad β' participa en la unión del ADN, Subunidad β contiene parte del centro activo Subunidad σ (sigma) está implicada principalmente en la iniciación de la transcripción, disociándose del resto de la enzima una vez iniciada la transcripción. ✓Distintas holoenzimas según el tipo de subunidad σ ✓Más común → σ70 ✓Otros (situaciones estrés celular): σ32, se unen a partir de genes de proteínas de choque térmico ✓Chaperonas: mejoran el plegamiento FUNCIONES EN EUCARIOTAS - ARN polimerasa I: síntesis de ARN pre-ribosómico (promotores diferentes de una especie a otra) - ARN polimerasa II: síntesis de ARNm y ARN especializados - Reconoce miles de promotores con secuencias diferentes con características comunes - ARN polimerasa III: síntesis de ARNt, ARNr 5S y ARN especializados Promotores bien caracterizados que poseen: Secuencias reguladoras localizadas dentro del propio gen que se transcriben Secuencias reguladoras localizadas corriente arriba del sitio de inicio de la transcripción a64b0469ff35958ef4ab887a898bd50bdfbbe91a-8281595 Esta cuenta de ING es como la opinión de tu ex: NoCuenta.  - La subunidad grande de la ARN polimerasa II presenta numerosas repeticiones en su extremo carboxilo-terminal Secuencia CTD (Carboxi Terminal Domain): Tyr-Ser-Pro-Thr-Ser- Pro-Ser 52 Repeticiones en mamíferos Las Ser son susceptibles de ser fosforiladas, necesario para la transición iniciación-elongación y reclutar factores de iniciación. Susceptibilidad a inhibidores de las RNA polimerasas eucariotas y procariotas Conocer su sensibilidad a inhibidores es una estrategia común para combatir infecciones bacterianas (antibióticos que inhiben la transcripción)