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ÁCIDOS NUCLEICOS
¡Aguanten Gregor Mendel y los guisantes!
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• ADN y ARN son los mensajeros químicos de la información genética de los seres vivos.
• Son polímeros de nucleótidos, formando largas cadenas.
• Cada nucleótido está compuesto por un nucleósido unido a un grupo fosfato.
• Cada nucleósido está compuesto por un azúcar (aldopentosa) unida a una base amina heterocíclica (purina o pirimidina).
ÁCIDOS NUCLEICOS – caracts. grales. © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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ÁCIDOS NUCLEICOS – nucleosidos/otidos © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
AZÚCAR BASE N
FOSFATO
NUCLEÓTIDO
AZÚCAR BASE N
NUCLEÓSIDO
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El AZÚCAR es:
• RIBOSA en el ARN.
• 2´-DESOXIRRIBOSA en el ADN. (1´, 2´... en azúcar, 1, 2... en base amina).
ÁCIDOS NUCLEICOS - azúcar © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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Las BASES NITROGENADAS son:
• purinas sustituidas: ADENINA y GUANINA.
• pirimidinas sustituidas: CITOSINA, TIMINA y URACILO.
ÁCIDOS NUCLEICOS - bases © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
PURINAS PIRIMIDINAS
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Químicamente, ADN y ARN son muy similares, pero…
• difieren en tamaño: – ARN tiene peso molecular de 35.000 Daltons,
– ADN de hasta 150 mil millones Daltons.
• difieren en ubicación: – ARN se encuentra principalmente en el citoplasma,
– ADN en el núcleo (pero también en mitocondrias).
• difieren en función: – ARN encargado de transmitir la información genética para que
se traduzca a proteínas,
– ADN encargado de conservar y replicar la información genética.
ÁCIDOS NUCLEICOS – ADN vs ARN © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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Tanto en el ADN como en el ARN…
• la base nitrogenada está unida al carbono 1´ (C1´) del azúcar, y
• el ácido fosfórico se encuentra unido -por una unión éster fosfato- al carbono C5´ del azúcar.
ÁCIDOS NUCLEICOS - estructura © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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• Los nucleótidos se unen mediante la formación de un enlace éster fosfato entre el grupo 5´-fosfato de un nucleótido y el grupo 3´-hidroxilo del azúcar del nucleótido siguiente.
• Así, un extremo del polímero de ácido nucleico tiene:
– un hidroxilo libre en C3´ (extremo 3´) y
– un fosfato libre en C5´ (extremo 5´).
ÁCIDOS NUCLEICOS - estructura © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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Extremo 5´
Extremo 3´
AZÚCAR BASE N
FOSFATO
AZÚCAR BASE N
FOSFATO
ÁCIDOS NUCLEICOS - estructura © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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• Para escribir una secuencia de nucleótidos en una cadena se comienza por el extremo 5´ y se identifican las bases en el orden de ocurrencia, utilizando las letras iniciales de cada una como abreviatura:
– A para Adenosina,
– G para Guanosina,
– C para Citosina,
– T para Timina y
– U para Uracilo.
• Una secuencia de ADN podría ser: 5´ TAGGCT 3´
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Las muestras de ADN aisladas de diferentes tejidos de la misma especie tienen la misma proporción de bases, pero especies diferentes presentan distintas proporciones...
Estos resultados… ¿qué sugieren?
ÁCIDOS NUCLEICOS - estructura © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
ADN A T G C
Homo sapiens
30% 30% 20% 20%
Clostridium perfringens 37% 37% 13% 13%
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COMPLEMENTARIEDAD DE BASES:
• Según el modelo propuesto por James Watson y Francis Crick en 1953, el ADN consiste de dos cadenas de polinucleótidos que corren en direcciones opuestas y están enrolladas en una doble hélice.
• Las dos cadenas se mantienen unidas por puentes de hidrógeno entre pares específicos de bases: A-T y G-C.
• Por lo tanto, las dos cadenas no son iguales entre sí, sino complementarias…
ÁCIDOS NUCLEICOS - estructura © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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COMPLEMENTARIEDAD DE BASES:
• hebra 5´-3´ A T T G C A C T A
• hebra 3´-5´ T A A C G T G A T
A - T G - C
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• La doble hélice tiene 2,0 nm (20 A) de ancho.
• Hay 10 pares de bases en cada vuelta completa
• Cada vuelta tiene 3,4 nm (34 A) de largo.
ÁCIDOS NUCLEICOS – estructura del ADN © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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ÁCIDOS NUCLEICOS – estructura del ADN © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
Superenrollamiento del ADN:
De la doble hélice…
Al cromosoma…
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ÁCIDOS NUCLEICOS – código genético © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
El código genético…
• Se escribe con 4 “letras”: G, C, A y T/U.
• Se lee por “tripletes”: codones de 3 “letras”...
• Es universal: es el mismo para todos los seres vivos.
• Es degenerado: existe más de un codón para un mismo aminoácido.
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1ª Base 2ª Base 3ª Base (3`)
(5`) U C A G
U U Phe Phe Leu Leu
C Ser Ser Ser Ser
A Tyr Tyr STOP STOP UAA, UAG y UGA = STOP
G Cys Cys STOP Trp
C U Leu Leu Leu Leu
C Pro Pro Pro Pro
A His His Gln Gln
G Arg Arg Arg Arg
A U Ile Ile Ile Met
C Thr Thr Thr Thr
A Asn Asn Lys Lys
G Ser Ser Arg Arg
G U Val Val Val Val GUU, GUC, GUA y GUG = Valina
C Ala Ala Ala Ala
A Asp Asp Glu Glu
G Gly Gly Gly Gly
ÁCIDOS NUCLEICOS – traducción del ARNm © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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Cadena ADN …3` T A T C T G C C T A T G A T C 5`…
(CODIFICANTE)
Cadena ARNm …5` A U A G A C G G A U A C U A G 3`…
(CODÓN)
Cadena ARNt …3` U A U C U G C C U A U G A U C 5`…
(ANTICODÓN)
Proteína Ile---Asp---Gly ---Tyr STOP
(Secuencia aa)
ÁCIDOS NUCLEICOS – traducción del ARNm © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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Drosophila melanogaster
ÁCIDOS NUCLEICOS – estudios genéticos
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Drosophila melanogaster Es una especie utilizada frecuentemente en experimentación
genética, dado que posee: número reducido de cromosomas (4 pares), ciclo de vida breve (15-21 días),
61% de los genes de enfermedades humanas que se conocen tienen una contrapartida identificable en el genoma de Drosophila,
50% de las secuencias proteínicas de la mosca tiene análogos en los mamíferos.
Genoma: 165 Mb (1 Mb = 1 millón de pares de bases), conformando alrededor de 13.600 genes
ÁCIDOS NUCLEICOS – estudios genéticos © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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ÁCIDOS NUCLEICOS – estudios genéticos © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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ÁCIDOS NUCLEICOS – estudios genéticos © 2012 Lic. Cristián Petracchi.
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ANTENAPEDIA (patas en lugar de antenas)
Alas vestigiales
Doble par de alas
ÁCIDOS NUCLEICOS – estudios genéticos © 2012 Lic. Cristián Petracchi.