Asociacin Privada Universidad San Juan Bautista Facultad de Medicina HumanaBioqumica y NutricinCIDOS NUCLEICOS

INTEGRANTES DEL VILLAR ZEGARRA, Karol Leyla RIVAS DURAND, Josue Anthony

Asociacin Privada Universidad San Juan Bautista Facultad de Medicina HumanaBioqumica y NutricinCIDOS NUCLEICOS

INTEGRANTES Alvarado Sugahara Katerine Espinoza Marquez Jose Palomino Ccahuana Percy Rojas Villacorta Juana Romero Marin franklin

BASES NITROGENADASBASES PURNICAS Y PIRIMDICAS

Son bases nitrogenadas que contienen la informacin gentica. En caso de ADN y ARN las bases son dos Purinas y dos Pirimidinas. Para el ADN las purinas son A (adenina) , G (guanina), xantina e hipoxantina (minoritarias) y las pirimidinas son T (timina) y C (citosina).Para el ARN dos purinas A y G y las pirimidinas C y U (uracilo).Como son aromticas, tanto las bases pricas como las pirimidnicas son planas, lo cual es importante en la estructura de los cidos nucleicos. Tambin son insolubles en agua y pueden establecer interacciones hidrfobas entre ellas; estas interacciones sirven para estabilizar la estructura tridimensional de los cidos nucleicos. Las bases nitrogenadas absorben luz en el rango ultravioleta (250-280 nm), propiedad que se usa para su estudio y cuantificacin.

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BASES PRICASEsta es la pregunta a la que da respuesta el experimento6Derivan del ncleo de la purinaEs un heterociclo.La estructura de la purina est compuesta por dos anillos fusionados, uno de seis tomos (PIRIMIDNICA) y el otro de cinco IMIDAZLICA). En total estos anillos presentan cuatro nitrgenos, tres de estos son bsicos, ya que tienen el par de electrones sin compartir en orbitales sp2 en el plano del anillo.Estas bases se unen con suspirimidinascomplementarias, a travs deenlaces de hidrgeno.Cafena (caf) y teobromina (caf y t ) son purinas naturales.

Estructura

Resuma la investigacin entre tres y cinco puntos.

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Se divide en :

9ADENINAEN EL ADN LA ADENINA SIEMPRE SE EMPAREJA CON LA TIMINA (doble enlace). A = TY en el ARN la adenina se empareja con el URACILO (doble enlace). A = UDerivado de la purina (base prica) en la que un hidrgeno ha sido sustituido por un grupo amino (NH2). Abreviatura: A Masa: 135.127 g/mol.Forma Nuclesidos: ADENOSINA (Ado) y DESOXIADENOSINA (dAdo). Nucletidos :ADENILATO (AMP) y DESOXIADENILATO (dAMP). Forma parte de la molcula de TRIFOSFATO DE ADENOSINA (ATP), que constituye la fuente principal de energa a nivel celular, y est presente en forma libre en la remolacha, el t y la orina.

frmula C5H5N5La GUANINA siempre se empareja con la CITOSINA MEDIANTE TRESPUENTES DE HIDRGENOS. GC.Una de las bases ms importantes de los cidos nucleicos.Abreviatura: G Masa: 151,1261 g/mol.Forma Nuclesidos :GUANOSINA(Guo) yDESOXIGUANOSINA(dGuo) Nucletidos : GUANILATO(GMP) DESOXIGUANILATO(dGMP).Es una de las bases ms importantes de los cidos nucleicos.Presente en los excrementos de loscaros, que es unalrgeno causante de enfermedades como larinitisy faringitis.La guanina fue aislada por vez primera en 1844 a partir de los excrementos de aves marinas, conocidos como GUANO, que se usaban como fuente de fertilizante.GUANINA

Frmula C5H5N5ODERIVADOS DE LAS BASES PRICAS HIPOXANTINA6- OXO-PURINAXANTINA2,6- DIOXI-PURINA

BASES PIRIMDICASEstructuraCompuesto orgnico, similar albenceno, y a lapirimidinapero con dostomosde nitrgenoque sustituyen alcarbonoen las posiciones 1 y 3.

Se degrada en sustancias muy solubles comoalaninabeta yaminoisobutiratobeta, precursores de acetil Coa ysuccinil-CoA.

Tiene tres derivados muy importantes para la vida, ya que forman parte de loscidos nucleicos: latimina, lacitosinay eluracilo ; las tres tienen un grupocarbonilo(=O) en el carbono 2; las dos primeras forman parte delADN donde se aparean con suspurinas complementarias, mientras que la ltima est presente solo en elARN.

En las pirimidinas, una molcula decarbamoilfosfatoen la que laglutaminaes la donadora del grupoamino, se une a una molcula decido asprtico. Elcido ortico, producto de estas reacciones, es transferido a una molcula de fosfo-ribosil pirofosfato para dar origen alcido uridlico.

Se hallan asociadas en su mayora amonosacridosde cinco carbonos (pentosas) unidos en N1para formarnuclesidosque, a su vez, se unen a un grupo fosfato (cido fosfrico) para formar losnucletidos.

En el ADN son la CITOSINA Y TIMINA. En el ARN son la CITOSINA Y URACILO.

Se divide en :

CITOSINA (ADN/ARN)

URACILO (slo ARN)

TIMINA (slo ADN)Escriba hiptesis antes de empezar el experimento. Aqu debera ir su estimacin mejor fundada en base a su investigacin.15En el ADN y ARN la CITOSINA se empareja con la GUANINA por medio de tres enlaces de hidrgeno. CG.Forma Nuclesidos :CITIDINA(Cyd) yDESOXICITIDINA(dCyd) Nucletidos : CITIDILATO(CMP) DESOXICITIDILATO (dGMP).Abreviatura: C Masa: 111.300 g/mol.Es un derivadopirimidnico, con un anillo aromtico y ungrupo aminoen posicin 6 y ungrupo cetnicoen posicin 2.La citosina fue descubierta en 1894 cuando fue aislada en tejido del timo de carnero.

CITOSINA

Frmula C4H5N3OAl igual que latimina, el URACILO siempre se empareja con laADENINAmediante dospuentes de hidrgeno PERO LE FALTA ELGRUPO METILO.U=A.Forma Nuclesido: Uridina (Urd) Nucletido: Uridilato(UMP)Estructura planar, insaturada y que posee la habilidad de absorber sustancias.Abreviatura: U Masa: 112.08676 g/mol.El uracilo puede unirse tambin alazcardel esqueleto hidrocarbonado, laribosa, formando unribonuclesido, lauridina. Cuando unfosfatose une a la uridina, se genera uridina 5'-monofosfato.

URACILO

Frmula C4H4N2O2TAUTOMETRA: tanto las bases pricas o pirimdicas pueden tener variantes tautomtricas ya que presentan sustituyentes aminados o hidroxilados. Puede ser:CETO-ENOLICA : Donde la forma CETO O LACTMICA es la forma como se representan las bases comnmente, y la forma ENLICA LACTMICA se origina por emigracin de hidrogeno a los oxgenos sustituyentes. Ambas formas LACTAMICA Y LACTIMICA pueden encontrarse en equilibrio tautometrico, pero a pH fisiolgico predominan las bases LACTMICAS O CETNICAS.URACILO

Frmula C4H4N2O2

AMINO- IMINO : Donde el radical aminado puede encontrarse en forma de amina primaria o en forma imina.

URACILO

Frmula C4H4N2O2

El uracilo SE RECICLA A SI MISMO para formar nucletidos llevando a cabo una serie de reacciones de tipofosforribosiltransferasa. La degradacin del uracilo produce substratos,aspartato,dixido de carbonoyamonaco.

C4H4N2O2 H3NCH2CH2COO-+ NH4+ CO2URACILO

Frmula C4H4N2O2EL PSEUDOURACILO en realidad no tiene existencia como entidad qumica independiente, ya que es qumicamente idntico al uracilo, pero en algunosnuclesidosynucletidospoco habituales al unirse al azcar lo hace a travs del carbono 5 y no a travs del nitrgeno 1, en esta situacin formaNUCLESIDOSCOMNMENTE LLAMADOSPSEUDOURIDINASyNUCLETIDOS COMNMENTE LLAMADOS LLAMADOSPSEUDOURILATOS.URACILO

Frmula C4H4N2O2Latiminaes uncompuesto heterocclicoderivado de laPirimidina.Se encuentra en el ADN pero no en el ARN, siempre se empareja con la adenina mediante dosenlaces o puentes de hidrgenos. T = A.Forma Nuclesidos TIMIDINA(dThd) Nucletidos TIMIDILATO (dTMP)Abreviatura: T Masa: 126,104g/mol.

TIMINA

Frmula Frmula C4H4N2O2DERIVADOS DE LAS BASES PIRIMDICAS TIOURACILO SUSTITUIDO EL O2 DEL CARBONO 2 POR UN GRUPO SH Y SE UTILIZA PARA EL TARTAMIENTO DEL HIPOTIROIDISMO

ALOXANAPRODUCTOR DE DIABETES EXPERIMENTAL

BIOSNTESIS DE LAS PURINASDOS TIPOS: LAS VAS DE NOVO Y LAS VAS DE RECUPERACIN

El sitio mayoritario de sntesis de purinas es el hgado. El ser humano no depende de las bases nitrogenadas de la dieta para atender a las necesidades de la sntesis de cidos nucleicos y nucletidos libres. Las bases son producidas en casi todas las clulas con tal eficacia, que el organismo puede prescindir totalmente del aporte exgeno.Todas las enzimas involucradas se encuentran en el citosol.La purina se construye sobre una ribosa.Existen vas de salvataje de purinas (reversin de la va).Desde el comienzo participa ribosa-5-fosfato, sobre la cual se van realizando todas las adiciones, por consecuente el producto final de la va no es una base libre, sino un nucletido (IMP).

Biosntesis de Novo :EL ANILLO PURNICO SE SINTETIZA DE NOVO EN LAS CLULAS DEL ORGANISMO UTILIZANDO COMO MATERIA PRIMA: AMINOCIDOS, COMO DADORES DE CARBONOS Y NITRGENO, Y OTRAS MOLCULAS PEQUEAS QUE COMPLETAN EL ESQUELETO DE LA BASE.

Biosntesis de Novo :

Biosntesis de Novo :La ribosa-5-fosfato se genera en la va de las hexosas monofosfato, sta debe ser activada para ingresar a la sntesis usando una ATP, el cual le transfiere pirofosfato en el carbono 1. Esta reaccin es catalizada por la Fosforribosilpirofosfato Sintetasa, dando como producto: 5-FOSFORRIBOSIL-1-PIROFOSFATO (PRPP), compuesto que participa tanto de la sntesis de Novo de purinas y pirimidinas como en la va de reciclaje.

La siguiente reaccin, catalizada por la Glutamina Prpp Amidotransferasa, transfiere el grupo amida de una glutamina en el carbono donde se encuentra el pirofosfato de la PRPP, al cual desplaza formado un enlace CN que ser el enlace N-glucosdico entre el C1 de la pentosa y el N9 de la purina en el nuclesido que se ha de formar. El producto es 5-FOFORRIBOSIL-1-AMINA, la cual reacciona con glicina y ATP para dar 5-FOSFORRIBOSILGLICINAMIDA, reaccin llevada a cabo por la fosforribosilglicinamida sintetasa.

LOS DEMS TOMOS DEL HETEROCICLO PURINA SE AGREGARAN EN 8 ETAPAS SUCESIVAS. La actividad enzimtica de varios pasos de sta va, residen en dominios separados de protenas enzimticas multifuncionales. De todas estas ETAPAS EL PRIMER NUCLETIDO QUE SE OBTIENE ES INOSINA MONOFOSFATO (IMP), cuya base nitrogenada es la hipoxantina.

Biosntesis de Novo : Formacin de AMP y GMPA partir del IMP se produce una bifurcacin de la va de sntesis, debido a que el IMP SE CONVERTIR EN AMP O GMP. Posteriormente estos nucletidos formarn ATP y GTP respectivamente, utilizando las enzimas: 5-monofosfato quinasa y nuclesido-5-disfosfato quinasa. La conversin hacia uno u otro nucletido no es al azar; LA FORMACIN DE GMP REQUIERE ENERGA DE ATP, MIENTRAS QUE LA FORMACIN DE AMP REQUIERE GTP. Esto se interpreta como una reaccin reciproca, es decir, un aumento de ATP provoca un aumento de GMP y viceversa, mucho GTP aumenta la produccin de AMP. ESTO ES UNA FORMA DE REGULACIN QUE EQUILIBRA LAS CANTIDADES DE GTP Y ATP SINTETIZADAS DENTRO DE LA CLULA.Los mononucleotidos AMP Y GMP deben perder el grupo fospato, la ribosa y el grupo amino para formar HIPOXANTINA Y XANTINA respectivamente.

Biosntesis de Novo :Regulacin de sntesis de PurinasSe regula fundamentalmente por FEED-BACK.

LA FORMACIN DE 5-FOSFORRIBOSIL-1-AMINA A PARTIR DE GLUTAMINA Y 5-FOSFORRIBOSIL-1- PIROFOSFATO ES LA ETAPA COMPROMETIDA DE LA VA Y EN LA ENZIMA QUE LA REALIZA SE HALLA EL PUNTO PRINCIPAL DE REGULACIN.

La glutamina PRPP amidotransferasa es regulada alostricamente por los productos finales de la va IMP, AMP y GMP que actan como efectores negativos; mientras que los sustratos PRPP y glutamina, son efectores positivos. Se podra considerar al PRPP como verdadero efector por la alta Km de la enzima para este sustrato.

La enzima es un monmero enzimtico activo, pero en presencia de IMP, AMP y GMP forma un dmero menos activo. La enzima posee dos centros alostricos, en uno se fijan IMP y GMP, nucletidos oxopurnicos; y en el otro AMP, nucletido aminopurnicos. La fijacin simultanea de AMP y IMP o GMP produce un efecto aditivo o sinrgico en la inhibicin del enzima.

No se conoce control alguno entre la formacin de 5-fosforribosil-1-amina y el IMP. Por el contrario si se sabe que existe regulacin en la bifurcacin del IMP a AMP o a GMP. Debido a que el IMP se convierte en AMP o en GMP, un aumento de estos productos inhibe por competicin a la enzima que los forman.

Tambin debe destacarse que al usarse ATP para formar GMP y, a la inversa, GTP para formar AMP se crea un dispositivo regulador para el funcionamiento coordinado de ambas ramas. UN EXCESO DE ATP PRODUCIR UN AUMENTO DE GMP Y LUEGO GTP, EL CUAL FAVORECER LA FORMACIN DE AMP Y CONSECUENTEMENTE ATP.VIA DE RECUPERACIN, RECICLAJE O SALVATAJE DE PURINAS. VA ALTERNATIVA PARA FORMAR NUCLETIDOS A PARTIR DE BASES PREFORMADAS PROCEDENTES DE LA DEGRADACIN DE CIDOS NUCLEICOS EN TEJIDOS O ABSORBIDOS DE LA DIETA. La va necesita de las enzimas Fosforribosil Transferasas, las cuales son dos:

1. ADENINA FOSFORRIBOSIL TRANSFERASA (APRTASA): SUS SUSTRATOS SON ADENINA Y PRPP, Y SU PRODUCTO ES AMP.

2. HIPOXANTINA-GUANINA FOSFORRIBOSIL TRANSFERASA (HGPRTASA): UTILIZA HIPOXANTINA O GUANINA MS PRPP PARA FORMAR LOS NUCLETIDOS CORRESPONDIENTES: IMP Y GMP.

VIA DE RECUPERACIN, RECICLAJE O SALVATAJE DE PURINAS.

VIA DE RECUPERACIN, RECICLAJE O SALVATAJE DE PURINAS. Ambas enzimas se REGULAN POR FEED-BACK, inhibicin competitiva de los productos.Estas vas alternativas de sntesis de nucletidos INTERRUMPEN EFICAZMENTE LA SNTESIS DE NOVO DE ESTOS COMPUESTOS. En primer lugar, por el uso de PRPP, activador de la Gln PRPP amido transferasa, lo que provoca una gran disminucin de su velocidad de catlisis; y en segundo lugar, la formacin de AMP, GMP y IMP provocan efecto negativo sobre la misma enzima. Esto evita el uso de energa innecesario, pero ms importante an, DESCIENDE MARCADAMENTE LA SNTESIS DE AMP Y GMP AS COMO EL METABOLITO DE SU DEGRADACIN, EL CIDO RICO.Catabolismo de los Nucletidos de Purina

Los cidos nucleicos ya existentes en el organismo son hidrolizados por endo y exonucleasas que dan mononucletidos que a su vez son degradados a nuclesidos por la Fosfomonoesterasa, esta enzima libera guanosina y adenosina.

La adenosina debe ser desaminada previamente por la Adenosina Desaminasa para formar inosina.

Sobre la inosina acta la Nuclesido Fosforilasa que la despoja de su ribosa y da hipoxantina.

Catabolismo de los Nucletidos de PurinaLa Nuclesido Fosforilasa acta directamente sobre la guanosina liberando guanina.

Xantino Oxidasa: Desde la hipoxantina y la guanina, como bases pricas, se forma un compuesto llamado xantina, que da origen al cido rico.

Catabolismo de los Nucletidos de PurinaEstos ltimos 2 pasos son catalizados por la Xantina Oxidasa (esta enzima contiene FAD, molibdeno y hierro no hemo).

La actividad de la Xantino Oxidasa da lugar a la formacin de cido rico y luego al urato monosdico.

Catabolismo de los Nucletidos de Purina

GOTA: Acumulacin excesiva del cido rico El cido rico y sus sales de urato son muy insolubles. Ventaja para los animales que ponen huevos (eliminacin de exceso de nitrgeno) Humanos: 3/1000 sufren hiperuricemia Elevacin crnica del cido rico en sangre (GOTA) Formacin de cristales de urato sdico en el lquido sinovial de las articulaciones Inflamacin de las articulaciones (artritis) Degeneracin de articulaciones Sobre produccin de nucletidos de purina Se puede deber a varios defectos enzimticos

GOTA: Acumulacin excesiva del cido ricoEl alopurinol es usado en el tratamiento de la gota y los altos niveles de cido rico en el cuerpo causado por ciertos medicamentos para tratar el cncer y los clculos renales. El alopurinol es inhibidores de oxidasa de xantina. Funciona al reducir la produccin de cido rico en el cuerpo.

BIOSNTESIS DE LAS PIRIMIDINASBIOSNTESIS DE LAS PIRIMIDINASDE LA MISMA FORMA QUE LAS PURINAS, EL NCLEO PIRIMIDINA SE FORMA DE PRECURSORES DIVERSOS.

SU SNTESIS CONDUCE A LA FORMACIN DE URIDINA-5-MONOFOSFATO (UDP), A PARTIR DEL CUAL SE DERIVA LA FORMACIN DE CTP, TMP Y TTP

BIOSNTESIS DE LAS PIRIMIDINASLAS CONTRIBUCIONES AL HETEROCICLO DE PIRIMIDINA SON LAS SIGUIENTES :

ASPARTATO: OTORGA EL MAYOR APORTE, LOS CARBONOS 4, 5 Y 6; Y EL NITRGENO 1.

CO2: CORRESPONDE AL CARBONO 2.

AMIDA DE GLUTAMINA: APORTA EL NITRGENO 3.

BIOSNTESIS DE LAS PIRIMIDINASEl primer paso es la formacin de CARBAMOIL FOSFATO en una reaccin catalizada por la carbamoil fosfato sintetasa II (CPSII), que usa NH3 dado por glutamina, y CO2 libre, Requiere Adems 2 Atp. Esta reaccin es similar al primer paso del ciclo de la urea, donde participa la carbamoil fosfata sintetasa I, la cual es mitocondrial y requiere N-acetilglutamato para funcionar, en cambio la CPSII no lo necesita y es citoslica.

Formado el carbamoil fosfato SE COMBINA CON ASPARTATO PARA DAR CARBAMOILASPARTATO, reaccin catalizada por la aspartato transcarbamilasa (o aspartato carbamoil-transferasa), enzima alostericamente regulada, siendo el principal punto de regulacin de la va. EL CARBAMOILASPARTATO SE CICLA Y FORMA CIDO ORTICO, el cual reacciona con fosforibosil pirofosfato (PRPP) para formar el primer nucletido: Uridina monofosfato (UMP).

LA FORMACIN DE CIDO OROTICO SE REALIZA EN LA MITOCONDRIA, LAS DEMS REACCIONES SE REALIZAN EN CITOSOL, EN DONDE LAS ENZIMAS SE HALLAN ASOCIADAS EN PROTENAS MULTIFUNCIONALES, UNA BIFUNCIONAL LLAMADA CAD Y OTRA L BIFUNCIONAL LA UMP SINTETASA.BIOSNTESIS DE LAS PIRIMIDINAS: Formacin de CTP y TTP. Es entonces cuando el C4 de la uridina-5-trifosfato se transamina con un grupo amida de una glutamina, FORMANDO CITIDINA-5-TRIFOSFATO (CTP), siendo la CTP sintetasa quien participa en esta reaccin.

Por otro lado, el UDP, proveniente de UMP, se reduce en el C2 por la nucleosido-5-difosfato reductasa dando 2-desoxiuridina-5-difosfato (dUDP) que luego pierde un grupo fosfato y se forma dUMP, el cual es metilado en el C5 por accin de la timidilato sintetasa, DANDO TIMIDINA-5-MONOFOSFATO (TMP).

Por ltimo, la fosforilacin consecutiva de TMP DERIVA EN TIMIDINA-5-TRIFOSFATO O TTP.

BIOSNTESIS DE LAS PIRIMIDINAS: Regulacin de sntesis de PirimidinasAl igual que la va de sntesis de purinas, esta va se regula por FEED-BACK.

Las enzimas que son punto de regulacin de esta cascada de reacciones son dos:

Carbamoil fosfato sintetasa: esta enzima es inhibida por UTP, uno de los productos finales de la va. Por el contrario es activada por PRPP, que no es su sustrato.

2. Asapartato carbamoil transferasa: por su parte, esta enzima es inhibida por UMP y CTP, tambin productos finales; y es activada por sus sustratos carbamoil fosfato y Aspartato.

Adems, se da un feed-back negativo en la formacin de CTP a partir de UTP, lo que asegura niveles equilibrados de CTP y UTP, este ltimo factible de convertirse en TTP. BIOSNTESIS DE LAS PIRIMIDINAS:Va de reciclaje, recuperacin o salvataje de Pirimidinas. El reciclaje de Pirimidinas es realizado por la Pirimidina Nuclesido Monofosfato Transferasa, cuya reaccin general se puede representar como sigue:

Catabolismo de los Nucletidos de Pirimidina

El catabolismo de los nucletidos de pirimidina conduce en ltima instancia a la -alanina (cuando CMP y UMP son degradados) o al -aminoisobutirato (cuando dTMP es degradado) y NH3y CO2.La -alanina y el -aminoisobutirato sirven como donantes de NH2en la transaminacin del -cetoglutarato a glutamato

Catabolismo de los Nucletidos de PirimidinaUna siguiente reaccin convierte los productos a malonil-CoA (que puede ser desviado a la sntesis de cidos grasos) o a metilmalonil-CoA (que es convertido a succinil-CoA y puede ser desviado al ciclo del TCA).

DIFERENCIAS Y SEMEJANZAS DE LA SINTESIS DE PURINAS Y PURIMIDINAS

NUCLETIDOS Y NUCLESIDOS

NUCLESIDOSLos nuclesidosson las molculas resultantes de la unin de unabase nitrogenaday unapentosa.

La unin se realiza mediante un enlaceN-glucosdico que se establece entre el C1 de la pentosa y un nitrgeno de la base (el N1 si es Pirimidnica y el N9 si es Prica) con la prdida de una molcula de agua.

Se nombran aadiendo al nombre de la base la terminacinOSINAsi es una base PRICA, por ejemplo laadenosina, o la terminacinIDINAsi se trata de una base PIRIMIDNICA, por ejemplo lacitidina.

Si la PENTOSA es la DESOXIRRIBOSA, se aade el prefijo DESOXI-; por ejemplo, desoxiadenosina o desoxicitidina.

TIPOS DE NUCLESIDOSExisten dos tipos de nuclesidos:RIBONUCLESIDOS (CONTIENEN RIBOSA) Y DESOXIRRIBONUCLESIDOS (CONTIENEN DESOXIRRIBOSA) Los ribonucleosidos estn compuestos de timina, citosina y uracilo y los desoxirribonuclesidos, contienen guanina y adenina. Estos no se encuentran libres, ya que son el producto intermediario de las reacciones metablicas de los nucletidos.

Nomenclatura de los nuclesidos NUCLETIDOS

Losnucletidosson lossteres fosfricosde los nuclesidos.Se forman POR UNIN DE UNNUCLESIDOCON UNA MOLCULA DECIDO FOSFRICOen forma de ion fosfato (PO43-), que le confiere un carcter fuertemente cido al compuesto.

El enlacesterse produce entre el grupo alcohol del carbono 5 de la pentosa y el cido fosfrico.

Se nombra como el nuclesido del que proceden eliminando laafinal y aadiendo la terminacin5-fosfato, o bienmonofosfato; por ejemplo, adenosn-5-fosfato o adenosn-5-monofosfato (AMP).

Funciones de los NucletidosConstituyen los CIDOS NUCLEICOS (FUNCIN ESTRUCTURAL).

2.Funciones bsicas para los seres vivos, cuando se encuentran libres en la clula. Entre las principales funciones tenemos:

Molculas acumuladorasydonantes de energa. ATP/ADPMolculas con funcin coenzimtica. NAD, FAD, NADP, CoA.Mensajeros intercelulares. AMPc (Segundo mensajero).

ORGANIZACIN Y REPLICACIN DEL ADN

En 1953 Watson y Crick propusieron el modelo de doble hlice, para esto se valieron de los patrones obtenidos por difraccin de rayos X de fibras de ADN.

Este modelo describe a la molcula del ADN como una doble hlice, enrollada sobre un eje, como si fuera una escalera de caracol y cada diez pares de nucletidos alcanza para dar un giro completo. Mirel Nervenis

NUCLEOTIDOSBASES NITROGENADAASPUENTES DE HIDROGENOSENTIDO ANTIPARALELOSURCO MAYOR SURCO MENOR

Forman 2 puentes de hidrogeno< estabilidadForman 3 puentes de hidrogeno> estabilidadNiveles de organizacin del ADN

Presenta distintos niveles de organizacin, que se conocen como estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.NIVELES DE ORGANIZACIN DEL ADN

- La estructura primaria est constituida por la secuencia de los nucletidos en la cadena.- La estructura secundaria del ADN fue propuesta por Watson y Crick en 1953. Sus estudios revelaron que la molcula de ADN es una doble hlice dextrgira.- La estructura terciaria hace referencia al empaquetamiento que sufre la molcula de ADN con protenas histnicas para constituir la cromatina de las clulas eucariotas.- La estructura cuaternaria se da en las clulas eucariotas en divisin, el ADN se empaqueta an ms hasta formar los cromosomas.NIVELES DE ORGANIZACIN DEL ADNNucleosomasformados por :Octmero de histonas, (protenas fuertemente bsicas)y muy conservadas filogenticamente. El octmero est formado por dos molculas de cada una de las histonas: H2a, H2b, H3 y H4.

CROMOSOMASSon estructuras que se forman cuando va a ocurrir la divisin celular, y que consisten en la condensacin progresiva de la cromatina, constan de un centrmero y sendos brazos.

CentrmeroBrazos

Funciones biolgicas del ADN

Las funciones biolgicas del ADN incluyen el almacenamiento de informacin (genes y genoma), la codificacin de protenas (transcripcin y traduccin) y su autoduplicacin (replicacin de ADN) para asegurar la transmisin de la informacin a las clulas hijas durante la divisin celular.La replicacin es un proceso previo a la divisin celular. Si una clula se va a dividir NECESITA replicar el ADN La replicacin consiste en la formacin de nuevas cadenas de ADN a partir de desoxirribonucletidos y utilizando la informacin existente en una molcula de ADN vieja. Estas nuevas cadenas se van a repartir de manera equitativa entre cada una de las dos clulas hijas formadas en el proceso de divisin celularREPLICACIN DEL ADN80REPLICACION DEL ADN

ENZIMA HELICASAEL ADN SE DESENRROLLA Y SE ROMPE LOS ENLACES DE HIDROGENOREPLICACION DEL ADN

Las cadenas enlazantes a cadena sencilla(SSBs) evitan que las cadenas se vuelvan a unir Forma una burbuja de replicacionREPLICACION DEL ADN

Las burbujas de replicacin se forman en mltiples lugares de la cadena de ADNREPLICACION DEL ADN

Horquilla de replicacionREPLICACION DEL ADN

ADN Polimerasa no puede crear una nueva cadena solo puede prolongarloREPLICACION DEL ADN

ARN primasa coloca los primeros nucletidos en nueva cadenaREPLICACION DEL ADN

La ADN polimerasa construye la nueva cadena de 5 a 3REPLICACION DEL ADN

ADN polimerasa diferente reemplaza el cebador de ARN por ADNREPLICACION DEL ADN

ADN polimerasaPolimerizacin de la cadena de ADNREPLICACION DEL ADN

La hebra rezagada sintetiza en direccin opuesta a la horquilla de replicacinLa hebra rezagada crece en forma discontinuaREPLICACION DEL ADN

La hebra rezagada crece en forma discontinuaREPLICACION DEL ADN

LigasaLigasa sella la unin de los fragmentos de ADNREPLICACION DEL ADN

REPLICACIN DEL ADN

Propiedades ADN Polimerasas1. Alargamiento de la cadena. Indica el ndice al cual ocurre la polimerizacin2. Procesividad. es una expresin del numero de nucletidos aadidos a la cadena naciente antes de que la polimerasa se separe del molde. 3. Correccin de pruebas. identifica errores de copiado y los corrige.

POLINUCLETIDOSExisten dos clases de nucletidos, los ribonucletidos en cuya composicin encontramos la pentosa ribosa y los desoxirribonucletidos, en donde participa la desoxirribosa.Los nucletidos pueden unirse entre s, mediante enlaces covalentes, para formar polmeros, es decir los cidos nucleicos, el ADN y el ARN. Dichas uniones covalentes se denominan uniones fosfodister. El grupo fosfato de un nucletido se une con el hidroxilo del carbono 5 de otro nucletido, de este modo en la cadena quedan dos extremos libres, de un lado el carbono 5 de la pentosa unido al fosfato y del otro el carbono 3 de la pentosa.Mirel NervenisPolinucletidosLos cidos nucleicos son polinucletidos, cuya informacin deriva de su secuencia de bases nitrogenadas

Diferencias estructurales entre el DNA y el RNApentosabases nitrogenadasestructura DNARNA

ADN CIDO DESOXIRRIBONUCLEICOEn 1953 Watson y Crick propusieron el modelo de doble hlice, para esto se valieron de los patrones obtenidos por difraccin de rayos X de fibras de ADN.

Este modelo describe a la molcula del ADN como una doble hlice, enrollada sobre un eje, como si fuera una escalera de caracol y cada diez pares de nucletidos alcanza para dar un giro completo. Mirel NervenisEstructura del DNAEn los aos 20 el bioqumico Phoebus Levene determino que el DNA estaba formado por 4 tipos distintos de nucletidos. Cada nucletido estaba formado por desoxirribosa, fosfato y una base nitrogenada (A ,C,T o G).En 1942, el bioqumico Erwin Chargaff analizo el contenido molar de las bases de DNA procedente de diversos organismos y descubri que en todos los casos [A]=[T] y que [G]=[C], o lo que es lo mismo [A+G]=[T+C] .esta es la llama ley de Chargaff.

Modelo de la doble hlice de ADN Representacin abreviada de un segmento de ADN Estructura del DNAEn los aos 50 Maurice Wilkins y Rosalind Flanklin realizaron los primeros estudios fsicos con el DNA mediante la tcnica de Difraccin de rayos X y observaron que:La molcula de DNA es una cadena extendida con una estructura altamente ordenada.La molcula de DNA es helicoidal y tiene 20 de dimetro La hlice del DNA esta compuesta por dos hebras helicoidales y las bases de los nucletidos estn apilados con los planos separados por una distancia de 3,4 A.

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Estructura primaria del ADN (secuencia de nucletidos)

Es la secuencia de nucletidos de una sola cadena. Se pueden distinguir en ella un esqueleto de pentosas y fosfatos y una secuencia de bases nitrogenadas. El nmero de hebras diferentes de ADN que se puede formar combinando las cuatro bases nitrogenadas -adenina, guanina, citosina y timina-, es muy elevado.Los anlisis qumicos han demostrado que el porcentaje de guanina, citosina, adenina y timina es el mismo para todos los individuos de una misma especie. Este hecho se debe a que las caractersticas son muy similares dentro de la especie.

Eduardo Gmez105105

Estructura secundariaPermite explicar el almacenamiento de la informacin gentica y el mecanismo de duplicacin del DNA . Ambas cadenas son complementarias .Ambas cadenas son antiparalelas.Las dos hebras estn enrolladas en torno a un eje imaginario , que gira en contra del sentido de las agujas de un reloj.106106

bases algoinclinadas:9levgirasurco menor,profundo yestrechoel surco mayorno existe, es muypoco profundoADN-AADN-BADN-Z

surcomenorancho ysuperficiallos surcosson msparecidosen anchura:surcomayorestrecho yprofundo19dextrgiraMs cortaMs larga107Tipos de ADN segn su estructuraEstructura TerciariaConsiste en que la fibra se encuentra retorcida sobre si misma, formando una especie de sper- hlice(DNA Super enrrollado ,y se debe a la accin de la topoisomerasas-II. Este enrollamiento da estabilidad a la molcula y reduce su longitud.El empaquetamiento ha de ser ms complejo y compacto y para esto la presencia de protenas, como las histonas y otras de naturaleza no histona. A esta uion de DNA+protenas se conoce comoCromatina, Enlas cuales se distinguen niveles de organizacin:NucleosomaCollar de pelas Fibra cromatinicaCromosomas

NUCLEOSOMA

110

SOLENOIDE: CROMATINA 30 nm

EucromatinaHeterocromatina111Propiedades biolgicas del ADNEn las clulas eucarsticas , el DNA esta presente en el ncleo , as como en mitocondrias y cloroplastos . EN PROCARIOTAS , El DNA es citoplasmtico.La molcula del DNA es el soporte material de los caracteres hereditarios de una especie y es transmitida ntegramente a la progenie. Cada cromosoma eucariota contiene una sola molcula de DNA. Peso molecular por unidad de longitud de la hlice es aprox. 2 x 106 Dalton /m.El modelo de Watson y Crick explica las propiedades biologicas del DNA:Resistencia a la alteracion de las bases (mutacion)Duplicacin del material genetico (Replicacion)Transcripcion de la informacion genetica.Accin de las enzimas nucleasasNUCLEASASSon enzimas Hidrolasas que catalizan una reaccin en los enlaces fosfodister.Regulan la concentracin de AMP Ciclico y GMP Ciclico en la clula.

TIPOS ENZIMAS NUCLEASASSon:Ribonucleasas: Abreviada comnmente como RNasa, es unaenzimaque cataliza lahidrlisisdeARNen componentes ms pequeos. Pueden dividirse en:Endonucleasas I,II,IIIExonucleasas I, II, IV, V, VIII.DesoxirribonucleasasMeganucleasas

Endonucleasas Cortan los enlaces fosfodister situados en el interior de los polinucletidos. Estas enzimas no requieren un extremo libre, por lo que pueden cortar cidos nucleicos circulares.

Endonucleasas-tipo IPosee actividad de restriccin y de modificacin Corta a manera de azar en sitios diferentes al sitio de reconocimiento.Hace del uso de cofactores.

Endonucleasas-tipo IISolo tiene actividad de restriccin Es eficiente y eficaz en el corteMuy utilizadas para la clonacin de genes No necesita de ATP y solo requiere como cofactor Mg++

Endonucleasas-tipo III

Exonucleasas

Transcripsicn en E coli.Exonucleasa tipo IExonucleasa tipo IISe encuentra asociada a la polimerasa de ADN, la cual posee actividad Exonucleasa 5' que es capaz de cortar el iniciador de ARN ubicado inmediatamente corriente abajo de un sitio de sntesis 5' 3' del ADN.Exonucleasa tipo IVEs una hidrolasa que aade una molcula de agua, de modo que es capaz de romper elenlace fosfodisterde un oligonucletido para formar un nuclesido 5'-monofosfato. Esta exonucleasa requiere deMg2+para su funcionamiento y trabaja a temperaturas mayores que la Exonucleasatipo IExonucleasa tipo VEs una enzima hidroltica con actividad exonucleasa 3 a 5 que cataliza la degradacin tanto de ADN doble cadena como de ADN de cadena simple, requiere deCa2+para su funcionamiento y es extremadamente importante en el proceso derecombinacin homloga.Exonucleasa tipo VIIIEs una protena dimrica con actividad 5 a 3 que no requiere deATP, ni brechas ni saltos en la cadena para actuar, aunque si requiere de un grupo 5'OH libre para desempear a cabo su funcin.Procesamiento del Metabolismo de RNALa estrategia de supervivencia de los procariotas es la velocidad de reproduccin dependiendo de las condiciones.sin embargo en los eucariotas es mas controlado y su reproduccin esta limitada.Los mecanismo de sntesis y procesamiento de ARN han evolucionado para optimizar cada estrategia vital.

5 del ARNm Agrega CAP

Agrega el CAPCAP evita la degradacin del extremo 5 del ARNm por fosfatasas o nucleasas, y es requerido durante la remocin de intrones .CAP se une al transcripto primario cuando ese comienza a sintetizarse

Se Poliadenila extremo 3 Se adhiere una secuencia de 250 adeninas (poli A) en el extremo AAntes de terminar el proceso de transcripcin, una endonucleasa reconoce el transcripto primario de AAUAAA (Seal de poliadenilacion).Esta endonucleasa corta la molecula de ARNm en unos 20 nucletidos despus de la poliadenilacion Poli A es escencial para evitar la degradacion el extremo 3 por accin de enximas fosfatas y nucleasas.La Poli A polimerasa se diferencia de la ARN polimerasa II que no requiere de molde para agregar nucletidos.

Las molculas de los ARNm experimentan cortes y empalmes

Primera etapa de empalmeLa RNPsn U1 se une con el ARN a nivel del extremo 5 del intron La RNPsn U2 se une con el tramo adyacente al punto de ramificacin, esta asociacin depende de la presencia de pirimidinas.

Segunda Etapa Protagonizada por la RNPsn U5 tambin requiere de energa.El corte ocurre gracias al espleceosoma .

RNAEstructura, funcin y tiposrna polimerasa

ESTRUCTURA QUIMICA Y PRIMARIAEn el caso del ARN son cuatro bases, las purinas son A y G y las pirimidinas son C y U (Uracilo). Como son aromticas son planas, lo cual es importante en la estructura de los cidos nucleicos. Son insolubles en agua y pueden establecer interacciones hidrfobas entre ellas; estas sirven para estabilizar la estructura tridimensional. Las bases nitrogenadas absorben luz en el rango ultravioleta (250-280 nm).

ESTRUCTURA PRIMARIANombre comnNombre sistemticoADENINA 6-amino purinaGUANINA2-amino 6-oxo purinaCITOSINA2-oxo 4-amino pirimidinaURACILO2,4 dioxo pirimidina

123453

ENLACE FOSFODIESTER

CODON (lisina)

Los carbonos de la ribosa se numeran de 1' a 5' en sentido horario. Labase nitrogenadase une al carbono 1'; el grupo fosfato se une al carbono 5' y al carbono 3' de la ribosa del siguiente nucletido. 12453ESTRUCTURA SECUNDARIALa cadena simple de ARN puede plegarse y presentar regiones con bases apareadas, de este modo se forman estructuras secundarias del ARN, que tienen muchas veces importancia funcional, como por ejemplo en los ARNt (ARN de transferencia). Aunque existan zonas apareadas, los extremos 5 y 3 que marcan el inicio y el final de la molcula permanecern libres.

ESTRUCTURA TERCIARIALa estructura terciaria del ARN es el resultado del apilamiento de bases y de losenlaces por puente de hidrgenoentre diferentes partes de la molcula. Los ARNt son un buen ejemplo.

Comparativa ADN - ARNEn Funcin a su estructura

FUNCIONESDirige las etapas intermedias de lasntesis proteica.Varios tipos de ARN regulan laexpresin gnica.Otros tienen actividadcataltica. El ARN es, pues, mucho ms verstil que el ADN.

CODIGO GENETICO

CLASIFICACIN

Existen tres tipos de ARN:EL MENSAJERO (ARNm)RIBOSOMAL (ARNr)DE TRANSFERENCIA (ARNt)RNA PolimerasaoARN-polimerizado(ARNP) son un conjunto deprotenascon carcterenzimticocapaces de formar losribonucletidospara sintetizarARNa partir de una secuencia deADNque sirve como patrn o molde. La ARN polimerasa ms importante es la implicada en la sntesis delARN mensajero.Enzima soluble conocida de mayor tamao (100de dimetro)Visible en micrografas electrnicas

Estructura

Esta complejidad de funciones se manifiesta en su estructura cuaternaria, ya que al igual que laADN polimerasa, est formada por varias subunidades que conforman la holoenzima, que en unin con protenas accesorias forman una mquina proteica o complejo de transcripcin que llevan a cabo la sntesis del ARN.ClasificacinEl ncleo contiene tres tipos de ARNpolimerasas:ARN polimerasa tipo I o A: en el nucleolo, sintetiza los precursores de la mayoras de losrARNs.ARN polimerasa tipo II o B: en elnucleoplasma, sintetiza precursores demARNs.ARN polimerasa tipo III o C: en elnucleoplasmasintetiza precursores delrARN5S, de tARNs y una variedad de otrosARNspequeos nucleares y citoplsmicos.Adems, de estas enzimas, contienen ARNpolimerasas mitocondriales.NUCLEONUCLEOLO

FuncionesLapolimerizacinde los ribonucletidos trifosfato, adems:Reconocer y unirse a localizaciones especficas del ADN.Desenrollar parcialmente la molcula del molde de ADN.Sintetizar un ARN cebador para la elongacin posterior.Terminacin de la cadena.La ARN polimerasa cataliza consecutivamente la elongacin de la cadena de ARN.TRANSCRIPCIN Y PROCESAMIENTO POS-TRADUCCINTRANSCRIPCINLa transcripcin es la sntesis de RNA bajo la direccin del DNA. Ambos cidos nucleicos utilizan el mismo lenguaje y la informacin no hace ms que copiarse desde la cadena de ADN haca la de ARN. Esa informacin transcripta es valiosa para obtener finalmente el producto final del flujo gentico: las protenas.

DUPLICACIONTRANSCRIPCIONRetritranscriptasa por virusTRADUCCINSistema OperonUnopernse utiliza como una unidadgenticafuncional formada por un grupo o complejo degenescapaces de ejercer una regulacin de su propia expresin por medio de los sustratos con los que interaccionan lasprotenascodificadas por sus genes. Este complejo est formado por genes estructurales que codifican para la sntesis de protenas

Formacin del Complejo de Transcripcin (para polimerasa II eucariota)TATADNASitio de InicioTBPTAFTFIIDTFIIATFIIBTFIIFRNAPIITFIIHPICDPEInrInicio de la transcripcinTATADNASitio de InicioTBPTAFTFIIDTFIIATFIIBTFIIFRNAPIITFIIHPICCTDInicio de la transcripcinTATADNATBPTAFTFIIDELLTFIIFRNAPIISIIPICPPPRNA emergenteP-TEFbProceso de copia de Gen

Iniciacin de la transcripcin del ADN ribosomal

TRANSCRIPCIN DE GENES POR LA POLIMERASA III

Procesamiento de ARNmProcesamiento de ARNt