Bases Químicas para HerenciaBases Químicas para Herencia

Aluno: Rodolpho Franco de LimaAluno: Rodolpho Franco de Lima

Matric: 7749Matric: 7749

Hasta 1944 no se sospechaba que el ácido Hasta 1944 no se sospechaba que el ácido disoxirribonucleico, ADN, fuera la molécula capaz de disoxirribonucleico, ADN, fuera la molécula capaz de asegurar la transmisión de los caracteres hereditarios de asegurar la transmisión de los caracteres hereditarios de célula a célula, generación tras generación. célula a célula, generación tras generación. Su limitada variedad química no permitía suponer que Su limitada variedad química no permitía suponer que poseyera la versatilidad y ductilidad necesarias para poseyera la versatilidad y ductilidad necesarias para almacenar la información genética de los seres vivos. almacenar la información genética de los seres vivos. No fue entonces sin asombro que a partir de ese año el No fue entonces sin asombro que a partir de ese año el ADN se convirtió en centro de interés de la biología.ADN se convirtió en centro de interés de la biología. Hoy sabemos que esta molécula, capaz de Hoy sabemos que esta molécula, capaz de autoduplicarse y transmitir así su información.autoduplicarse y transmitir así su información.

HISTORIA DEL ADNHISTORIA DEL ADN

Han pasado más de treinta años desde que J.D. Watson y F.H. Crick, eligiendo Han pasado más de treinta años desde que J.D. Watson y F.H. Crick, eligiendo los datos más relevantes de un cúmulo de información y jugando con recortes los datos más relevantes de un cúmulo de información y jugando con recortes

de cartón y modelos de alambre y metal, fueron capaces de develar la de cartón y modelos de alambre y metal, fueron capaces de develar la estructura de la doble hélice de la molécula del ácido desoxirribonucleico, ADN, estructura de la doble hélice de la molécula del ácido desoxirribonucleico, ADN, y formularon los principios de almacenamiento y transmisión de la información y formularon los principios de almacenamiento y transmisión de la información

hereditaria. Este hallazgo les valió el premio Nobel, que compartieron con hereditaria. Este hallazgo les valió el premio Nobel, que compartieron con M.H.F. Wilkins.M.H.F. Wilkins.

Estructura del ADNEstructura del ADNEstá formado por la unión de muchos desoxirribonucleótidos. La Está formado por la unión de muchos desoxirribonucleótidos. La mayoría de las moléculas de ADN poseen dos cadenas mayoría de las moléculas de ADN poseen dos cadenas antiparalelas unidas entre sí mediante las bases nitrogenadas, por antiparalelas unidas entre sí mediante las bases nitrogenadas, por medio de puentes de hidrógeno.medio de puentes de hidrógeno.

El ADN lo forman cuatro tipos de nucleótidos, diferenciados por sus El ADN lo forman cuatro tipos de nucleótidos, diferenciados por sus bases nitrogenadas divididas en dos grupos: dos purínicas (o bases nitrogenadas divididas en dos grupos: dos purínicas (o púricas) denominadas adenina (púricas) denominadas adenina (AA) y guanina () y guanina (GG) y dos pirimidínicas ) y dos pirimidínicas (o pirimídicas) denominadas citosina ((o pirimídicas) denominadas citosina (CC) y timina () y timina (TT).).

La adenina enlaza con la timina, mediante dos puentes de hidrógeno, La adenina enlaza con la timina, mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la citosina enlaza con la guanina, mediante tres puentes de mientras que la citosina enlaza con la guanina, mediante tres puentes de hidrógeno.hidrógeno.

El ADN es el portador de la informacion genética, se puede decir por tanto, El ADN es el portador de la informacion genética, se puede decir por tanto, que los genes están compuestos por ADN.que los genes están compuestos por ADN.

ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ESTRUCTURA PRIMARIA DEL ADNADN

Se trata de la secuencia de Se trata de la secuencia de desoxirribonucleótidos de una de las desoxirribonucleótidos de una de las cadenas. La información genética está cadenas. La información genética está contenida en el orden exacto de los contenida en el orden exacto de los nucleótidos.nucleótidos.

ESTRUCTURA SECUNDARIA ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADNDEL ADN

Es una estructura en doble hélice. Permite explicar el almacenamiento de la Es una estructura en doble hélice. Permite explicar el almacenamiento de la información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Fué postulada por información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Fué postulada por Watson y Crick,basandose en:Watson y Crick,basandose en:La difracción de rayos X que habían realizado Franklin y WilkinsLa difracción de rayos X que habían realizado Franklin y WilkinsLa equivalencia de bases de Chargaff,que dice que la suma de adeninas más La equivalencia de bases de Chargaff,que dice que la suma de adeninas más guaninas es igual a la suma de timinas más citosinas. guaninas es igual a la suma de timinas más citosinas. Es una cadena doble, dextrógira o levógira, según el tipo de ADN. Ambas cadenas Es una cadena doble, dextrógira o levógira, según el tipo de ADN. Ambas cadenas son complementarias, pues la adenina de una se une a la timina de la otra, y la son complementarias, pues la adenina de una se une a la timina de la otra, y la guanina de una a la citosina de la otra. Ambas cadenas son antiparalelas, pues el guanina de una a la citosina de la otra. Ambas cadenas son antiparalelas, pues el extremo 3´de una se enfrenta al extremo 5´de la otra.extremo 3´de una se enfrenta al extremo 5´de la otra.Existen Existen tres modelos de ADNtres modelos de ADN. El ADN de tipo B es el más abundante y es el . El ADN de tipo B es el más abundante y es el descubierto por Watson y Crick.descubierto por Watson y Crick.

Funcion del ADNFuncion del ADN

La información genética almacenada en la secuencia de La información genética almacenada en la secuencia de nucleótidos de ADN sirve para dos propósitos:nucleótidos de ADN sirve para dos propósitos:

Es la fuente de información para la síntesis de todas las Es la fuente de información para la síntesis de todas las moléculas de proteínas de la célula y el organismo.moléculas de proteínas de la célula y el organismo.Provee la información heredada por las células hijas de Provee la información heredada por las células hijas de la progenie.la progenie.

Ambas funciones requieren que las células del ADN sirva Ambas funciones requieren que las células del ADN sirva como molde, en el primero de los casos para la como molde, en el primero de los casos para la transcripción transcripción de información al ARN y en el segundo, de información al ARN y en el segundo, para la para la replicaciónreplicación de la información en las moléculas de la información en las moléculas hijas de ADN.hijas de ADN.

Importancia del ADNImportancia del ADN

El ADN contiene la El ADN contiene la informacióninformación hereditaria correspondiente a la especie. Y el ARN hereditaria correspondiente a la especie. Y el ARN requiere para la requiere para la síntesissíntesis de de proteínasproteínas la presencia de los ribosomas en las células ya la presencia de los ribosomas en las células ya que en el momento de la duplicación de los cromosomas la moléculas de ADN de que en el momento de la duplicación de los cromosomas la moléculas de ADN de abre gradualmente por los puentes de hidrógeno. El abre gradualmente por los puentes de hidrógeno. El papelpapel de las moléculas de ADN de las moléculas de ADN en la transmisión del en la transmisión del códigocódigo genético rompiendo células de Escherichia Coli, una genético rompiendo células de Escherichia Coli, una bacteria de la flora intestinal, separando sus componentes en varias fracciones.bacteria de la flora intestinal, separando sus componentes en varias fracciones.Pero si el ADN es el responsable de la transmisión de la información Pero si el ADN es el responsable de la transmisión de la información genéticagenética debe debe ser capaz, no solo de reproducirse, con lo cual se consigue conservar esta ser capaz, no solo de reproducirse, con lo cual se consigue conservar esta información de padre a hijos sino también debe información de padre a hijos sino también debe poderpoder transmitirlo. transmitirlo.

Mutación GenéticaMutación GenéticaEs el cambio en el ADN de un Es el cambio en el ADN de un

determinado locus de un organismo, determinado locus de un organismo, los cuales pueden generar los cuales pueden generar alteraciones en la secuencia de las alteraciones en la secuencia de las proteínas que codifican, y por ende proteínas que codifican, y por ende en las funciones de los organismos.en las funciones de los organismos.

Las mutaciones pueden generarse en el Las mutaciones pueden generarse en el ADN de forma natural o pueden ser ADN de forma natural o pueden ser

inducidas por algún agente externo.inducidas por algún agente externo.

RNARNA

El El ácido ribonucleicoácido ribonucleico ( (ARNARN o o RNARNA) es un ) es un ácido nucleicoácido nucleico, que forma una linea de , que forma una linea de nucleótidosnucleótidos, formando una larga cadena., formando una larga cadena.

Como el ADN, el ARN está formado por una Como el ADN, el ARN está formado por una cadena de compuestos químicos llamados cadena de compuestos químicos llamados nucleótidos. Cada uno está formado por una nucleótidos. Cada uno está formado por una molécula de un azúcar llamado ribosa, un grupo molécula de un azúcar llamado ribosa, un grupo fosfato y uno de cuatro posibles compuestos fosfato y uno de cuatro posibles compuestos nitrogenados llamados bases: adenina, guanina, nitrogenados llamados bases: adenina, guanina, uracilo y citosina. uracilo y citosina.

Tipos de RNATipos de RNA

ARN codificantes: ARN codificantes: – ARN mensajeroARN mensajero ( (mRNAmRNA o ARNm) o ARNm) ARN no codificantes (ARN no codificantes (ncRNAncRNA o ARNnc): o ARNnc): – intronesintrones (que representan el 30% del genoma) (que representan el 30% del genoma) – ARN que se expresan de forma autónoma (50-70% ARN que se expresan de forma autónoma (50-70%

de la transcripción total en los eucariotas superiores): de la transcripción total en los eucariotas superiores): básicos: básicos:

– ARN de transferenciaARN de transferencia ( (tRNAtRNA o ARNt) o ARNt) – ARN ribosómicoARN ribosómico ( (rRNArRNA o ARNr) o ARNr) – ARN nucleolarARN nucleolar ( (snoRNAsnoRNA) )

reguladores: reguladores: – ARN de interferenciaARN de interferencia – micro ARNmicro ARN

Tipos de RNATipos de RNA

ARN mensajeroARN mensajeroEl ARNm que sirve como molde o templado para la síntesis El ARNm que sirve como molde o templado para la síntesis

de proteínas.de proteínas.ARN de transferenciaARN de transferencia

El ARNt sirve para unirse a los aminoácidos y transferirlos El ARNt sirve para unirse a los aminoácidos y transferirlos a los ribosomas, donde se ensamblan las proteínas a los ribosomas, donde se ensamblan las proteínas según el código genético del ARNm.según el código genético del ARNm. ARN polimerasaARN polimerasa

Enzima que cataliza la síntesis de ácidos nucleicos a partir Enzima que cataliza la síntesis de ácidos nucleicos a partir de un molde o templado de ácido nucleico ya existente, de un molde o templado de ácido nucleico ya existente, ensamblando los ribonucleótidos del ARN o los ensamblando los ribonucleótidos del ARN o los desoxiribonucleótidos del ADN.desoxiribonucleótidos del ADN.

Proteinas y ADNProteinas y ADN

AminoácidosAminoácidosHay 20 tipos diferentes de aminoácidos. Los aminoácidos Hay 20 tipos diferentes de aminoácidos. Los aminoácidos

son los elementos de construcción de los péptidos y de son los elementos de construcción de los péptidos y de las proteínas.las proteínas.ADN complementarioADN complementario

El ADN sintetizado, a partir de un modelo de ARN, por una El ADN sintetizado, a partir de un modelo de ARN, por una enzima transcriptasa reversa. enzima transcriptasa reversa.

Papel del ARN en la síntesis Papel del ARN en la síntesis de proteínas.de proteínas.

Las proteínas que han de construirse, Las proteínas que han de construirse, están especificadas en el mRNA y se están especificadas en el mRNA y se sintetizan en los ribosomas.sintetizan en los ribosomas.

Este proceso ocurre como consecuencia Este proceso ocurre como consecuencia de la regulación de la síntesis de mRNA de la regulación de la síntesis de mRNA por proteínas que se unen por proteínas que se unen específicamente a los moldes para el específicamente a los moldes para el mRNA en el ADN.mRNA en el ADN.

La Replicacion del ADNLa Replicacion del ADN

Descripcion: Capacidad del material genético de Descripcion: Capacidad del material genético de hacer copias exactas de sí mismo (ocurre hacer copias exactas de sí mismo (ocurre durante la INTERFASE)durante la INTERFASE)

1º paso - Enzimas 1º paso - Enzimas helicasas quehelicasas que rompen los rompen los puentes de hidrógeno abriendo la hélice, puentes de hidrógeno abriendo la hélice, formándose las formándose las horquillas de replicación.horquillas de replicación.

2º paso - ADN polimerasa2º paso - ADN polimerasa catalizan añaden catalizan añaden nucleótidos sobre el molde, cuando éstas se nucleótidos sobre el molde, cuando éstas se encuentran y se fusionan todo el cromosoma ha encuentran y se fusionan todo el cromosoma ha quedado replicado longitudinalmente.quedado replicado longitudinalmente.

La Replicacion del ADNLa Replicacion del ADN

3º paso – Para el 3º paso – Para el ADNADN polimerasa comience su polimerasa comience su tarea debe estar presente un tarea debe estar presente un cebadorcebador -molécula -molécula formada por nucleótidos de RNA catalizados por formada por nucleótidos de RNA catalizados por ARN primasasARN primasas- que determina el punto por - que determina el punto por donde el donde el ADNADN polimerasa comienza a añadir polimerasa comienza a añadir nucleótidosnucleótidos

4º paso - 4º paso - un un ADNADN polimerasa encuentra con el polimerasa encuentra con el fragmento Okazaki,fragmento Okazaki, el cebador es eliminado y el el cebador es eliminado y el ADN ligasaADN ligasa, conecta los segmentos de , conecta los segmentos de ADNADN, , uniendo los grupos fosfato y azúcar de los uniendo los grupos fosfato y azúcar de los nucleótidos contiguos.nucleótidos contiguos.

TranscripciónTranscripción

Existen 3 clases principales de ARN, todas Existen 3 clases principales de ARN, todas ellas participan en la síntesis de proteínas:ellas participan en la síntesis de proteínas:

ARN ribosomal (rRNA), ARN ribosomal (rRNA),

ARN de transferencia (tRNA)ARN de transferencia (tRNA)

ARN mensajero (mRNA)ARN mensajero (mRNA)

TranscripciónTranscripción

Es Es transcritatranscrita bajo la forma de una pequeña bajo la forma de una pequeña cadena de cadena de ácido ribonucléicoácido ribonucléico: el : el ARN mensajeroARN mensajero (ARNm) utilizando a la ARN polimerasa como (ARNm) utilizando a la ARN polimerasa como catalizador.catalizador.

El ARNm deberá ser El ARNm deberá ser traducida traducida en el citoplasma en el citoplasma por una fábrica de proteínas: el por una fábrica de proteínas: el ribosomaribosoma ( (ARN ARN ribosómicoribosómico).).

Asido el ARNm en el ribosoma, el tercer tipo de Asido el ARNm en el ribosoma, el tercer tipo de ARN -ARN -ARN de transferenciaARN de transferencia (ARNt)- entra en (ARNt)- entra en acción. acción.

El dogma central de la Biología El dogma central de la Biología Molecular según CrickMolecular según Crick

Las líneas continuas indican los procesos que Las líneas continuas indican los procesos que ocurren en todas las células; las líneas punteadas, ocurren en todas las células; las líneas punteadas, señalan casos especialesseñalan casos especiales

Replicación

Transcripción ADN

Proteína

Traducción

ARN

3

12

1.- ARN polimerasa ARN dirigida, ocurre en ciertos virus y ciertas plantas2.- ADN polimerasa ARN dirigida (transcriptasa reversa), ocurre en virus de ARN3.- El codificar proteínas directamente de ADN

"el ADN dirige su propia replicación y su transcripción a ARN, el cual a su vez dirige su traducción a proteínas“ FRANCIS. Crick

Diferencias entre el ADN y el ARN Diferencias entre el ADN y el ARN

- El ARN tiene una sola cadena, en cambio - El ARN tiene una sola cadena, en cambio en ADN es de doble hélice.en ADN es de doble hélice.

- El ARN contiene ribosa, en cambio el - El ARN contiene ribosa, en cambio el ADN contiene desoxirribosa ADN contiene desoxirribosa

- El ARN contiene uracilo en cambio el - El ARN contiene uracilo en cambio el ADN contiene timinaADN contiene timina

- Las moléculas de ARN son más cortas - Las moléculas de ARN son más cortas que las de ADN.que las de ADN.

Composición química y Composición química y estructura del material genéticoestructura del material genéticoLa hidrólisis completa de los ácidos nucleicos ponen de La hidrólisis completa de los ácidos nucleicos ponen de manifiesto tres componentes principales: un azúcar, manifiesto tres componentes principales: un azúcar, bases nitrogenadas y ácido fosfórico.bases nitrogenadas y ácido fosfórico.

El azúcar es una pentosa El azúcar es una pentosa llamada llamada desoxirribosa, desoxirribosa, en en el ADN (de ahí su nombre desoxirribonucleico) y la el ADN (de ahí su nombre desoxirribonucleico) y la Ribosa en el ARN (ácido ribonucleico). Ribosa en el ARN (ácido ribonucleico).

Bases nitrogenadas Bases nitrogenadas se clasifican en dos grupos: lasse clasifican en dos grupos: las purinas y las pirimidinaspurinas y las pirimidinas. .

El grupo fosfatoEl grupo fosfato se une a los azucares por medio de un se une a los azucares por medio de un enlace fosfodiester. enlace fosfodiester.

Bases Químicas para HerenciaBases Químicas para Herencia

FIM DE TEMAFIM DE TEMA