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Genética Molecular y sus Genética Molecular y sus aplicacionesaplicaciones

ADN, estructura, ADN, estructura, replicación y organización replicación y organización

genómica.genómica.

Por Gabriela M. Iglesias, Med. Vet. Msci.

Dogma central de la Biología Dogma central de la Biología MolecularMolecular

NUCLEÓTIDONUCLEÓTIDO

azúcar (desoxirribosa)

+ grupo fosfato

+ base nitrogenada

¿Que es el ADN?¿Que es el ADN?

La secuencia del ADN está determinada por la combinación de las bases nitrogenadas

BASES NITROGENADAS

Las bases están unidas a un eje Las bases están unidas a un eje azúcar fosfato por puentes de azúcar fosfato por puentes de

hidrógenohidrógeno

Dos o tres puentes de hidrógenoDos o tres puentes de hidrógeno

Las cadenas del ADN son Las cadenas del ADN son antiparalelas y complementariasantiparalelas y complementarias

Un cadena simple, enlaces Un cadena simple, enlaces fosfodiesterfosfodiester

Replicación del ADN en eucariotasReplicación del ADN en eucariotas

Hacerse en forma rápida para una Hacerse en forma rápida para una gran genoma, por eso se forman gran genoma, por eso se forman múltiples burbujas de replicaciónmúltiples burbujas de replicación

Replicación: complejo de enzimas Replicación: complejo de enzimas necesariasnecesarias

ADN polimerasaADN polimerasa Proteínas de unión a la cadena Proteínas de unión a la cadena

simplesimple HelicasaHelicasa ARN polimerasa (síntesis de primers)ARN polimerasa (síntesis de primers) TopoisomerasasTopoisomerasas ExonucleasasExonucleasas LigasaLigasa

REPLICACIÓN DEL ADNREPLICACIÓN DEL ADNEs semiconservativa y se produce en unas 9 horas en la fase S del ciclo celular

Proceso de replicaciónProceso de replicación

ContinuaciónContinuación

TOPOLOGIA DEL ADN

DNA ADNA A DNA BDNA B DNA ZDNA Z

Bases Bases angulo 20ºangulo 20º

Bases Bases forman forman

angulo 90ºangulo 90º

eje zig zageje zig zag

antihorarioantihorario

11 pb11 pb 10 pb por 10 pb por vueltavuelta

12 pb12 pb

Hibrido Hibrido

ARN-ARN ARN-ARN

ARN-ADNARN-ADN

Mas Mas frecuentefrecuente

zonas zonas hipermetilahipermetila

dasdas

TOPOLOGÍA DEL ADNTOPOLOGÍA DEL ADNTipos de TOPOLOGÍA: B A Z BB ZZ

Los surcos mayores del ADN tipo B permiten la interacción con proteínas reguladoras

Genes y GenomasGenes y Genomas

¿Qué es un gen y como ¿Qué es un gen y como se organiza su se organiza su

estructura?estructura?

Concepto de genConcepto de gen

Un gen = una proteína.Un gen = una proteína.Un gen = un polipéptido.Un gen = un polipéptido.Un gen = una secuencia de ADN Un gen = una secuencia de ADN

que es capaz de ser transcripta. que es capaz de ser transcripta. Ejemplo el ARN ribosomal. Los Ejemplo el ARN ribosomal. Los genes que los originan se genes que los originan se denominan genes RNAr.denominan genes RNAr.

Genes que originan mensajerosGenes que originan mensajeros

Los genes entonces pueden originar Los genes entonces pueden originar un ARNm que saldrá al citoplasma y un ARNm que saldrá al citoplasma y a través de la traducción de a través de la traducción de proteínas se formará un polipéptido, proteínas se formará un polipéptido, que a su vez podrá formar parte de que a su vez podrá formar parte de una proteína monomérica o no.una proteína monomérica o no.

Genes que no originan mensajerosGenes que no originan mensajeros

Los genes pueden originar ARNs no Los genes pueden originar ARNs no mensajeros que cumplen otras mensajeros que cumplen otras funciones, como el ARNr que formará funciones, como el ARNr que formará los ribosomas y el ARNt que será el los ribosomas y el ARNt que será el encargado de portar los aminoácidos encargado de portar los aminoácidos que constituirán el polipéptido.que constituirán el polipéptido.

Estos genes entonces solo se Estos genes entonces solo se transcriben pero nunca se traducen a transcriben pero nunca se traducen a una proteína.una proteína.

Organización de los genes en Organización de los genes en bacteriasbacterias

Los genes se organizan en Operones (varios genes bajo en control de un mismo promotor. Se expresan en forma coordinada)

Organización de los genes en Organización de los genes en BacteriasBacterias

Organización de los genes en Organización de los genes en BacteriasBacterias

Al organizarse como Operones, el Al organizarse como Operones, el genoma bacteriano es simple y genoma bacteriano es simple y pequeño en comparación a los pequeño en comparación a los genomas de organismos superiores genomas de organismos superiores que es mucho mas complejo.que es mucho mas complejo.

Organización de los genes en Organización de los genes en EucariotasEucariotas

Los genes EUCARIOTAS son Los genes EUCARIOTAS son DISCONTÍNUOSDISCONTÍNUOS

Tienen regiones codificantes (EXONES) separadas por regiones no codificantes (INTRONES)

REGIÓN REGULATORIA DEL GEN DE LA REGIÓN REGULATORIA DEL GEN DE LA METALOTIONEÍNA HUMANAMETALOTIONEÍNA HUMANA

El inicio de la transcripción es muy El inicio de la transcripción es muy complejocomplejo

ARN polimerasa y proteínas del ARN polimerasa y proteínas del complejo de inciacióncomplejo de inciación

Procariotas vs EucariotasProcariotas vs Eucariotas

Diferencias entre los mensajeros Diferencias entre los mensajeros procariotas y eucariotasprocariotas y eucariotas

ARN mensajero EucariotaARN mensajero Eucariota