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ESTRUCTURA Y REPLICACIÓN DE
ÁCIDOS NUCLEICOS
Prof. Leonardo Gaete González, 2012.
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Estructura y Replicación del DNA
• Las 2 cadenas se enrollan entre sí, originando:
+ una hélice dextrógira en el A-DNA y B-DNA
+ una hélice levógira en el Z-DNA
• En cualquier caso (A-B-Z), A se aparea con T
C se aparea con G
- Estructura DNA =
• Polímero lineal formado por 2´ - dNTPs unidos mediante
enlaces 5´ 3´ fosfodiéster.
• Cada uno de los 2´ - dNTPs contiene una base =A, G, C, o T.
• El DNA es una doble hebra antiparalela 5´ 3´
3´ 5´
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EFECTO HIPERCRÓMICO
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Por lo tanto la secuencia de una de las hebras determina la
secuencia de la cadena complementaria.
• El B-DNA: es la más común (Watson y Crick)
2) Los ejes azúcar –fosfato se sitúan al exterior y las bases
(púricas y pirimídicas ) hacia el interior.
3) Las bases son casi perpendiculares al eje de la hélice y las
bases adyacentes están separadas 3,4 A°.
La estructura helicoidal se repite cada 34 A° de modo que hay
10 bases por cada vuelta de hélice.
4) El diámetro de la hélice es de 20 A°.
1) Las 2 cadenas helicoidales polinucleotídicas se enrollan a lo
largo de un eje común y transcurren en direcciones opuestas.
Las Fuerzas responsables de la estabilidad de la doble
hélice son:
a) interacciones hidrofóbicas entre los anillos hidrofóbicos
b) fuerzas de van der waals aromáticos apilados de las bases.
c) enlaces de Hidrógeno entre bases complementarias.
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•NUCLEOSOMA = es la unidad fundamental y natural de
la cromatina.
•Las DNA topoisomerasas son enzimas que catalizan el
enrrollamiento de la doble hebra.
•En los eucariontes el DNA forma complejos con proteínas
“CROMATINA”.
Las proteínas que se asocian al DNA son las HISTONAS.
• 146 pb se enrollan alrededor de un octámero de histonas formado
por 2 moléculas de cada tipo de histonas:
H2A; H2B; H3 y H4
• Las histonas H1 forma el nexo de 50 pb entre el DNA de
nucleonomas adyacentes.
• Las nucleonomas se ordenan en una estructura llamada FIBRA
(30nm)
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Se diferencia del DNA:
1) RIBOSA es el azúcar
2) URACILO en vez de TIMINA
3) MONOCATENARIAS (excepto el tRNA)
Puede formar estructura secundaria A=U y C ≡ G
Nucleasas: son enzimas que hidrolizan los enlaces fosfodiéster
de las cadenas polinucleotídicas.
Endonucleasas: rompen la cadena en localizaciones internas.
EL RNA
Es un polímero lineal de rNTPs unidos mediante enlaces 5´ 3´
fosfodiéster.
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Replicación del DNASemiconservativa
La elongación de las cadenas es llevada a cabo por DNA pol
que forman enlaces fosfodiéster entre un dNTP activado y una
cadena naciente de DNA.
En E.coli: DNA pol III En eucariontes: DNA pol
Las DNA pol requiere un grupo 3´-OH libre y catalizan la
elongación de la cadena en dirección 5´ 3´
Las DNA pol de procariontes también poseen actividad 3´ 5´
exonucleolítica que reconoce la distorsión causada por apareamiento
incorrecto de bases.
El crecimiento de la cadena es diferente en las dos hebras de DNA:
- hebra líder : 5´ 3´continua
- hebra retardada : 5´ 3´ discontinua
La síntesis discontinua origina cadenas cortas : “Fragmentos de
Okazaki”, cada uno de los cuales se inicia con un RNA cebador
sintetizado por la primasa.
El RNA cebador es eliminado por una exonucleasa 5´ 3´ y el
espacio es rellenado por una DNA pol y luego unida al resto por
la DNA ligasa.
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Reparación del DNA
La lesión causada por la dimerización de residuos de timina puede
ser reparada mediante fotoreactivación o bien mediante un mecanismo
de reparación por escición.
Las lesiones también pueden ser reparadas por acción de
N-glicosidasas con especificidad de bases, que hidrolizan el enlace
-glicosídico de las bases defectuosas.
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Exonucleasas: escinden secuencialmente los nucleótidos a
partir del 3´ o del 5´ terminal.
- DNAsas - RNAsas
- Endonucleasas de Restricción
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