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ÁCIDOS NUCLEICOS
¡Aguanten Gregor Mendel y los guisantes!
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ÁCIDOS NUCLEICOS
• 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).
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ÁCIDOS NUCLEICOS
AZÚCAR BASE N
NUCLEÓSIDO AZÚCAR BASE N
FOSFATO
NUCLEÓTIDO
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ÁCIDOS NUCLEICOS
• El AZÚCAR es:
– RIBOSA en el ARN.
– 2´-DESOXIRRIBOSA en el ADN. (1´, 2´... en azúcar, 1, 2... en base amina).
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ÁCIDOS NUCLEICOS
• Las BASES NITROGENADAS son:
– purinas sustituidas: ADENINA y GUANINA.
– pirimidinas sustituidas: CITOSINA, TIMINA y URACILO.
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ÁCIDOS NUCLEICOS
• Tanto en el ADN como en el ARN, la base amina está unida al carbono 1´ (C1´) del azúcar y el ácido fosfórico se encuentra unido por una unión éster fosfato en la posición C5´ del azúcar.
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ÁCIDOS NUCLEICOS
• 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.
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ÁCIDOS NUCLEICOS estructura
• 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 de otro nucleótido.
• Así, un extremo del polímero de ácido nucleico tiene un hidroxilo libre en C3´ (extremo 3´) y un fosfato libre en C5´ (extremo 5´).
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ÁCIDOS NUCLEICOS estructura
Extremo 5´
Extremo 3´
AZÚCAR BASE N
FOSFATO
AZÚCAR BASE N
FOSFATO
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ÁCIDOS NUCLEICOS estructura
• 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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ÁCIDOS NUCLEICOS estructura
• Las muestras de ADN aisladas de diferentes tejidos de la misma especie tienen la misma proporción de bases, pero especies diferentes presentan distintas proporciones... A T G C
– ADN Homo sapiens: 30% 30% 20% 20%
– ADN Clostridium perfringens: 37% 37% 13% 13%
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ÁCIDOS NUCLEICOS estructura
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…
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ÁCIDOS NUCLEICOS estructura
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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ÁCIDOS NUCLEICOS estructura ADN
• La doble hélice tiene 2,0 nm (20 A) de ancho, hay 10 pares de bases en cada vuelta completa y cada vuelta tiene 3,4 nm (34 A) de largo.
• Las dos cadenas de la doble hélice se enrollan de tal manera que resultan dos surcos o cavidades: el surco mayor de 1,2 nm (12 A) y el surco menor de 600 pm (6 A).
• Ambas cavidades pueden ser ocupadas por donantes o receptores de puentes de H, por ejemplo: diversas moléculas aromáticas planas policíclicas que funcionan como agentes cancerígenos o anticancerígenos...
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ÁCIDOS NUCLEICOS estructura ADN
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ÁCIDOS NUCLEICOS estructura ADN
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ÁCIDOS NUCLEICOS traducción del ARNm 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
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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)
Secuencia aa Ile Asp Gly Tyr STOP
ÁCIDOS NUCLEICOS traducción del ARNm
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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:
reducido número de cromosomas (4 pares),
breve ciclo de vida (15-21 días) y 61% de los genes de enfermedades humanas que se conocen tienen
una contrapartida identificable en el genoma de las moscas de la fruta, y 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
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ÁCIDOS NUCLEICOS estudios genéticos
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ÁCIDOS NUCLEICOS estudios genéticos
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ÁCIDOS NUCLEICOS estudios genéticos
ANTENAPEDIA (patas en lugar de antenas)
Alas vestigiales
Doble par de alas