estructura molecular del adn: watson y crick
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Estructura molecular de los Ácidos Nucleicos Estructura para el Ácido desoxirribonucleico J. Watson y F. CrickTRANSCRIPT
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ADN: “la molécula
de la vida”
Luciana Pérgon
Dra.: Jessica Elena Mendieta Wejebe
Bio
qu
ímic
a 2
cm
7
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Durante incontables siglos, los seres humanos han observado los patrones de herencia sin entender los mecanismos que transmiten los padres a los progenitores los rasgos físicos y los procesos del desarrollo
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• La determinación de la estructura del ácido desoxirribucleico por James Watson y Francis Crick en los primeros años de la década de 1950 fue la culminación de una investigación que había comenzado un siglo antes.
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J. Watson y F. Crick
ADN, La molécula de la
vida
• 25 de abril de 1953 se publica en la revista Nature
• Descubrimiento más importante del siglo XX“Estructura de la molécula de ADN”
Reconocimiento de la comunidad científica a través del Premio Nobel en Fisiología o
Medicina.
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Utilizando los datos de:Maurice Wilkins y Rosalind Franklin
Estudiantes de investigación en el
laboratorio de Henry Cavendish en la Universidad de
Cambridge
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• Watson y Crick consiguieron por métodos no muy limpios
• La fotografía de difracción de rayos X del ADN obtenida por Rosalind Franklin
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• Comenzaron el 30 de enero de 1953 la construcción de modelo molecular
• Concluyó el 7 de marzo de 1953
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• Esta estructura tiene 2cadenas helicoidales,enrrolladas en torno almismo eje.
• Cada cadena consiste engrupos fosfodiéster quereúnen residuos de β-D-desoxirribofuranosamediante uniones 3’, 5’
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• Las 2 cadenas (pero no las bases) están relacionadas mediante uniones perpendiculares al eje de fibra
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• La cadena se asemeja al modelo N° 1 de Furberg
• Las bases están en el interior de la hélice y los fosfatos en el exterior
• El azúcar desoxiribosa situado
prácticamente perpendicular
a la base enlazada.
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• Las cadenas son mantenidas juntas por bases púricas y pirimidínicas
• Los planos de las bases son perpendiculares al eje de la fibra
• Reunidas en pares
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• Estando una base de una cadena enlazada mediante puentes de hidrógeno con una base de la otra cadena
• De modo que las dos se sitúan una junto a la otra con idénticas coordenadas en el eje “z”
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• Uno de los miembros par debe de ser una base púrica y la otra una base pirimidínica para que la unión de produzca por enlaces de hidrógeno.
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Pirimidínicas
Púricas
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• Los puentes de hidrógeno se producen de la siguiente forma:
Posición 1 de la púrica con la posición 1 de la pirimidínica.
Posición 6 de la púrica con la posición 6 de la pirimidínica.
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• Se forman 2 enlaces de hidrógeno en cada par de bases AT
• Se forman 3 enlaces de hidrógeno en cada par de bases GC
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• Sólo pares específicos de bases pueden enlazarse juntos.
Adenina (Púrica) Timina (Pirimidínica)
Guanina (Púrica) Citosina (Pirimidínica)
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“Regla de CHARGAFF”
La organización de dos nucleótidos apareados a lolargo de la doble hélice se denomina apareamientode bases.
Este emparejamiento corresponde a
la observación ya realizada por
Erwin Chargaff
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Apilamiento de las bases
• Una vez que las cadenas polinucleótidas antiparalelas se han acercado mediante apareamiento de bases.
• El apilamientos paralelo de las bases heterocíclicas casi planas estabiliza las moléculas debido al efecto acumulativo de las fuerzas débiles de Van der Waals.
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Hidratación
• El agua estabiliza la estructura tridimensional de los ácidos nucleótidos
• Las moléculas de DNA se unen a una cantidad significativa de moléculas de H2O, equivale al 30% de su peso
• Se unen a los grupos fosfato, átomos de oxigeno de los carbonos 3’ y 5’ de la azúcar desoxiribosa
• Cada nucleótido de DNA B se enlaza a 18 o 19 moléculas de AGUA
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Definición
• El DNA es una molécula relativamente estable formada por dos cadenas antiparalelas de polinucleótidos enrolladas una alrededor de la otra para formar una doble hélice dextrógira.
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Otros tipos de pares de bases
• Existen diferentes tipos de pares de bases que se pueden formar según el modo como se forman los puentes de hidrógeno.
• Además, para cada tipo existe a su vez el mismo par reverso, es decir, el que se da si se gira la base pirimidínica 180º sobre su eje.
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DNA B (Estructura de Watson-Crick)
• Representa la sal sódica del DNA en condiciones de humedad elevada.
• Cada nucleótido de DNA B se enlaza a 18 o 19 moléculas de AGUA
• Los grupos de la base púrica que intervienen en el enlace de hidrógeno son los que corresponden a las posiciones 1 y 6
• Los grupos de la base pirimidínica, los que se encuentran en las posiciones 3 y 4
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DNA A (Hoogsteen)
Aparecen en circunstancias particulares
• Cuando el DNA se deshidrataparcialmente: número de moléculas de agua unidas a un nucleótido disminuye a unas 13 /14
• Pares base no son rectos, se inclinan 20°
• Distancia entre los pares de bases adyacentes es reducida
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DNA Z (Wobble u oscilante)
• Aparecen en circunstancias particulares.
• Las bases se apilan con un patrón dimérico levógiro y escalonado
• Abundantes repeticiones de CG
• Apariencia de zigzag
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Bibliografía
• Watson, James; Crick, Francis “Molecular structure of nucleic acids” . Magazine Nature. April 25, 1953
• Mc Kee, Trudy. “Bioquímica: Las bases moleculares de la vida” Capitulo 17: Ácidos nucléicos. Cuarta Edición. Mc Graw Hill. 2009. Págs. 626-642.
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