acidosnucleicosirma
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Los ácidos nucleicos : macromoléculasque producen las células vivas y los virus.
Compuestas por C, H, O, N, P.
Cumplen con dos funciones:• Transmitir las características hereditarias de una
generación a la siguiente• Dirigir la síntesis de proteínas específicas
Los ácidos nucleicos son grandes moléculasorgánicas formadas por la repetición demonómeros que es el nucleótido. POLIPEPTIDO
Nucleótido es una molécula compuesta por tresunidades:•Una pentosa : ribosa o desoxirribosa Ácido fosfórico.
•Una base nitrogenada, que puede ser una de estas cinco:adenina - guanina - citosina - timina -Uracilo
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Existen 2 tipos de ácidos nucleicos:› ADN (ácido desoxirribonucleico)› ARN (ácido ribonucleico),
Que se diferencian en:
ADNPentonsa•Desoxirribosa
Bases nitrogenadas• Timina
En las eucariotas
•Es de doble cadena
La masa molecular es mayor
ARNPentonsa•Ribosa
Bases nitrogenadas
•Uracilo
En la eucariotas
•Es monocatenaria:puede presentaseen forma de•ARNm•ARNt•ARNr
la masa molecular es
menor
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Caracteres pentosa DNA Desoxirribosa RNA Ribosa
Bases nitrogenadas Adenina, GuaninaCitosina, Timina
Adenina, GuaninaCitosina, Uracilo
Numero de
polinucleótidos
2 1
Función Almacena lainformación
biológica de losseres vivos
Permite la expresiónde la información
biológica
Ubicación Núcleo, mitocondrias,cromatina,cloroplastos,cromosoma
Núcleo, ribosomas.
Estructura Doble hélice Lineal, globular ytrébol
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Es la molécularesultante de la
unión entre lapentosa y una basenitrogenada.
Es un compuestomonomérico formado
por una basenitrogenada, unapentosa y un grupofosfato.
Nucleósido Nucleótido
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P ABN
N-glicosidico
Fosfoester
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Pentosa puede ser: Dexosirribosa Ribosa
Las bases nitrogenadas pueden ser:
Adenina A Citosina C Guanina G Timina T Uracilo U
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Púricas: Todas presentes en ADN y ARNAdenina(A) Guanina(G)
Pirimidínicas:
Citosina(C) Timina(T)(ADN) Uracilo(U)(ARN)
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b) Una base nitrogenada, que puede ser:
- Púrica, como la Guanina (G) y laAdenina (A)
- Pirimidínica, como la Timina (T), Citosina(C) y Uracilo (U)
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Es bicatenario, constituido : dos cadenas
polinucleotídicas unidas entre si.
La unión de las bases se realiza mediantepuentes de hidrógeno
Esta doble cadena puede disponerse:En forma lineal O en forma circular
La molécula de ADN porta informaciónpara el desarrollo de las característicasbiológicas de un individuo
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La estructura en doble
hélice del ADN, con elapareamiento de baseslimitado ( A-T y G-C ),implica que el orden osecuencia de bases deuna de las cadenas
delimita automáticamenteel orden de la otra, por eso se dice que lascadenas soncomplementarias.
Una vez conocida la
secuencia de las bases deuna cadena ,se deduceinmediatamente lasecuencia de bases de lacomplementaria.
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Se pueden distinguir 3 nivelesestructurales:
Estructura primaria: La secuencia de
los nucleótidos. Estructura secundaria: La doble
hélice. Estructura terciaria: Collar de perlas,
estructura cristalina, ADNsuperenrollado.
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La estructura primaria del ADN determinadapor esta secuencia de bases ordenadas
sobre la "columna" formada por losnucleósidos:
azúcar + fosfato.
Este orden es en realidad lo que se transmite de
generación en generación
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Estructurasecundaria:es el modelode la doble
hélice,
Las dos hebrasde ADN semantienen
unidas por lospuentes
hidrógenos
entre lasbases.
Los pares de basesestán formados por
una purina y unapirimidina, de forma
que ambascadenas están
siempre
equidistantes de laotra.
Los pares de basesadoptan una
disposición helicoidalen el núcleo central
de la molécula, deforma que hay 10
pares de bases porcada vuelta de la
hélice.
La Adenina seempareja
siempre con la
Timinamediante dospuentes dehidrógeno,
mientras que la Citosita se empareja siempre con la Guanina por medio de 3
puentes de hidrógeno
las dos hebras sonantiparalelas La
cadena de unionesazúcar-fosfato está
construída enmanera tal que
posee unapolaridad
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• Las bases estánhacia adentro, y losfosfatos y lasazucares haciaafuera
• Enlaces dehidrogeno
•
Hebrasantiparalelas• Sugirieron un modo
semi-conservativode replicación
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Se encuentra súper empaquetada , ocupando así menos espacioen el núcleo celular , y además como mecanismo para facilitarsu transcripción; En las células eucariotas el ADN se encuentraen el núcleo asociado a ciertas proteínas: formando lacromatina (Constituye el Cromosoma).
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La cromatina en el núcleotiene un grosor de 300Å. Lafibra de cromatina de 100Å seempaqueta formando unafibra de cromatina de 300Å. Elenrollamiento que sufre el
conjunto de nucleosomasrecibe el nombre desolenoide.
Los solenoides se enrollanformando la cromatina del
núcleo interfásico de lacélula eucariota. Cuando lacélula entra en división, elADN se compacta más,formando los cromosomas.
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Estructura terciaria: es la forma en que seorganiza esta doble hélice
Doble hélice y fibra de cromatina Enrollamientode la cromatina Cromosoma
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Unidad básica de la cromatina.
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,
,
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Es cada uno de los pequeñoscuerpos en forma de bastoncillos enque se organiza la cromatina delnúcleo celular durante las divisionescelulares (mitosis y meiosis)
Estructura:
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Son los portadores de la mayor parte del material genéticoy condicionan la organización de la vida y las
características hereditarias de cada especie, formado porla cromatina que es un material microscópico que lleva lainformación genética de los organismos eucariotas y estáconstituida por ADN asociado a proteínas especialesllamadas histonas.
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Metacéntricos:El centrómero se localiza a mitad del cromosoma ylos dos brazos presentan igual longitud.
Submetacéntricos:La longitud de un brazo del cromosoma es algomayor que la del otro.
Acrocéntricos:Un brazo es muy corto (p) y el otro largo (q).
TelocéntricosSólo se aprecia un brazo del cromosoma al estar elcentrómero en el extremo.
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Exones: regiones codificantes del ADN
Intrones: regiones no codificantes delADN
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Constituido por una solalarga cadena de nucleótidos.
El azúcar presente en el ARNes la ribosa.
ARN es químicamenteinestable
En el ARN la base que seaparea con la A es U
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El ARN puede ser ARNm, ARNt yARNr. Es una
cadena similar pero no en doblehélice, el azúcar es ribosa y tiene la
base Uracilo (U)en vez de laTimina.
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ARNm: (Mensajero) Codificala secuencia de aminoácido deun polipéptido. (5%)
ARNt (Transcripción) Lleva losaminoácidos a los ribosomasdurante la traducción. (80%)
ARNr (Ribosomatico) Conproteínas ribosomales y losribosomas actúan con el ARNm.Forman los ribosomas (15%)
ARNnp (nuclear pequeño):
Con proteínas, forma complejosque son usados en el proceso deARN en las células eucarióticas(no se encuentra en las célulasprocarióticas).
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ARNt: •disperso en el citoplasma
•FUNCION transportar aminoácidos específicos en losribosomas.
ARNm:
•Se sintetiza y se destruye en minutos. Se halla asociado aHistonas para evitar el ataque de las Nucleasas.
•FUNCION: en la Síntesis Proteica, transportar la informacióncopiada del ADN para la elaboración de una proteína.
ARNr:
•Se encuentra en los ribosomas
•FUNCION: ordena los aminoácidos que formarán parte deuna proteína.
Según su función se distinguen tres tipos deARN:
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Es la totalidad de informacióngenética almacenada en el ADNde las células.
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Son los genes que un organismorecibe como herencia de susprogenitores. La característicaprincipal del genoma es que nos“asigna” a una especie (ennuestrocaso la humana).Si se observa el ADN de una ser
se podrán distinguir las distintasenfermedades hereditarias quela persona podría sufrir en elfuturo.
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Son todas nuestrascaracterísticas físicaso los rasgos que nos
diferencian de otrosindividuos (color de pelo,
color de ojos, color de piel, etc.)
El fenotipo está fuertemente
influenciado por el medio en elque el individuo vive y sedesarrolla.
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Secuencia de DNA que reconoce laRNApol.
Indica cual de las 2 cadenas debe serleída (MOLDE). Indica la dirección de la transcripcion.
Indica el inicio de la transcripcion. NO SE TRASCRIBE.
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Secuencia de nucleótidos de DNA
Se copia y genrera RNA
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Secuencia de nucleótidos que señala elsitio de finalización.
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1957 - Francis Crick
Propuso el dogma central
ADN
ARN
PROTEINAS
18/03/2013 45
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Proceso mediante el cual el ADN se copia para poder ser transmitido a nuevos individuos. Y
es fundamental para la descendencia genética.
Formación deuna horquillade replicación
Síntesis por la DNA-polimerasa de la hebraconductora (izquierda)y de la hebra seguidora
en fragmentos de laderecha.
Unión de todos losfragmentos por laDNA-Polimerasa
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Es circular y ocurre en tres etapas:
1ª etapa: desenrrollamiento y apertura de la doble hélice.en el punto
ori-c.
Intervienen un grupo de enzimas y proteinas, a cuyo conjunto sedenomina replisoma
* Primero: intervienen las helicasas que facilitan en desenrrollamiento
* Segundo: actuan las girasas y topoisomerasas que eliminan latensión generada por la torsión en el desenrrollamiento.
* Tercero: Actuan las proteinas SSBP que se unen a las hebrasmolde para que no vuelva a enrollarse.
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2ª etapa. Síntesis de dos nuevas hebras de ADN
Actúan las ADN polimerasas para sintetizar las nuevas
hebras en sentido 5´-3´, ya que la lectura se hace en elsentido 3´-5´.
Intervienen las ADN polimerasa I y III, que se encargan de lareplicación y corrección de errores. La que lleva la mayor partedel trabajo es la ADN polimerasa III Actúa la ADN polimerasa II,corrigiendo daños causados por agentes físicos.
La cadena 3´-5´es leída por la ADN polimerasa III sin ningún tipo
de problemas (cadena conductora).
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3ª etapa. Corrección de errores
El enzima principal en esta fase es la ADN polimerasa III, quecorrige todos los errores cometidos en la replicación oduplicación. También intervienen otros enzimas como:
Endonucleasas que cortan el segmento erróneo. ADN polimerasas I que rellenan correctamente el hueco. ADN ligasas que unen los extremos corregidos
Las Polimerasas de los eucariontes se denominan Polimerasaalfa, beta y gamma. La alfa es la responsable de laelongación de la cadena. La beta esta implicada en losprocesos de reparación. La gamma es mitocondrial.
En procariontes el proceso de síntesis de histonas ocurre
concomitantemente con la síntesis de ADN.
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Comienza por el triplete iniciador del ARNm (AUG), que está próximo a la
caperuza 5'. Este triplete va precedido de la secuencia AGGAGG(secuencia de Shine-Dalgarno ) que es la zona de unión con elribosoma.
Se forma el complejo de iniciación con los factores de iniciación (FI) y laenergía suministrada por el GTP, la subunidad menor del ribosomareconoce la caperuza y se une al ARNm en la zona proxima al triplete
o codón iniciador. Esta caperuza aporta el ARNt iniciador que a suvez aporta el aminoácido metionina. Este ARNt contiene un tripletecomplementario al AUG, es decir el UAC, llamado anticodón (laproteína sintetizada contiene en su extremo el aminoácido metionina)
Una vez encajado el ARNt-metionina, se liberan los FI y dejan paso a lasubunidad mayor del ribosoma, formandose así el ribosoma completoy funcional. En él hay dos sitios claves:
- Sitio P (sitio peptidil) ocupado por el ARNt-metionina
- Sitio A (sitio aminoacil) que está libre para recibir un segundo ARNt(sólo el que su anticodón coincida con el del codón del ARNm)cargado con un nuevo aminoácido.
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Es un proceso catalizadopor el enzima peptidiltransferasa, el cual,
mediante enlacespeptídicos va uniendoaminoácidos a la cadenapeptídica. Cada vez quellega un aminoácido
ocurre un proceso cíclicode elongación
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Ocurre cuando aparece uno de los codones determinación ( UAA,UAG,UGA ).
En este momento un factor proteico determinación (RF) se une al codón determinación e impide que algún ARNt con otroaminoácido (ARNt-aminoacil) se aloje en elsitio A.
En este momento se produce la hidrólisis de lacadena peptídica y se separan las dossubunidades del ribosoma.
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Detección de la síntesis de ADN, midiendo su contenido.(Evaluación con citometría deflujo)
0 200 400 600 800 1000
G1
s G2
2C 4C
c é l u l a s
Durante un intervalo especifico en lainterfase la célula duplica su ADN
Observación de la síntesis de ADN midiendo incorporaciónde Timidina tritiada
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Alrededor de 24 horas.
G1: 12 horas
S: 7 horas
G2: 4 horas
M: 1 hora
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1. Las que son capaces deentrar al ciclo nuevamentepor medio de un estímuloadecuado y
Linfocito
Neurona
Se encuentran en Go y son de dos tipos:
2. Las células diferenciadasterminalmente, que yanunca se dividirán.
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En general "mitosis“ (células somáticas)
“meiosis” en células germinales.
En esta fase ocurre la división nuclear(los cromosomas se separan) y se da ladivisión citoplasmática (citocinesis)
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M
G1
S
G2
Durante la interfase haydos puntos de regulaciónesenciales: uno durante
G1 , antes de la entrada ala fase S y el otro en G2 ,previo al inicio de la faseM.
En la etapa de división seencuentra el punto M
Ciclo Celular-UAM-I
ALTO
ALTO
ALTO
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Ciclinas
Cinasasdependientes deciclinas (Cdk)
Ciclo Celular-UAM-I Fuente imagen: Alberts y col
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CDK Ciclina
Substrato(proteína blanco)
Se une alsubstrato
CDK + Ciclina
COMPLEJO ACTIVO
Modificaciónquímica
(fosforilación)Ciclo Celular-UAM-I
Substrato(proteína blanco)
Se une alsubstrato
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G1-Cdk ciclina D
G1/S-Cdk ciclina E
Se combinan concinasas-dependientes
de ciclinas (Cdk)
Cdk 2-ciclina DG1Cdk 4-ciclina D
Cdk 6-ciclina D
G0
Cdk 2-ciclina E
Punto deregulación
Incremento
S
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Factores decrecimiento
Punto deregulación
Síntesis deciclinas tipo D
Ras, Raf, ERK
Unión Cdk4, 6con CycD
G1
S
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Inhibición de latranscripción
Transcripción degenes-fase S
pRb sin
fosforilarunida a E2F
Fosforilación depRb “libera” a
E2FRb
E2F
RNAE2F
E2F
E2FRb
RbCdk 4,6/ciclina D
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El daño al ADN
incrementa p53
Se activa la
transcripción del geneque codifica para uninhibidor de Cdk (p21)
Inhibición delciclo celular
Inhibición de lasíntesis de ADN
Detención enG1
p21
p21 mRNA
p53
Incremento en p53
Daño en el DNA
Cdk´s PCNA
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G1: En este punto lacélula comprueba:
•Tamaño-masa
•Integridad ADN•Requiere de factoresde crecimiento
Es el controlprincipal de laproliferación
M
G1
S
G2
Punto G1
Go
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CON daño-duplicación incompleta
Inactivo
MPF- Inactivo
Detención en G2
Proteínas –
punto deregulación
Fosforila einhibe Cdc25
SIN daño-Duplicación completa
Proteínas -regulación
Activo
MPF- Inactivo MPF- Activo
Progresión a M
ACTIVAN
cinasa Chk1
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En este punto la célula comprueba:
•Que ha duplicado su masa
• Que ha completado la duplicación del ADN y
sólo lo ha efectuado una vez•Que no existe daño en el ADN (algún daño esreparado)
División celular
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Se combinan concinasas-dependientesde ciclinas (Cdk)
S
S-Cdk ciclina AM-Cdk ciclina B
SE INCREMENTAN
Cdk 1-ciclina B
Cdk 2-ciclina A
Punto deregulación
Punto deregulación
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Profase: Es la fase mas larga de la mitosis. Se produce en ella lacondensación del material genético (ADN) (que normalmente
existe en forma de cromatina), con lo que se forman loscromosomas; y el desarrollo bipolar del huso mitótico. Prometafase: La envoltura nuclear se ha desorganizado y el
huso mitótico organizado. Los cr omosomas han sido alcanzadospor fibras del huso (microtúbulos).
Metafase: Durante esta fase, las cromàtidas hermanas, lascuales se encuentran conectadas a cada polo de la célula por los microtúbulos unidos a los centròmeros, comienzan a moversecontinuamente, hasta que migra a la zona media de la célula oplano ecuatorial, en la que forman una estructura llamadaplaca ecuatorial.
Anafase: Es la fase más corta de la mitosis, en la cual losmicrotúbulos del huso rompen los centrómeros longitudinalmente, lo que da lugar a la separación de lascromátidas hermanas, las cuales se dirigen a polos opuestos.
Telofase: En la telofase el nuevo núcleo se organiza: sereconstituye la cromatina, adoptando forma helicoidal los
cromosomas, aparece el nucléolo, y se reconstruye laeucarioteca a partir del retículo endoplasmático.
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