Tema 7: Àcids nucleic (2015)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Bioquímica
Año del apunte 2015
Páginas 3
Fecha de subida 20/03/2015
Descargas 6
Subido por

Vista previa del texto

Tema 7: àcids nucleics Estructura primària (lineal) El nucleòtid està format per una pentosa amb una base nitrogenada unida al Carboni 1 de la pentosa mitjançant un enllaç β (el carboni de la pentosa te el hidroxil a dalt).
Hi ha dos tipus de bases nitrogenades:   Pirimidina: citosina, timina i uracil. Son molècules planes.
Purina: adenina i guanina. Son molècules quasi planes.
Son anells heterocíclics amb enllaços dobles i senzills que es troben en ressonància. Son molècules planes.
La diferencia entre un nucleòtid i un nucleòsid. El nucleòtid esta format per la ribosa la base nitrogenada i el fosfat. El nucleòsid es el mateix però sense fosfat.
Les bases nitrogenades són capaces d'absorbir llum ultraviolada, al voltant dels 260 nm. Això serveix per poder determinar la concentració i puresa del DNA a partir de l'absorbància.
Els nucleòtids polimeritzen per formar els àcids nucleics. En posició 3' de la ribosa, trobem un hidroxil lliure. Interacciona amb un hidroxil del grup fosfat del següent nucleòtid (unit a 5'). Formaran un enllaç fosfodiéster, alliberant una molècula de H2O. Té un ΔGº'= +25 kJ /mol (aportament d'energia necessari, no és espontània).
D'aquesta manera, en les cadenes d'àcids nucleics es van alternant ribosa-fosfat (o desoxiribosa en DNA). En el primer nucleòtid sempre té un extrem 5' lliure, i l'últim nucleòtid té l'extrem 3' lliure. Si escrivim la seqüència d'un àcid nucleic, per conveni ho anomenarem de 5'  3'.
Estructura lineal de les cadenes DNA i RNA Es diferencien en l’hidroxil del C2 y en la base nitrogenada.
- Alternança del grup fosfat amb la ribosa Esquelet hidrofílic (grups P carregats negativament) Carregues negatives neutralitzades per proteïnes, ions metàl·lics, etc.
OH dels sucres formen ponts d’H amb H2O Oligonucleòtids i polinucleòtids.
Al extrem 5’ del DNA tenim un grup P lliure mentre que en el 3’ tenim un OH lliure on s’enganxaria el següent nucleòtid. Així el 5’ i el 3’ es refereixen als carbonis que ja no uneixen mes nucleòtids a la cadena.
Estructura secundaria del DNA: model de Watson & Crick Aparella les bases nitrogenades. Son dues cadenes de DNA enfrontades i antiparal·leles (una va de 5’ a 3’ i l’altre de 3’ a 5’). Aquest aparellament es dona perquè les bases nitrogenades no son tan hidrofiliques com la cadena de P i ribosa. Els dobles enllaços de les bases nitrogenades estan compartits per tots els àtoms de l’anell (els electrons estaran compartits) i son molècules rígides.
Aquestes bases enfrontades formen ponts d’H entre elles el que els hi aporta estabilitat. Aquests ponts d’H es formen sempre entre una base púrica amb una pirimídica.
- En el cas de la citosina y la guanina es formen 3 ponts d’H En el cas de l’adenina i la citosina es formen 2 Els responsables d’aquest ponts entre l’adenina i la timina son: - Grups amino fora del anell de l’adenina amb el carboni carbonílic de la timina Dos nitrògens del dos anells Així aquesta estructura secundaria esta formada per:     Dues cadenes antiparal·leles Una doble hèlix dextrogira (gira cap a la dreta) Complementarietat de bases (A=T i C=G) Bases nitrogenades apilades perpendicularment a l’eix Entre volta i volta d’aquesta hèlix hi ha 10,5 parells de bases nitrogenades. Hi ha 3,4 Å entre cada parell de bases. Cada volta son 36 Å. Es va alternant un solc petit i un solc gran.
La estructura mes abundant a la natura es la del mig de la imatge (forma B) però hi ha dos estructures mes: - La A es mes ample que la B pel mateix nº de nucleòtids.
La Z es mes estreta que la B pel mateix nº de nucleòtids.
La Z es una doble hèlix levogira.
En la B per fora hi ha els esquelets de ribosa i al mig l’aparellament de les bases nitrogenades; en la A les bases nitrogenades no es troben tan al mig sinó que estan mes situades al voltant d’aquest eix central imaginari, de la mateixa manera en la A no hi ha tanta diferencia entre el solc gran i el solc petit.
El DNA també pot adoptar estructures terciàries. Aquestes estructures són superenrotllaments del DNA.
Aquests superenrotllaments es donen gràcies a proteïnes com les histones. El nucli de les histones està format per H2A, H2B, H3 i H4, i per fora queda estabilitzat per la H1. Tot això forma els nucleosomes del DNA.
El DNA es pot superenrotllar encara més fins a formar els cromosomes.
Estructura del RNA - Cadena senzilla (es pot doblegar formant una estructura secundaria) Configuració helicoïdal dextrogira (quan es doblega) Interaccions entre bases nitrogenades complementaries (quan es doblega) Diferents longituds Policistronics (procariotes): codifiquen per proteïnes diferents Monocistronics (eucariotes): cada RNA coifica per una proteïna diferent No cal que totes les bases siguin complementaries. Hi ha regions de cadenes senzilles si no hi ha complementarietat o desparellaments o “loops” o “hairpins” on l’extrem no hi ha aparellament.
Estructura terciària: tRNA Estructura molt semblant pels diferents tRNA.
El DNA de transferència pren una estructura en forma de trebol. S’identifiquen 3 braços diferents segons les bases nitrogenades emparellades que trobem: - Braç D Braç anticodó Braç T/C En el tRNA hi ha un braç que uneix el aminoàcid, un braç anticodònic.
Desnaturalització El DNA es pot desnaturalitzar; es trenquen els ponts d'hidrogen entre bases nitrogenades. Pot ser una desnaturalització parcial, o completa (les dues cadenes es separen completament). Com que en una desnaturalització no es trenquen enllaços covalents, si es restableixen les condicions normals pel DNA, les dues cadenes es poden tornar a unir perquè es tornen a formar els ponts d'hidrogen entre cadenes.
La temperatura a la qual es desnaturalitza el DNA depèn de si el DNA és ric en C-G (costa més desnaturalitzar degut a què fan 3 ponts d'hidrogen, al contrari que A-T que en fan dos només). La temperatura a la què es desnaturalitza el 50% del DNA s'anomena la temperatura de melting (tm).
...