TEMA 2.Naturaleza del material genético (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura genética molecular
Año del apunte 2014
Páginas 6
Fecha de subida 16/11/2014
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Apuntes realizados con el material de clase, las clases de la docente y complementado con parte de la bibliografía.

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GENÉTICA MOLECULAR Tania Mesa González 2º CURS BIOLOGIA UAB TEMA 2: LA NATURALEZA DEL MATERIAL GENÉTICO.
TIPOS DE BASES DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Y ESTRUCTURA DE LAS CADENAS  DNA  cadena doble de desoxiribosas. La unión de las bases son: T/A – C/G.
 RNA  cadena simple, aunque en algunos casos puede ser doble, de ribosas. La unión de las bases son: U/T – C/G.
Las cadenas son antiparalelas porque tienen un grupo OH. El esqueleto lo constituye el acucar u el fosfato, quedando así las bases hacia dentro y unidas entre ellas por puentes de hidrógeno.
La enzima que se encarga de la piolimerización es la ADN polimerasa que va incorporando nucleótidos. Siempre los incorpora del grupo 5- fosfato al grupo 3-fosfato.
 3’ (H)  5’ (P)  5’ (P)  3’ (H) Replicación  Proceso de síntesis de una cadena, utilizando la otra de modelo.
EXPERIMENTOS DE WATSON Y CRICK (1953) Su experimento quería descubrir la estructura del DNA. Para ello se basaron en dos principios: 1. Los datos de la disfracción por rayos X, a causa de que el DNa forma cristales, de los cuales se les puede extraer un patrón de difracción en función de la posición relativa de las moléculas - El patrón de difracción indicaba que la estructura era de doble hélice.
2. Con la regla de Chargaff (químico)  dijo que en el DNA el número de A = T y el de C=G respecto a cantidades.
Todos ellos propusieron un modelo de doble hélice, de cadenas antiparalela. Normalmente el enrollamiento es hacia la derecha (dextrógeno).
Hay 10,5 nucleótidos, aproximadamente, en cada giro. Por tanto la distancia por base es de 3,4 Å (0,34 nm), y la vuelta de los 10 nm son de 34 Å (3,4 nm).
La doble hélice presenta una serie de huecos con una función biológica importante, porque en ellos se colocan las proteínas asociadas al DNA.
Hay dos tipos de huecos:  a) Surco mayor  ancho y profundo.
Forman una hendidura b) Surco menor  Más estrecho.
dentro de la vuelta Ambos albergan proteínas, pero el mayor tiene más capacidad para ellas.
Las proteínas que participan en la regulación de la expresión de los genes, son proteínas muy específicas respecto la frecuencia (Reconocen los grupos CH3). Son las que activan o inactivan al gen dependiendo del caso. Para que el ADN no se rompa por estas proteínas, lo que hacen es reconocer los grupos químicos que contienen los nucleótidos, y no tanto en las bases.
DIFERENTES FORMAS ALTERNATIVAS DEL ADN:  Forma B  forma común, y es la explicada anteriormente, con el experimento.
 Forma A  se consigue cuando la concentración de agua o de sales del medio disminuye.
Entonces la doble hélice se distorsiona. Las bases están inclinadas con respecto al eje central, quedando una hélice más apretada, ya que el número de nucleótidos por vuelta es mayor respecto la forma B.
-  Sigue teniendo igual que la forma B, un enrollamiento dextrógira.
Forma Z  en situaciones en que las concentraciones salinas del medio son muy altas.
También se da cuando el DNA presenta metilación, asociada a la represión de la actividad de los genes. Entonces en esa región se inhibe el gen, haciendo así posible la regulación del gen.
Tiene más nucleótidos por vuelta, quedando una hélice más aplastada y el DNA esta girado a la izquierda (levógira) a diferencia que en la forma A y en la B.
SUPERENROLLAMIENTO El superenrollamineto es necesario para el DNA, tanto lineal cómo circular, pero es un problema para la duplicación, por eso cuando se va a dar este proceso se desenrolla y después se copia.
Al separarse las dos cadenas provoca aun más enrollamiento, esto supondría que la horquilla no pudiese pasar en un punto. Entonces quienes regulan esto son las topoisomerasas, que rompen el ADN para permitir la duplicación. Más adelante las ligasas se encargaran de volver a unir los fragmentos.
Las topoisomerasas pueden ser I (no necesita ATP) y la II (si que necesita ATP). La diferencia entre las dos es que la I hace un solo corte y la II puede cortar las dos cadenas, para que se desenrolle.
RNA  Es un acido nucleico de cadena simple (normalmente). Lo que implica que sea una molécula poco estable y se degrada muy fácilmente. Es muy difícil trabajar con él, porque es muy sensible.
Puede adoptar estructuras secundarias cuando esta propia cadena tiene bases complementarias y pueden formar puentes de hidrógenos. En este caso acaba dando formas diferentes.
Estas estructuras pueden ser simples o en otros casos se pueden dar estructuras terciarias (pseudonudos).
Algunas de estas estructuras terciarias son importantes porque realizan funciones enzimáticas.
Ya que algunos tienen coofactor, sitios de unión para el substrato, etc. Estos poseen el nombre de ribozimas. Participan en reacciones específicas y producen cortes en el RNA.
Ejemplos:  Ribozima cabeza de martillo  promueve su propio corte. Es una enzima característica de virus vegetales. Cuando el virus se reproduce para dar nuevas partículas virales. El RNA se duplica para dar lugar a varios RNA que están unidos, pero que no son siempre iguales, sin embargo sí son complementario.
 RIBOZIMA RNasaP u otras ribozimas  se une a otro RNA y lo corta. La ribozima es específica por su homología con el otro segmento y promueve la incisión. Una vez produce la ruptura se separan.
Esto ocurre en los RNA de transporte, que una vez transcritos no son funcionales completamente.
Sufren varias modificaciones de bases y hace que su tamaño y forma específico se pierda y por tanto ya no puedan ser de transporte, ya que no se van a poder meter en los ribosomas.
- Bases modificadas: dihidroxiaridina y la pseudonidina.
La ribozima corta aquellos fragmentos que son verdes (en el dibujo). Sin embargo también se pueden producir otros cortes. La idea es eliminar los trozos que permitían que el ARN fuese funcional.
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