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Biología Molecular Es el estudio de las bases moleculares del proceso de replicación, transcripción y traducción del material genético
Moléculas involucradas en la Biología Molecular
ADN ARN Proteínas
Diferencias básicas entre procariotas y eucariotas
¿Qué es un gen?
Composición química de los ácidos nucleicos
Los ácidos nucleicos tienen tres componentes principales
Nucleótidos: Azúcar + Base + Fosfato Nucleósidos: Azúcar + Base
$GHQRVLQDPRQRIRVIDWR
*XDQRVLQD PRQRIRVIDWR
Las bases nitrogenadas pueden ser purinas o pirimidinas
La diferencia entre ARN y ADN radica en un hidroxilo de la ribosa
$51
$'1
ÈFLGRULERQXFOHLFR
ÈFLGRGHVR[LULERQXFOHLFR
La secuencia es la estructura primaria del ADN
La cadena de ADN tiene dirección y secuencia única
Enlace fosfodiester
La secuencia de bases de la cadena es su estructura primaria
Unión entre bases por puentes H
La estructura secundaria del ADN: la doble hélice
La complementariedad de bases es clave en la función del ADN 6XUFR PD\RU
6XUFR PHQRU
El modelo explica: dirección, secuencia y transmisión de información.
Existen otras estructuras de doble hélice, cada una con una función
A-ADN
B-ADN
Z-ADN (Levogiro)
Hebras ADN-ARN y ARN-ARN
Estructura normal
Relajación del súperenrollamiento
El ADN tiene una estructura terciaria
El súperenrollamiento es común en las cadenas de ADN
Trascripción - Replicación ADN circular
Empaquetamiento: Nucleosoma
Ácido Ribonucleico: ARN
Tipos de ARN Tipo
Función ARNm Codifica las proteínas
Distribución Todos los organismos
ARN ribosomal
ARNr Traducción
Todos los organismos
ARN de transferencia
ARNt
ARN mensajero
Transporta los aa
Todos los organismos
En modificaciones post-transcripcionales ARN nuclear pequeño
snRNA
Corte y empalme…
Eucariotas y archeas
ARN Y
Procesamiento del ARN, replicación del ADN
Animales
ARN Telomerasa
Síntesis de los telómeros
En la mayoría de los eucariotas
ARNs Reguladores ARN antisentido
ARNa
Atenuación / Degradación del Todos los organismos ARNm / Estabilización del ARNm / Traducción en bloque
Diferencias entre ARN y ADN
ARN
ADN
Ribosa
Desoxiribosa
Uracilo
Timina
Simple cadena
Doble cadena
Proteínas
Dogma central de la Biología Molecular Replicación
ADN Transcripción
ARN Traducción
Proteínas
Tema 2. Replicación del ADN. z
Teoría: Replicación in vivo: Enzimas y procesos involucrados en la replicación en procariotas y eucariotas. Regulación de la replicación. Replicación de los extremos del ADN lineal: Telómero, estructura. Telomerasa: mecanismo de acción. Telómeros y envejecimiento celular.
z
En el trabajo práctico: Replicación in vitro: Reacción en Cadena de la Polimerasa. Definición, usos y aplicaciones en biología molecular.
Replicación del ADN
Genoma z
z z z
Totalidad de instrucciones genéticas presentes en un organismo Totalidad de la información hereditaria de un organismo. Está codificado en el ADN, o en el ARN de algunos virus Incluye genes y secuencias no codificantes
Tamaño de los genomas de distintos organismos
Organismo
Tamaño aproximado en pb
Bacteriófago
50.000
E. coli (bacteria)
4.640.000
S. cerevisiae Arabidopsis thaliana
12.000.000 (vegetal)
Drosophila melanogaster
(insecto)
125.000.000 170.000.000
Homo sapiens
3.200.000.000
Zea mays
4.500.000.000
Lillium longiflorum
90.000.000.000
Amoeba dubia
670.000.000.000
Amphiuma (salamandra)
765.000.000.000
La doble hélice permite tres modelos de replicación del ADN ADN Parental
Conservativa
Semiconservativa
Dispersiva
El modelo de replicación es semiconservativo z
El modelo semiconservativo indica que cada hebra parental sirve de molde a una nueva cadena, a la que queda unida formando una nueva doble hélice.
El modelo predice la aparición de horquillas de replicación
Complejo de ADN y proteínas. Material que forma los cromosomas eucariotas
z
Eucromatina
z
Heterocromatina
Superenrrollamiento z
z z
El superenrrollamiento es el resultado de la tensión generada cuando se agregan o quitan giros a una molécula de ADN relajada. Rotación excesiva: superenrrollamiento positivo. Subrotación: produce superenrrollamiento negativo
Topoisomerasas z z z z z
Son enzimas capaces de cambiar el número de enlaces de una molécula de ADN. Las topoisomerasas de tipo I cambian el número en un solo paso y no necesitan energía. Las topoisomerasas de tipo II cambian el número de enlaces en dos pasos y necesitan energía. DNA girasa: introduce superenrrollamientos negativos en lugar de eliminarlos>>>procariontes Tanto los procariontes como los eucariontes tienen topoisomerasas de los dos tipos.
Las topoisomerasas son enzimas capaces de encadenar y desencadenar moléculas de ADN ccc.
En la síntesis de ADN se utilizan nucleótidos trifosfato &DGDQXFOHyWLGRDSRUWDOD HQHUJtDSDUDODVtQWHVLV /DVtQWHVLVHVXQSURFHVR HQHUJpWLFDPHQWHFRVWRVR
En la horquilla se encuentra muchas enzimas con funciones diferentes
Cadena retrasada
Primasa
ADN ligasa
Las polimerasas de ADN necesitan un extremo libre para elongar las cadenas. Esta es la explicación del uso de cebadores en la PCR
La ADN polimerasa III de E. coli es la encargada de la replicación Funciones de las ADN polimerasas Síntesis de ADN 5´-3´ Exonucleasa 3´-5´ (correccion de errores) Exonucleasa 5´-3´ Sólo hay unas 10 por célula
La replicación siempre tiene la misma dirección 5´ -3´
La cadena retrasada se sintetiza en fragmentos pequeños. Los huecos son llenados por la ADN polimerasa I y los fragmentos son ligados entre si por la ligasa.
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