Estructura del ADN

Biología Molecular
Un viaje histórico por la biología molecular
que nos permitirá conocer algunos conceptos
La herencia de fenotipos sigue reglas
predecibles
El inicio de la genética (G. Mendel)
Cruces genéticas y mapas genéticos
El ADN es el material genético
Transformación de una characterística genética
Experimentos de transformación por Griffith
2-8
Aislamiento de un agente transformante puro
El ADN contiene la información genética
Estudiando la estructura del ADN
Pyrimidines
Estructura
del ADN
Purines
Estructura
del ADN
La composición del ADN. ¿Qué se puede observar?
El contenido de GC varía entre
organismos
• Ratios of G to C and A to
T are fixed in any specific
organism
• The total percentage of
G + C varies over a range
to 22 to 73%
• Such differences are
reflected in differences
in physical properties
2-15
Como integrar toda esta información?
Estructura de ADN
Estructura química del AND en doble cadena
(dsDNA)
Desnaturalización del ADN
• With heating, noncovalent forces holding DNA strands
together weaken and break
• When the forces break, the two strands come apart in
denaturation or melting
• GC content of DNA has a significant effect on Tm with higher GC
content meaning higher Tm
2-18
Desnaturalización del ADN
• In addition to heat, DNA can
be denatured by:
• Organic solvents
• High pH
• Low salt concentration
• GC content also affects DNA
density
• Direct, linear relationship
• Due to larger molar volume of
an A-T base pair than a G-C
base pair
2-19
Sobre la replicación del ADN
Replicación del ADN
El ADN se replica
por un
mecanismo
semiconservador
La replicación
del ADN
Síntesis enzimática de una cadena de ADN
La hipótesis de un gen, una proteína
• Quiere decir: un gen codifica una proteína
Sickle Cell Diseaseenfermedad de
célula falciforme
Correlación de la presencia de un alelo y
la presencia de una isoforma de la proteína
Dogma central de la Biología Molecular
Dogma central de la Biología Molecular
ADN
transcripción
ARN
transcripción
reversa
Replicación
del ADN
traducción
Proteína
Los genomas de procariotas y eucariotas funcionan
en condiciones muy distintas.
Transcripción y traducción ocurren en compartimentos
separados (en eucariotas)
Tamaños de algunos genomas
Tamaños de algunos genomas
Paradoja del Valor C (C-value paradox)
• The observation that more complex organisms will not always need
more genes than simple organisms is called the C-value paradox
• Complex organisms can form many proteins from a single gene by
alternative splicing (later)
2-33
Sobre la transcripción
¿Qué es la transcripción?
Síntesis de moléculas de RNA a partir de una cadena de DNA.
RNA. Polímero lineal de ribonucleotídos (A, G, U, C).
¿Qué es la transcripción?
El ARNm sufre procesamiento en eucariotas
Un gen típico de eucariotas
Empalme alternativo (Alternative Splicing)
Splicing at alternative splice sites can lead to the production of several gene
products from one gene
- Proteins involved in splicing can bring alternate domains of pre-mRNA
together to give alternative splicing events
- Alternative splicing can be regulated
- differential splicing can occur at different times during development
and in different cell types
Los exones del gen Dscam de Drosophila
Mas que 38,000 isoformas posibles
Una parte de
una cadena de ARN
Diferencias entre nucleótidos de ARN y ADN
Sobre la traducción
Transcripción y traducción
Para traducir un ANR mensajero se requiere un adaptador
Structure of tRNAs
El anticodón aparea con uno (o más) codones
en el mRNA
Anticodon is
curved
Non-standard
basepair can form
La traducción ocurre en ribosomas
RIBOSOMAS (PROCARIONTE)
29 x 21 nm
REACCIÓN DE LA
PEPTIDIL TRANSFERASA
¿Cómo se lee el código genético?
Características del Código Genético
Debido a que existen 64 codones distintos, y hay solamente 20
aminoácidos diferentes, decimos que el código genético es degenerado:
un mismo aminoácido puede estar determinado por más de un codón.
Es un código sin superposición o sin solapamientos: dos aminoácidos
sucesivos no comparten nucleótidos de sus codones.
Una secuencia de ARN tiene tres
marcos abiertos de lectura
El código genético
El código genético es
degenerado debido a
que un mismo
aminoácido puede ser
codificado por más de
un codón.
Efecto de mutaciones de genes
¿Qué pasa si ocurre una mutación en un gen?
• A mutagen is any substance or
agent that can cause a mutation,
or change in the sequence or
structure of DNA.
Physical mutagen
Chemical mutagen
Biological mutagen
Cambio en el marco de lectura (Frameshift mutations)
Mutación de sentido perdido (Missense mutations)
Mutación sin sentido (Nonsense mutations)
Organismos modelo en la biología molecular
Organismos modelo 1
Organismos modelo 2
Hacia la genómica
• Antes: estudiando gen por gen o proteína por proteína
• Ahora: estudiando todos los genes o todos las proteínas a la vez
¡¡Ahora a estudiar y mucho éxito
con su examen de admisión!!