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Maryan X. Rodriguez Romero.
Jose A. Aldape Aguayo.
Daniela Lopez Castellanos.
Víctor Pérez Bravo.
Pedro E. Hernández Arrambide.
Norma A. Xochitiotzi Cuahutle.
René A. Cahuantzi Mejía.
Carolina de Jesus Garcia.
Jonathan J. Hernandez Toriz.
El Acido Desoxirribonucleico (DNA)
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Facultad de Ciencias Químicas
Licenciatura en Químico Farmacobiologo
Bioquímica II Metabólica
El ADN es un polímero de nucleótidos, es decir, unpolinucleótido. Un polímero es un compuesto formado pormuchas unidades simples conectadas entre sí, mediantenucleótidos cada nucleótido, a su vez, está formado por unazúcar (la desoxirribosa), una base nitrogenada (que puedeser adenina→A, timina→T, citosina→C o guanina→G) yun grupo fosfato que actúa como enganche
La disposición secuencial de estas cuatro bases a lo largo dela cadena es la que codifica la información genética el ADNse presenta como una doble cadena de nucleótidos, en la quelas dos hebras están unidas entre sí por unas conexionesdenominadas puentes de hidrógeno.
Los Ácidos Nucleicos son las
biomolecular portadoras de la
información genética. Son
biopolímeros, de elevado peso
molecular, formados por otras
subunidades estructurales o
monómeros, denominados
Nucleótidos
Existen dos tipos de ácidos
nucleicos, ADN y ARN
Formados por la unión covalente
de los nucleótidos mediante
puentes fosfodiester entre la
posición 3´y la posición 5´de otro
nucleótido, es necesario que los
nucleótidos se encuentren como
tri fosfatos. En forma natural el
extremo 5´generalmente esta
fosforilado y el extremo
3´contiene un OH libre.
1865 Se publica el trabajo de Gregorio Mendel
1900 Los botánicos Hugo de Vries y Carl Correns redescubren el trabajo de Mendel
1903 Aplicación de los cromosomas en la herencia
1910 Thomas Hunt Morgan demuestra que los genes residen en los cromosomas
1913 Alfred Sturtervant crea el primer mapa genético de un cromosoma
1923 Los mapas genéticos demuestran la disposición lineal de los cromosomas
1928 Se denomina mutación a cualquier cambio en la secuencia nucleotídicade un gen, sea esta evidente o no en el fenotipo
1941 Edward Lawrie Tatum y George Wells Beadle demuestran que los genes codifican proteínas.
1944 Oswald Theodore Avery, Colin McLeod y Maclyn McCarty demuestran que el ADN es el material genético (denominado entonces principio transformante)
1950 Erwin Chargaff demuestra que las proporciones de cada nucleótido
siguen algunas reglas (por ejemplo, que la cantidad de adenina, A, tiende a
ser igual a la cantidad de timina, T). Barbara McClintock descubre
los transposones en el maíz
1953 James D. Watson y Francis Crick determinan que la estructura del ADN
es una doble hélice
1956 Jo Hin Tjio y Albert Levan establecen que, en la especie humana, el
número de cromosomas es 46
1961 El código genético está organizado en tripletes
1989 Francis Collins y Lap-Chee Tsui secuencian un gen humano por primera
vez. El gen codifica la proteína CFTR, cuyo defecto causa fibrosis quística
1990 Se funda el Proyecto Genoma Humano por parte del Departamento de
Energía y los Institutos de la Salud de los Estados Unidos
2001 El Proyecto Genoma Humano y Celera Genomics presentan el primer
borrador de la secuencia del genoma humano
2003 (14 de abril) Se completa con éxito el Proyecto Genoma Humano con el
99% del genoma secuenciado con una precisión del 99,99%
En 1953 el bioquímico
estadounidense James Watson y el
biólogo británico Francis Crick, a
partir de estudios cristalográficos
realizados por Wilkins y Franklin
(que sugerían que la molécula de
ADN poseía una estructura
helicoidal) e inspirándose en las
observaciones de otros
investigadores (según las cuales los
distintos ADN examinados
presentaban siempre un número de
adeninas igual al de timinas y un
número de citosinas igual al de
guaninas), propusieron asignar una
estructura de doble hélice a la
molécula de ADN
Secuencia de nucleótidos encadenados. Es en
estas cadenas donde se encuentra la información
genética, y dado que el esqueleto es el mismo
para todos, la diferencia de la información radica
en la distinta secuencia de bases nitrogenadas.
Esta secuencia presenta un código, que determina
una información u otra, según el orden de las
bases
Es una estructura en doble hélice. Permite explicar el
almacenamiento de la información genética y el
mecanismo de duplicación del ADN. Fue postulada por
Watson y Crick, basándose en la difracción de rayos X que
habían realizado Franklin y Wilkins, y en la equivalencia
de bases de Chargaff, según la cual la suma de adeninas
más guaninas es igual a la suma de timinas más citosinas.
Es una cadena doble, dextrógira o levógira, según el tipo
de ADN. Ambas cadenas son complementarias, pues la
adenina y la guanina de una cadena se unen,
respectivamente, a la timina y la citosina de la otra.
Ambas cadenas son antiparalelas, pues el extremo 3´ de
una se enfrenta al extremo 5´ de la homóloga.
Existen tres modelos de ADN. El ADN de tipo B es el más
abundante y es el que tiene la estructura descrita por
Watson y Crick.
Se refiere a cómo se almacena el ADN en un espacio reducido, para formar
los cromosomas. Varía según se trate de organismos procariotas o eucariotas:
Forma A Forma B Forma Z
Dirección de
rotación de
la hélice
derecha derecha izquierda
Numero de
residuos por
vuelta
11 10 12 (6
dimeros)
Elevación en
la hélice por
residuo (nm)
0.255 0.34 0.37
Paso de la
helice
2.8 nm 3.4 nm 4.5nm
Rotación por
residuo
33° 36 ° - 60 ° por
radio
DNA polimerasa
Descubrimiento de la doble
hélice
Oswald T. Avery
Actuación como
plantillas
Cadenas progenitoras
Características
1.Semiconservativa
2.Ordenada y secuencial
3.Usa sustratos activados dNTP 5´
4.Discontinua
Posibles modelos de replicacion
1. Semiconservativa
Meselson y
Stahl
2. Ordena y secuencial
Se inicia en unos puntos fijos del cromosoma, y el
crecimiento de la cadena de DNA se produce de
manera simultanea al desenrrollamiento de la
doble hélice original.
3. Utiliza sustratos activados dNTP 5´
4. Discontinua
DNA Polimerasa
Cataliza la síntesis de DNA .
El papel central de la DNA polimerasa es la duplicación eficaz y precisa del
genoma.
A diferencia de la mayoría de las enzimas que tienen un sitio activo dedicado a
una sola reacción. La DNA polimerasa utiliza un solo sitio activo para catalizar la
adición de cualquiera de los cuatro desoxinucleósidos trifosfato (dGTP, dCTP, dATP
y dTTP).
La DNA polimerasa logra esta flexibilidad catalítica porque
aprovecha porque aprovecha la geometría casi idéntica a
los pares de bases A:T y G:C.
La DNA ´polimerasa verifica la capacidad de nucleotido
entrante para formar un par de bases A:T o G:C en ñugar
de solo detectar el nucleotido exacto que entra en el sitio
activo.
La DNA parece una mano que sostiene
la unión cebador – plantilla.
Cada ve que la DNA polimerasa añade un nucleótido a la cadena de
DNA en crecimiento se produce una serie de ordenada de fenómenos.
El nucleótido entrante se aparea con la próxima base disponible en la
plantilla. Esta interacción hace que los dedos de la polimerasa se
cierren alrededor del dNTP apareado.
La unión al cebador del nucleótido apareado produce la reapertura de
los dedos y el desplazamiento de la unión cebador - ´plantilla.
Los acidos nucleicos son hidrolizados enzimáticamente por
medio de:
ENDONUCLEASAS: Que rompen enlaces internucleotìdicos
del interior de la cadena.
EXONUCLEASAS: Que rompen los enlaces internucleotidos
de los extremos de la cadena, estas liberan
secuencialmente nucleosidos 5’ –fosfato o 3’ –fosfato,
dependiendo de la especificidad de la rotura.
La genética molecular es la rama que estudia la estructura y la función de los
genes a nivel molecular.
Un gen es la unidad física y funcional de la herencia, que se pasa de padres a
hijos. Los genes están compuestos por ADN y la mayoría de ellos contiene la
información para elaborar una proteína específica. Cada gen tiene una
localización específica en un determinado cromosoma, y el conjunto de todos
los genes, contenidos en todos los cromosomas, constituye el genoma.
Los cromosomas están constituidos por ADN (ácido desoxirribonucleico), que
codifica la información hereditaria, y por proteínas histónicas y no histónicas.
Cada cromosoma está formado por una única molécula de ADN, en la que cada
gen ocupa un segmento.
El ADN está constituido por la asociación de moléculas llamadas nucleótidos,
formadas por la unión de una molécula de fosfato, una del azúcar
desoxirribosa y una base nitrogenada. Ya que cuatro bases distintas, adenina,
guanina, timina y citosina participan en la formación de los nucleótidos, hay
cuatro tipos distintos de estos. Para formar ADN, los nucleótidos se vinculan
por sus grupos fosfato y conforman una larga hebra, cuyas bases nitrogenadas
se unen por uniones débiles pero muy específicas con las de otra hebra. Se
forman así pares de bases, que determinan que ambas hebras, apareadas, se
enrollen para dar lugar a la estructura de doble hélice. Las uniones entre las
bases solo ocurren, por una parte, entre la adenina y la timina y, por otra,
entre la guanina y la citosina, las que por eso se llaman bases
complementarias. La especificidad de las uniones entre bases determina la
conservación y la transmisión de la información hereditaria.
Las funciones biológicas del ADN
incluyen el almacenamiento de
información (genes y genoma), la
codificación de proteínas
(transcripción y traducción) y su
autoduplicación (replicación del
ADN) para asegurar la transmisión de
la información a las células hijas
durante la división celular.
Al encontrarse el ADN compactado en el cromosoma, las patogenias son
nombradas como enfermedad genética o hereditaria. Dichas patogenias
pueden ser:
Enfermedades genéticas y/o hereditarias
Herencia ligada al sexo
Hemofilia
Daltonismo
Distrofia muscular
seudohipertrofica
Mutación Cromosómica
Estructural
Deleción
Inserción
Duplicación
Inversión
Translocación
Numero o disyunción
Síndrome de Down
Síndrome de Klinefelter
Síndrome de Turner
Otras
Alelos multiples
Epistaxis
Pleitropia
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http://genicadn123.blogspot.mx/2012/05/linea-del-tiempo.html
