El documento describe el descubrimiento de la estructura del ADN por parte de Watson y Crick en 1953. Rosalind Franklin obtuvo una fotografía de rayos X clave de la molécula de ADN en 1952 que reveló su estructura en hélice doble. Wilkins compartió esta fotografía con Watson y Crick sin el consentimiento de Franklin, lo que les ayudó a deducir que la estructura del ADN era una doble hélice. Watson, Crick y Wilkins recibieron el Premio Nobel por este descubrimiento a pesar de no reconocer adec
2. Una mañana de febrero, dos jóvenes científicos, el físico
Francis Crick y el biólogo James Watson anunciaron que
habían conseguido revelar la estructura del ADN. Este
descubrimiento, que revolucionó el mundo de la biología, fue
anunciado en 1953, pero había empezado unos años antes.
En 1951 Watson, se instaló en Cambridge para compartir con
Crick, la aventura de determinar la estructura del ADN. En este
momento, la única tecnología disponible para visualizar la
estructura de grandes moléculas era la difracción de rayos X,
que consistía en algo parecido a radiografiar una molécula.
Paralelamente, la fisicoquímica Rosalind Franklin y el
biofísico Maurice Wilkins realizaban estudios cristalográficos
de difracción de rayos X sobre moléculas de ADN. En 1952
Rosalind Franklin obtuvo una fotografía de difracción por
rayos X que reveló la estructura helicoidal de la molécula de
ADN.
Wilkins, sin el consentimiento de Franklin, hizo llegar la
fotografía a Watson y Crick. Esa imagen constituyó uno de los
datos definitivos que les llevó a pensar que la estructura del
ADN estaba formada por una doble hélice, y no triple como se
pensaba.
Rosalind Franklin murió en 1958, a los 37 años de edad,
víctima de un cáncer. Cuatro años después, Watson, Crick y
Wilkins recibieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología
por sus aportaciones al descubrimiento de la estructura del
ADN.
La inestimable aportación de R. Franklin a este
descubrimiento no fue reconocida ni en vida ni de manera
póstuma, aunque poco a poco la historia comienza a
reconocer su labor. Rosalind Franklin
Molecula de ADN
Watson y Crick
3. A. Una base nitrogenada heterocíclica, purina o pirimidina
B. Una pentosa, ribosa o desoxirribosa
C. Fosfato
Los ácidos nucléicos son polímeros (de altísimo
peso molecular) cuyos monómeros son los
nucleótidos.
La hidrólisis enzimática completa de un ácido
nucléico da lugar a una mezcla de nucleótidos
La hidrólisis química completa de un nucleótido da
lugar a una mezcla equimolar de:
4. • Los nucleótidos son monómeros hidrolizables formados
por tres componentes
PENTOSA
RIBOSA
ARN
DESOXIRRIBOS
A
ADN
ADENIN
A
GUANIN
A
CITOSINA
Forman parte del ADN y
del ARN
TIMINA Forma parte del ADN
URACIL
O
Forma parte del ARN
ARN: A, G, C, U
ADN: A, G, C, T
5. Ion fosfato
Componentes de los A. N
La molécula de ácido fosfórico
(en forma de grupo fosfato).
Los nucleótidos tienen un fuerte
carácter ácido debido a que el
ácido fosfórico se ioniza.
6. PIRIMIDÍNICAS
(derivan de la pirimidina compuesto orgánico con 2 átomos de N que sustituyen al C en 1 y 3)
PÚRICAS
(derivan de la purina compuesto orgánico formado por 2 anillos fusionados con 4 átomos de N en los C 1, 3, 7 y
9)
Citosina (C) Timina (T)
(exclusiva del ADN)
Uracilo (U)
(exclusiva del ARN)
Adenina (A) Guanina (G)
BASES NITROGENADAS: compuestos formados por C y N
7. Propiedades:
• Son bases débiles
• Son poco o nada solubles en agua
• Son moléculas planas
• Absorben la luz UV a 250-280 nm, lo que
permite su identificación y conocer su
concentración
8. Nucleósidos
Enlace N-
glicosídico
La unión de la base nitrogenada a la pentosa recibe el nombre deLa unión de la base nitrogenada a la pentosa recibe el nombre de
NUCLEÓSIDONUCLEÓSIDO y se realiza a través del carbono 1’ de la pentosa y losy se realiza a través del carbono 1’ de la pentosa y los
nitrógenos de las posiciones 1 (pirimidinas) o 9 (purinas) de las basesnitrógenos de las posiciones 1 (pirimidinas) o 9 (purinas) de las bases
nitrogenadas mediante unnitrogenadas mediante un enlace de tipoenlace de tipo N-glucosídicoN-glucosídico..
Si la pentosa es una ribosaribosa, tenemos un ribonucleósidoribonucleósido.
Estos tienen como bases nitrogenadas la adenina, guanina, citosina yadenina, guanina, citosina y
uracilouracilo.
Si la pentosa es un desoxirribosadesoxirribosa, tenemos un desoxirribonucleósidodesoxirribonucleósido.
Estos tienen como bases nitrogenadas la adenina, citosina, guanina yadenina, citosina, guanina y
timinatimina.
Propiedades:
• Son más solubles en agua que las bases, debido a la
pentosa.
• Los anillos de la base y la ribosa son perpendiculares entre
sí.
9. Nucleótidos
Enlace éster
fosfórico
La unión del nucleósido con el ácido fosfórico se realiza a través de unLa unión del nucleósido con el ácido fosfórico se realiza a través de un enlace deenlace de
tipotipo ésteréster (se forma por esterificación) entre el grupo OH del carbono 5’ de la(se forma por esterificación) entre el grupo OH del carbono 5’ de la
pentosa y el ácido fosfórico, originando unpentosa y el ácido fosfórico, originando un NucleótidoNucleótido..
10. Propiedades:
• La presencia de cargas negativas en los
fosfatos los hace aún más solubles.
• Los grupos fosfatos dan fuerte carácter ácido a
la molécula, por lo que tienden a asociarse a
cationes solubles (Ca, Mg)
Funciones:
• Forman parte de los ácidos nucleicos
• Nucleótidos polifosforilados:
– Transporte de grupos fosfatos
– Reserva energética: ATP
– Activación energética de moléculas:
UDP-glucosa Síntesis de glucógeno
CDP-colina Síntesis de fosfolípidos
• Nucleótidos cíclicos:
– Segundos mensajeros: AMPc, GMPc, IMPc
• Derivados nucleotídicos:
– Coenzimas: NAD, FAD, Coenzima A
12. ¿Cómo nombramos a los nucleótidos?
Desoxiadenosina
monofosfato (dAMP)
Desoxiguanosina
monofosfato (dGMP)
Desoxitimidina
monofosfato (dTMP)
Desoxicitidina
monofosfato (dCMP)
13. Nucleótidos no nucleicos
• Son nucleótidos que no forman parte de los
ácidos nucleicos.
• Se encuentran libres en las células.
• Pueden actuar como:
• Reguladores metabólicos (aportando
energía)
• Activadores de enzimas
• Coenzimas
14. El ATP
• Adenosín trifosfato: es el principal producto químico utilizado por
los sistemas vivientes para almacenar energía.
• Consiste en un una base (adenina) unida a un azúcar (ribosa) y a
tres fosfatos.
• Las células lo usan para capturar, transferir y almacenar energía
libre necesaria para realizar el trabajo químico.
• Funciona como una MONEDA ENERGÉTICA.
• Las cargas altamente ionizables de los grupos fosfatos hacen que
se repelan unos de otros; por lo tanto resulta fácil separar uno o
dos PPii
• La hidrólisis del ATP da:
ATP + H2O ---> ADP + Pi
15. Son moléculas transportadoras de energía.
La energía que se necesita para las reacciones
endergónicas se obtiene de la hidrólisis del ATP.
Cuando las reacciones son exergónicas, la
energía se emplea en la formación de ATP.
ATP ADP
Desfosforilación
Fosforilación
Además del ATP y el ADP también
existen los nucleótidos de guanina
GTP y GDP con función similar.
ATP
16. Papel en el metabolismo energético:
El ATP se genera en las células mediante la
fosforilación oxidativa.
Se utiliza para impulsar las reacciones
metabólicas, como un agente fosforilante, y
está implicado en procesos como:
• la contracción muscular
• transporte activo
• mantenimiento de la integridad de la
membrana celular.
En su acción como agente fosforilante, el ATP
es un dador de fosfato para la generación de
los otros nucleósidos 5´-trifosfatos (por ej.
GTP, UTP, CTP).
17. AMP ciclico: AMPc
Es un nucleótido de adenina cuyo ácido
fosfórico está esterificado con los carbonos 3’
y 5’ de la ribosa.
La unión de moléculas mensajeras (como hormonas o neurtotrasmisores) a receptores
específicos de la membrana provocan la activación del AMPc, que a su vez activa enzimas
que intervienen en determinadas reacciones metabólicas.
18. Derivados nucleotídicos
COENZIMAS TRANSPORTADORAS DE ELECTRONESCOENZIMAS TRANSPORTADORAS DE GRUPOS ACILO
Nucleótidos coenzimáticos: NAD+
, FAD, FMN, NADP son coenzimas que participan en
reacciones de deshidrogenación (para ello toman H+ y electrones de algunas moléculas y
quedan con forma reducida: NADH, NADPH, FADH2, FMNH2)
NAD+
+ 2 e-
+ 2 H+
+ NADH + H+
Forma reducidaForma oxidada
19. NUCLEÓTIDOS DE FLAVINA
NUCLEÓTIDOS DE PIRIDINA
FLAVINA
(base nitrogenada)
RIBITOL
(pentosa)
+ RIBOFLAVINA
(nucleósido)
FMN
( flavín-mononucleótido)
FOSFATO+
FAD
( flavín-adenín-dinucleótido)
AMP+
NUCLEÓTIDO DE
NICOTINAMIDA +
NUCLEÓTIDO
DE ADENINA
NAD
( nicotín-adenín
-dinucleótido)
+ FOSFATO
NADP
( nicotín-adenín
-dinucleótido
fosfato)
COENZIMA A
β-mercaptoetilamina Ácido pantoténico ADP
20. O N
N
N
N
NH2
OHHOCH2
O N
N
N
N
NH2
OH
HOCH2
NH
C OCH
NH2
CH2OH3C
Antibióticos nucleosídicos
Cordicepina
Medicamento contra el cáncer;
es un tipo de antibiótico antitumoral.
Puromicina
Antibiótico inhibidor
de la síntesis de
proteínas
22. Polinucleótidos
• Los nucleótidos se unen formando largas cadenas de
polinucleótidos
La unión se hace entre:
El ácido fosfórico
Une las pentosas
de dos nucleótidos
consecutivos
El ARN está formado por una
sola cadena
El ADN por dos cadenas
enrolladas formando una
doble hélice
24. POLINUCLEÓTIDOS
•Los nucleótidos se unen por enlaces
fosfodiéster formando polinucleótidos
•La cadena presenta dos extremos libres: el 5’
unido al grupo fosfato y el 3’ unido a un hidroxilo.
•Cada cadena se diferencia de otra por:
> Su tamaño
> Su composición.
> Su secuencia de bases.
•La secuencia se nombra con la inicial de la base
que contiene cada nucleótido:
AGTC
Extremo 5’
Extremo 3’
26. Tipos
ADN
ARN
Ácido desoxirribonucleico: Con desoxirribosa
y citosina, timina, adenina y guanina
Ácido ribonucleico: Con ribosa y citosina,
uracilo, adenina y guanina
•Se encuentra en el núcleo (donde formará los
cromosomas), en mitocondrias y cloroplastos
•Se encuentra en el núcleo y en el citoplasma
27.
28. • F. Miescher en 1869 estudia la composición química del pus:
encuentra una fracción precipitable por ácido diluído que denomina
Nucleína.
• Encuentra un material parecido a la nucleína en la esperma de
salmón, y lo fracciona en una componente proteico (protamina) y un
componente que contiene P, de carácter ácido, que Altmann
denomina ácido nucleico.
• Estudios posteriores a Miescher demuestran la existencia de dos
tipos de ácido nucleico: uno abundante en la levadura, que recibe el
nombre de ácido zimonucleico y otro, abundante en el timo, llamado
ácido timonucleico.
• Posteriormente se comprueba que en la composición del llamado
zimonucleico entra la ribosa, y por eso pasa a llamarse ácido
ribonucleico (RNA, ARN), mientras que el timonucleico contiene
desoxirribosa, por lo que pasa a llamarse ácido
desoxirribonucleico (DNA, ADN)
ÁCIDOS NUCLEICOS
29. El ácido desoxirribonucleico (ADN) - Estructura
ESTRUCTURA PRIMARIA ESTRUCTURA SECUNDARIA ESTRUCTURA TERCIARIA
Secuencia de nucleótidos
Doble hélice
ADN superenrollado
30. • Durante los años 20, el bioquímico P.A. Levene
analizo los componentes del ADN, los ácidos
nucleicos y encontró que contenía cuatro bases
nitrogenadas: citosina y timina (pirimidinas), adenina y
guanina (purinas); el azúcar desoxirribosa; y un grupo
fosfato. También demostró que se encontraban
unidas en el orden fosfato-azúcar-base, formando lo
que denomino un nucleótido. Levene también sugirió
que los nucleótidos se encontraban unidos por los
fosfatos formando el ADN. Sin embargo, Levene
pensó que se trataban de cadenas cortas y que las
bases se repetían en un orden determinado.
ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN: ANTECEDENTESESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN: ANTECEDENTES
31. La proporción de Adenina es igual a la de
Timina
A = T
La proporción de Guanina es igual a la de
Citosina
G = C
La proporción de bases púricas (A+G) es igual a
la de bases pirimidínicas (T+C)
(A+G) = (T+C)
La proporción entre (A+T) y (G+C) es
característica de cada organismo, tomando
valores diferentes según la especie
Estudios de
Erwin Chargaff
ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN: ANTECEDENTESESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN: ANTECEDENTES
32. Estudios de
DIFRACCIÓN DE
RAYOS X
(Maurice Wilkins
Rosalind Franklin)
• Las bases púricas y pirimidínicas se encuentran unas sobre
otras, apiladas a lo largo del eje del polinucleótido a una
distancia de 3,4 Å. Las bases son estructuras planas orientadas
de forma perpendicular al eje (Astbury, 1947).
• El diámetro del polinucleótido es de 20 Å y está enrollado
helicoidalmente alrededor de su eje. Cada 34 Å se produce una
vuelta completa de la hélice.
•Existe más de una cadena polinucleotídica enrollada
helicoidalmente (Wilkins et el. 1953, Franklin y Gosling, 1953).
ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN: ANTECEDENTESESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN: ANTECEDENTES
33. El modelo de Watson y CrickEl modelo de Watson y Crick
• A fines de Febrero de 1953, Rosalind Franklin, escribió en su
cuaderno de notas que la estructura del ADN tenía dos
cadenas, ya antes había deducido que los grupos fosfatos se
encontraban en el exterior y que el ADN existe en dos
formas........
• Watson y Crick eran investigadores teóricos que integraron
todos los datos disponibles en su intento de desarrollar un
modelo de la estructura del ADN. Los datos que se conocían
por ese tiempo eran :
– que el ADN era una molécula grande también muy larga y
delgada.
– los datos de las bases proporcionados por Chargaff (A=T y
C=G; purinas/pirimidinas=k para una misma especie).
– los datos de la difracción de los rayos-x de Franklin y
Wilkins (King's College de Londres).
– Los trabajos de Linus Pauling sobre proteínas (forma de
hélice mantenida por puentes hidrógeno), quién sugirió para
el ADN una estructura semejante.
34.
35. La foto 51
Rosalind Franklin(1920-1958)
1. Estructura helicoidal
2. Periodicidad a 3.4 nm
3. Periodicidad a 0.34 nm
4. R.E.Franklin sugiere
que el eje ribosa-fosfato
está hacia fuera y las
bases hacia dentro.
Igualmente sugiere que se
trata de una doble hélice, y
no triple
Durante 50 años, la historia de la ciencia ha
sostenido que los descubridores de la doble hélice
del ADN fueron Crick y Watson. En los últimos años,
las investigaciones han sacado a la luz la labor de
Rosalind Franklin, sin cuyas radiografías sus
colegas no hubieran llegado tan rápido a la meta.
Hoy se puede decir que si éstos son los «padres»
del hallazgo de la estructura helicoidal de la
molécula, Franklin merece ser considerada la
«madre».
36.
37. 3.4 nm
1. El DNA es una doble hélice plectonémica y
dextrógira, con un paso de rosca de 3.4 nm
Modelo de Watson - Crick
2. Cada una de las dos hélices es un polinucleótido
entrelazado con el otro de manera que su
polaridad es opuesta (es decir, corren en sentido
antiparalelo y son complementarias)
3. El eje ribosa-fosfato se sitúa hacia el exterior
de la doble hélice, en contacto con el solvente
4. Mientras que las bases nitrogenadas
(anillos planares) se sitúan, apiladas, hacia
el interior de la estructura, en un entorno
hidrofóbico
38. 5. Las bases están situadas en planos aproximadamente
perpendiculares al eje mayor de la doble hélice. La distancia
entre planos es de 0.34 nm
0.34 nm
39. Las bases de
ambas cadenas
se mantienen
unidas por
enlaces de
hidrógeno.
Adenina Timina
Guanina Citosina
3 Enlaces de
hidrógeno
2 Enlaces de
hidrógeno
El número de
enlaces de
hidrógeno depende
de la
complementariedad
de las bases:
A con T y G con C
6 Complementariedad entre las bases
40. • Es una doble hélice de 2 nm de diámetro.
2 nm
Par de bases
nitrogenadas
•Las bases nitrogenadas se encuentran en
el interior.
•Las parejas de bases se encuentran
unidas a un armazón formado por las
pentosas y los grupos fosfato.
Armazón
fosfoglucídico
•El enrollamiento es dextrógiro y
plectonémico.
•Cada pareja de nucleótidos está
situada a 0,34 nm de la siguiente y
cada vuelta de doble hélice contiene
10 pares de nucleótidos.
3,4 nm
0,34 nm
•Las dos cadenas son antiparalelas y
complementarias.
42. Estructuras alternativas a la doble hélice
Configuración de Watson y Crick = FORMA BB
• forma de mayor interés biológico por ser la que se encuentra al estudiar el ADN en disolución
• forma en que normalmente interacciona el ADN con las proteínas del núcleo
FORMA AA
• se obtiene por deshidratación de la B (sólo en condiciones de laboratorio)
• doble hélice dextrógira + ancha y + corta que la forma B, pares de bases 20o
respecto al eje
FORMA ZZ
• aparece cuando alternan muchos nucleótidos de G y C (GCGCGCGCGC). Presente en algunos virus
• hélice LEVÓGIRA enrollada en ZIGZAG, + larga y + estrecha que la forma B
44. RELACIÓN ENTRE DIVERSOS ORGANISMOS
Y LA CANTIDAD DE ADN QUE CONTIENEN
Función biológica del ADN
El ADN almacena y transmite la información genética ya que puede realizar
copias de sí mismo.
REPLICACIÓN
DEL ADN
105
106
107
108
109
1010
1011
Bacterias
Insectos
Anfibios
Peces óseos
Reptiles
Aves
Mamíferos
Moluscos
Escherichia coli
Hongos
Levaduras
Judías
Plantas
Drosophila melanogaster
Peces cartilaginosos
Tiburones
Ranas Tritones
Humanos
Existe gran
diferencia
entre el
contenido de
ADN de seres
unicelulares
primitivos y el
de organismos
pluricelulares.
Dentro de un
mismo grupo
puede haber, a
su vez, grandes
diferencias que
no parecen
guardar relación
con su
complejidad.
46. En procariotas:En procariotas:
Tienen unTienen un cromosoma circularcromosoma circular formado de ADN.formado de ADN.
A veces pueden existir varias moléculas más pero másA veces pueden existir varias moléculas más pero más
pequeñas y transferibles llamadaspequeñas y transferibles llamadas PLÁSMIDOSPLÁSMIDOS
En mitocondrias y cloroplastos:En mitocondrias y cloroplastos:
Tienen unTienen un cromosoma circularcromosoma circular formado de ADN yformado de ADN y
que regula parte de la estructura y de los procesos queque regula parte de la estructura y de los procesos que
tienen lugar en estos orgánulos.tienen lugar en estos orgánulos.
Dímero
concatenado
ADN bicatenario
circular
ORGANIZACIÓN DEL ADN EN LA CÉLULA
47. Cromatina
(eucariotas)
ADN asociado a histonas
Cromosomas
EUCARIOTAS:
• Todo el ADN de los 46 cromosomas humanos de una célula
humana mide ≈ 2’36 m
• Se estima que una persona de 70 kg tiene unos 70 billones
de células (70.000.000.000.000 = 70.1012
células)
• En nuestro cuerpo tenemos un total de ≈ 165.200.000.106
m
de ADN
48.
49. El ácido desoxirribonucleico (ADN) – Estructura terciaria
Fibra de cromatina compacta
Primer nivel de empaquetamiento
Histona H1
100Ǻ
Doble hélice de ADN
Doble hélice
de ADN
Octámero de histonas
50. El ácido desoxirribonucleico (ADN). Estructura terciaria
Segundo nivel de empaquetamiento
300Ǻ
Nucleosoma
Nucleosoma
Histona H1
51. El ácido desoxirribonucleico (ADN). Estructura terciaria
Tercer nivel de empaquetamiento
Bucle
Andamio proteico
Proteínas SMC
Niveles superiores de empaquetamiento
52. La doble hélice de ADN en estado natural es muy estable; pero, si se calienta,
cuando la temperatura llega aproximadamente a 100°C, las dos hebras de la
doble hélice se separan, se produce la desnaturalización del ADN.
Si posteriormente se mantiene el ADN desnaturalizado a 65°C, las dos hebras
vuelven a unirse.
Esta restauración de la doble hélice es lo que se llama renaturalización y es lo
que permite la hibridación si se parte de hebras de distintos ADN
Una mayor proporción G-C tiene una mayor temperatura de desnaturalización
(‘fusión’)
Desnaturalización – renaturalización del ADN
53. La desnaturalización se produce al separarse las dos hebras por la rotura de los
enlaces de hidrógeno.
pH>13
o
Tª ≈ 100 °C
Desnaturalización Desnaturalización
Renaturalización Renaturalización
Desenrollamiento
de las hélices
Dobles hélices
de ADN
Cadenas
sencillas de
ADN
A la temperatura de fusión (Tm) el
50% de la doble hélice está separada.
Manteniendo una temperatura de 65 °C durante un tiempo prolongado se
puede producir la renaturalización o hibridación del ADN.
54.
55. ESTRUCTURA DEL ARNESTRUCTURA DEL ARN
Al igual que en el caso del ADN, las moléculas de ARN están
constituidas por cadenas de ribonucleótidos unidas entre sí por medio
de enlaces fosfodiéster y se localizan en el citoplasma celular.
Hay algunas diferencias estructurales entre ADN y ARN:
• La pentosa del ARN es la ribosa; en la molécula de ARN no existe la
Timina, que es sustituida por el Uracilo.
• Las cadenas de ARN son mucho más cortas ya que son copias de
determinadas zonas de una cadena de ADN (Gen).
• Las moléculas de ARN están constituidas por una sola cadena, no por
dos como el ADN.
• El ADN posee la misma estructura en todas las células del organismo
mientras que el ARN, de acuerdo con las diferentes misiones que
puede cumplir, puede presentar tres estructuras diferentes (ARNm,
ARNt, ARNr).
56.
57. ARN que está en
los ribosomas.
ARN mensajero
Existen distintos tipos de ARN, con la
misma composición química, pero
distinta estructura y función
ARN de transferencia
ARN ribosómico
ARN nucleolar
ARN pequeño nuclear
Transmite la información del
ADN y la lleva a los ribosomas
Transporta aminoácidos
específicos hasta los ribosomas.
Constituye, en parte, el
nucléolo.
Forma las ribonucleoproteínas
nucleares que eliminan intrones
58. TIPOS DE ARNTIPOS DE ARN
Hay tres tipos netamente diferenciados de ARN, tanto en su estructura
como en su función, aunque hay algunos otros tipos de RNA en las
células:
1.- ARN mensajero (representa el 5% del total de ARN de
la célula)
ARN mensajero (ARNm): Es el encargado de copiar la información
genética contenida en el ADN y trasladarla desde el núcleo celular
hasta los ribosomas, en el citoplasma, donde se produce la síntesis
de proteínas. Cada cadena de ARNm corresponde a un gen, o sea,
una parte de una cadena de ADN. Cada gen contiene información
para la síntesis de una proteína y hay tantos ARNm como proteínas
ya que son específicos para cada una de ellas.
ARN mensajero, consiste en una secuencia de nucleótidos que
corresponde a la transcripción de un trozo de DNA (gen). No
obstante, esta transcripción no es siempre un proceso simple y
directo. En secuencias que contienen exones e intrones, el
transcrito primario sufre una maduración durante la que se cortan
los intrones y se empalman los exones (splicing).
Su función es la de transportar la información genética del núcleo a
los ribosomas en que son transcritos.
59. ARN mensajero
ADN
ARN
mensajero
Su función es copiar la información genética del ADN y llevarla hasta los ribosomas.
En eucariotas porta
información para que se
sintetice una proteína:
MONOCISTRÓNICO.
En procariotas contiene
información separada para
la síntesis de varias
proteínas distintas:
POLICISTRÓNICO.
Tiene una vida muy corta (algunos minutos) ya que es
destruído rápidamente por las ribonucleasas.
60. 2.- ARN de trasferencia (soluble)
ARN de transferencia (ARNt): Estructuralmente, son las moléculas
más pequeñas de los tres tipos de ARN. Se encarga de leer la
información que posee el ARNm y, de acuerdo con ella, situar los
distintos aminoácidos en el lugar adecuado para constituir una
cadena polipeptídica. Existe un ARNt específico para cada
aminoácido.
Los ARN de transferencia, son moléculas de ARN con estructura
cruciforme, encargados de leer el código del ARNm en los
ribosomas e ir sintetizando la cadena de de proteína a partir de los
aminoácidos que tiene asociados a su estructura.
Existen tantos ARNt como aminoácidos codificables. Cada ARNt
tiene en una parte de su estructura la secuencia que codifica un
aminoácido (anticodón) que se unirá al codón del ARNm. En la
parte opuesta tiene una parte diseñada para unirse al aminoácido
que codifica el anticodón.
61. 3’
5’
Brazo T
Brazo A
Brazo D
Anticodón
Transportan los aminoácidos hasta los ribosomas.
Todos los tipos de ARNt comparten
algunas características:
En el extremo 5’ un triplete que tiene
guanina y un ácido fosfórico libre.
En el extremo 3’ tres bases (C-C-A)
sin aparear. Por este extremo se une
al aminoácido.
En el brazo A un triplete de bases
llamado anticodón diferente para
cada ARNt en función del
aminoácido que transportan.
Zona de unión a la
enzima que lo une
al aminoácido.
Zona de unión al
ribosoma.
Zona de unión al ARNm.
ARN de transferencia
62.
63. 3.- ARN ribosómico (es el más abundante 80%)
ARN ribosómico (ARNr): Es la clase de ARN más abundante
en todas las células y tiene gran importancia en la constitución
de los ribosomas, pero no se conoce demasiado bien su
función.
ARN ribosómico, es un ARN estructural que compone los
ribosomas junto con proteínas. Parece ser que tiene una
función enzimática al facilitar las interacciones para que el
RNAm se acomode en el ribosoma y sea leído por los RNAts, y
al mismo tiempo facilita la interacción con proteínas
enzimáticas que posibilitan la formación de los enlaces
peptídicos
Los ribosomas procarióticos tienen RNAr de tres tamaños
16S, 5S y 23S, los eucarióticos tienen 4 tamaños 18S, 5S, 5.8S
y 28S.
El ARNr es el que contribuye a dar a los ribosomas su forma
acanalada, al condicionar la posición de las proteínas,
posibilitando la unión a su estructura del ARNm, de los ARNt y
de la proteína que se está sintetizando. Supone el 75% del
RNA celular en procariotas y el 50% en eucariotas.
64.
65. 4. ARN nucleolar: ARNn
ADN
Núcleo
Nucléolo
Proteínas
ribosómicas
Nucleoplasma
Citosol
ARN nucleolar 45 S
ARNm
ARN 18 S
ARN 28 S
ARN 5,8 S
ARN 5 S
Subunidad
ribosómica
de 60 S
Subunidad
ribosómica
de 40 S
Ribosoma de 80 S
• Se encuentra unido a diferentes proteínas formando el nucléolo.
• Se origina a partir de diferentes segmentos del ADN denominados región
organizadora nucleolar. Una vez formado, se fragmenta y da origen a los
diferentes tipos de ARNr.
66. 5.- ARN nuclear
Las células eucariotas poseen RNA nuclear (RNA
heterogéneo nuclear RNAhn) que son en realidad
precursores del los RNAm maduros.
6.- ARNsn : snRNPs
Las células eucariotas poseen también un grupo de
moléculas de RNA unidas a proteínas, denominadas
ribonucleoproteínas pequeñas nucleolares (snRNPs)
que desempeñan un papel importante en el proceso de
síntesis de RNAm.
67. Tipos de ARN y función
ARN mensajero
Ribosoma
El ribosoma es el encargado de la traducción del ARNm
y está formado por ARN ribosómico y proteínas.
Proteína
ARN de
transferencia
con aminoácido
ADN
68. Niveles estructurales de los ácidos nucleicos
Polímero lineal formado por la unión de numerosos nucleótidos mediante enlaces
fosfodiéster. El orden de los nucleótidos define la secuencia del ácido nucleico.
Estructura primaria
Formada por la disposición relativa espacial de los nucleótidos que se encuentran
próximos en la secuencia.
DNA – estructura definida por la unión de las dos cadenas polinucleótidicas
a través de las bases nitrogenadas.
RNA – presente en determinadas regiones de la molécula
Estructura secundaria
Todas aquellas de orden superior a los niveles primario y secundario.
DNA – resultantes del superenrollamiento y de la asociación con proteínas
básicas para formar la cromatina. No determinada por niveles
inferiores.
RNA – (especialmente tRNA) plegamiento tridimensional definido, similar a
la estructura terciaria de las proteínas.
Estructuras de orden superior
69. Funciones de los
ácidos nucleicos
Dirigir la síntesis de proteínas Transmitir la información
hereditaria
Un gen es un fragmento de ADN que
dirige la síntesis de una proteína,
responsable de la aparición de un
carácter.
Cada molécula de ADN está constituida
por numerosos genes sucesivos
A un gen con una determinada
secuencia de nucleótidos le corresponde
una proteína con una determinada
secuencia de aas.
El ARN es el encargado de ejecutar la
información contenida en el ADN, y el
encargado de sintetizar las proteínas.
El ADN se duplica o replica
Gracias a ello los caracteres
hereditarios se transmiten de
padres a hijos
Replicación:
Se desenrolla el ADN
Cada hebra sirve de
molde para la síntesis de la
cadena complementaria
Se vuelven a enrollar en la
doble hélice
70.
71. Antes pensábamos que nuestro futuro estaba en
las estrellas. Ahora sabemos que está en nuestros
genes.
James Watson