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ESTRUCTURA Y
DUPLICACIÓN DEL DUPLICACIÓN DEL
MATERIAL GENÉTICO
Estructura del y Duplicación del Material Genético
Los Ácidos Nucléicos:
• Experiencia de Griffith.• Composición química y estructura.• Esquema de Watson y Crick.• Duplicación del ADN.
Breve reseña histórica
• Los ácidos nucleicos fueron descubiertos en 1868 por Johann Friedrich Miescher. Este médico suizo encontró una sustancia siempre presente en el núcleo de las células y a la que llamó “Nucleina”células y a la que llamó “Nucleina”
• En 1928, Fred Griffith (Médico inglés y bacteriólogo) realizó una importante experiencia de donde surge el llamado Efecto Tansformador o Efecto Griffith
Efecto Tansformador o Efecto Griffith
• En 1944, Avery, Mac Lead y Mc Carty, realizaron otra importante experiencia que consistía en repetir lo ya hecho por Griffith pero agregando distintas enzimas. Cuando a la mezcla se le introducía ADNasa, los resultados se modificaron: los ratones no mueren.
• LLegaron a una importantísima conclusión:
El ADN es el material hereditario
• LLegaron a una importantísima conclusión: el compuesto responsable del efecto transformador es el ADN, por lo tanto, es el ADN el responsable de la herencia.
• Desde la aceptación del ADN como materialhereditario, gran cantidad de investigadores sededicaron a estudiarlo.
• Se conocía su composición química, pero nosu estructura. Es decir que se sabía que eranmacromoléculas, polímeros de subunidadesllamadas nucleótidos, pero se desconocíallamadas nucleótidos, pero se desconocíacomo “encajaban ” unos con otros.
• Esto es lo que, en 1953, develan Watson yCrick al publicar: La estructura tridimensionaldel ADN . Con este descubrimiento se logra,casi inmediatamente, comprender sufuncionamiento y modo de replicación
Los Ácidos Nucleicos :• 1- Ácido RiboNucleico (ARN)• 2- Ácido DesoxiriboNucleico (ADN)
Sus Funciones son:
AlmacenarReproducir
y Transmitir
la Información Genética
Composición Química
Son Macromoléculas de elevado peso molecular, polímeros de subunidades llamadas Nucleótidos.
Los Nucleótidos están compuestos por:● Un Grupo Fosfato● Un Azúcar y● Una Base Nitrogenada
ADN - ARN:cuadros comparativos
Diferencias entre ARN y ADN:
ARN:• es monocatenario• posee Ribosa en lugar de Desoxiribosa• y Uracilo en lugar de Timina • y Uracilo en lugar de Timina
ADN:• es bicatenario• posee Desoxiribosa • posee Timina en lugar de Uracilo
ARN:• Se conocen tres tipos de ARN:
1- ARN mensajero 2- ARN de transferencia3- ARN ribosomalSe sintetizan en el núcleo a partir del ADN y sedirigen al citoplasma. El ARN m tiene una vidacorta. El ARN t y el ARN r tienen vida estable.
En algunos virus el ARN sirve comomaterial genético, no poseen ADN.
Estructura del ADN:Postulados de Watson y Crick.
• Doble cadena (unidas por puentes Hidrógeno)• Helicoidal• Dextrógira• 20 Å de diámetro• 20 Å de diámetro• Distancia entre azúcar y azúcar: 11 Å• Distancia entre giro y giro: 34 Å• Distancia entre bases apiladas: 3,4 Å
= entre giro y giro → 10 pares de basesLa información genetica se asienta en la secuencia de las bases nitrogenadas
La complementariedad de las cadenas se da por:
1. Por la distancia entre los azúcares (11 Å) y el tamaño de las bases nitrogenadas, Bases Púricas:7Å ( Adenina y Guanina);Bases Púricas:7Å ( Adenina y Guanina);Bases Pirimidinas: 4 Å (Timina y Citosina)
2. Por el número de puentes Hidrógenos que hay entre las bases nitrogenadas:
CΞG A=T
Acido Desoxi RiboNucleico:
Duplicación del ADN
Antiguamente se hablaba de 3 teorías:
1- Teoría conservativa.2- Teoría dispersiva.2- Teoría dispersiva.3- Teoría semiconservativa (es la que se
acepta actualmente) propuesta por Watson y Crick.
Esquema semiconservativo de duplicación del ADN
Replicación del ADN:
• La síntesis de ADN se produce siempre en elsentido 5’→3’. Significa que los nuevosnucleótidos se agregan en el extremo 3’ de lacadena que crece.cadena que crece.
• Una cadena crece en forma continua: cadenalider o adelantada ; mientras la otra se sintetizade a fragmentos cortos: cadena retrasada odiscontinua .
• Todas las polimerasas conocidas añaden nucleótidos en la dirección 5’→3’.
• El mecanismo de la replicación puede sintetizarse en 4 fases:
• 1. Inicio.• 2. Desenrrollamiento.• 3. Elongación.• 4. Terminación.
Se trata de un proceso muy complejo regulado por numerosas enzimas.
• Comienza con la ruptura de los puentes hidrógenos, por acción de enzimas llamadas “deshidrogenasas ”.
• A continuación se produce el desenrrollamientode la molécula de ADN, realizado por enzimasllamada “helicasas” .
• Encontrándose disponibles los nucleótidosnecesarios, y por medio de la ADNpolimerasa , estos se van uniendo porcomplementariedad de bases sobre el moldecomplementariedad de bases sobre el moldede la cadena original,
• En la cadena de replicación discontinua, por acción de las ligasas se unen pequeños segmentos de nucleótidos que se conocen como Fragmentos de Okasaki (en honor a su descubridor).
Bibliografía• PIERCE, B. Genética. Un enfoque conceptual. 2005.
Ed. Médica Panamericana.• SÁNCHEZ-MONGE, E. Y N. JOUVE. 1989. Genética.
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