Bases nitrogenada, conceptos generales de biologia molecular
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Presentado por:
Roberto plata
Laura Herazo
Hember Suarez
Luis Pavajeau
Kelly Navarro
Ricardo Sanchez
Programa de medicina
lll semestre
Bases Nitrogenadas: son las que provienen de la descomposición de los ácidos nucleicos.
Nucleósidos: es una molécula formada por las bases nitrogenadas unidas mediante un enlace glucosidicos a una pentosa.
Nucleótidos: es una molécula formada por las bases nitrogenadas unidas mediante un enlace glucosidico a una pentosa que a su vez se una mediante un enlace Ester a un grupo fosfato.
Grupo fosfato: posee una caracteristica quimica tipo hidrofilico, estos grupos proviene de la ingesta.
Azucar: DNA (desoxiribosa) RNA (ribosa).
TEMAS1) BASES NITROGENADAS2) ESTRUCTURA DE LAS BASES NITROGENADAS3) AMINOACIODS IMPLICADOS EN LA SINTESIS
DE PURINA4) AMINOACIDOS IMPLICADOS EN LA SINTESIS
DE PIRIMIDINA5) BIOSINTESIS DE PURINAS6) BIOSINTESIS DE PIRIMIDINAS7) NUCLEOSIDOS 8) ESTRUCTURA9) NUCLEOTIDOS10)FUNCIONES DE LOS NUCLEOTIDOS
ESTERIFICACIÓN DE LOS NUCLEÓTIDOSFORMACION DE UN NUCLEOTIDOENLACE FOSFODIESTER NOMENCLATURA DE LAS BASES,
NUCLEÓSIDOS, NUCLEÓTIDOS.BIBLIOGRAFIA
BASES NITROGENADASSon moléculas heterocíclicas que contienen 2 o mas átomos de
nitrógeno pueden ser de dos tipos:
PURINAS PIRIMIDINAS
Mayor peso Menor peso
2 anillos 1 anillo Guanina Adenina
Timina Citosina
Uracilo
Se necesita la activación de el azúcar en los primeros pasos
Se necesita la activación de el azúcar en los últimos paso
ADN Y ARN
ARN
ADN Y ARN
Estructura de las Bases Nitrogenadas
PURINA
PIRIMIDA
Aminoácidos implicados en la síntesis de
PURINASEl N1 proviene del grupo amino de aspartato,
C2 y C8 se originan del N10 formil tetra hidrofolato, N3 y N9son proporcionados del grupo amino de la glutamina. Finalmente C4 C5 y C7 se derivan de la glicina.
Aminoácidos que intervienen en la síntesis
de PIRIMIDINASEl N1 ,C4,C5 y C6 del anillo de pirimidina
proviene del aspartato. C2 del HCO3- y el N3 de la glutamina
C
N
C
C
C
N
1
2
3
4
5
6
Aspartato
HCO3-
Glutamina
Activación
El fosforribosil-pirofosfato se requiere para la síntesis de purinas y pirimidinas, por lo cual este paso enzimático es considerado como regulador para la síntesis de nucleótidos.
Formacion del anillo de imidazol
Amino fosforribosil transfarasa
Fosforribosil glicianmida sintetasa.
Fosforribosil glicinamida formil transferaza.
fosforribosil formil glicinamida sintetasa.
Fosforribosil amino imidasol sintetasa.
Form
acio
n de
IMP
Fosforribosil aminoimidasol
Fosforribosilamino imidasol succinocarbosilamidasintetasa
adenilosuccinasa
Fosforribosil aminoimidazol carboxamida formiltransferasa
IMP ciclohidrolasa
Síntesis De
Pirimidinas
Ca
rba
mo
il si
nte
tasa
Asp
art
ato
-ca
rba
mio
l tr
an
sfe
rasa
Dih
idro
-oro
tasa
Dihidro-Orotato deshidrogenasa
Oro
tato
fo
sfo
ribo
sil
tra
nsf
era
saO
rotid
ina
- m
on
ofo
sfa
to
de
sca
rbo
xila
sa
NUCLEOTIDOS Y NUCLEOSIDOS
NUCLEOSIDOS
Es una molécula formada por las bases nitrogenadas unidas mediante un enlace glucosidico a una pentosa
El enlace glucosidico entre la base y el azúcar se establece entre el C1 del azúcar y el N1 del anillo de piramidina o el N9 del anillo de purina.
NUCLEOTIDOSLos nucleótidos son las unidades básicas de
los ácidos nucleicos (ADN y ARN).
Cada nucleótido está formado por: un grupo fosfato, una base nitrogenada y un azucar
Los nucleotidos siempre se encuentran trifosfatados.
ESTRUCTURA NUCLEOSIDO NUCLEOTIDOS
NUCLEOTIDOS Es una molecula formada por las bases
nitrogenada unidas mediante un enlace glucosidico a un azucar que a su vez se une mediante un enlace ester a un grupo fosfato.
Los nucleótidos siempre se encuentran trifosfatados
Funciones de los Nucleótidos
Son los monómeros del ADN y el ARN (nucleótidos: ATP, CTP, GTP, UTP, TTP)
Forman parte del metabolismo energético en la célula (nucleótido: ATP)
Actúan en señales reguladores como segundos mensajeros (nucleótidos: AMPc y GMPc)
Forman partes de coenzimas (nucleótidos: NAD, FAD, NADP) Son efectores alostéricos: muchos de los pasos regulados en
las vías metabólicas están controlados por las concentraciones intracelulares de nucleótidos. Un efector alostérico es una molécula que se une a un lugar distinto del sitio activo de la enzima, modificando su función o su acción.
Esterificación de los Nucleótidos
Enlace Ester Ribonucleótido
(2’, 3’, 5’)
OH + H3PO4 Ester
Enlace Ester Desoxirribonucleico
(3’ y 5)
Nomenclatura de bases, Nucleósidos y Nucleótidos
Base purica o pirimidítica
Ribonucleósido Ribonucleótido Desoxirribonucleótido
Adenina Adenosina Adenilato (AMP) Desoxiadenilato (dAMP)
Guanina Guanosina Guanilato (GMP) Desoxiguanilato (dGMP)
Uracilo Uridina Uridilato (UMP) Desoxiuridilato (dUMP)
Citosina Citidina Citidilato (CMP) Desoxicitidilato (dCMP)
Hipoxantina Inosina Inosinato (IMP) Desoxiinosinato (dIMP)
Xantina Xantosina Xantilato (XMP) Desoxiixantilato (dXMP)
Timina Ribotimidina Ribotimidilato (rTMP)
Timidilato (TMP) o (dTMP)
ACIDOS NUCLEICOS
GLOSARIO Sepa: es una especie que surge, por
mutación; es decir una bacteria diferente.
Los ácidos nucleicos fueron descubiertos por Freidrich Miescher en 1869.
En la naturaleza existen solo dos tipos de ácidos nucleicos: El ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico) y están presentes en todas las células.
Los ácidos nucleicos tienen al menos dos funciones importantes que son:
Trasmitir las características hereditarias de una generación a la siguiente.
Dirigir la síntesis de proteínas específicas.
DIFERENCIAS DNA RNA
Bases Nitrogenadas Timina (T) Uracilo (U)
Pentosa Desoxirribosa Ribosa
Configuración espacial Doble hélice helicoidal Polinucleotido lineal
Peso Molecular Mayor peso Menos peso
CIENTIFICOS IMPORTANCIA
Griffith Principio de la transformacion.
Avery, Macleod, Mc cartyDescubrió que los Ácidos nucleicos son los
portadores de la información genética.
Hershey Y ChaseEl ADN introducido por la bacteria
concierne la información necesaria para generar nuevos virus.
Rosalid FranklinFotografio la imagen del ADN en una
difraccion de Rayos X
CHargaff La pirimidina va con una purina «proporcionalidad de bases»
Watson Y Crick El DNA posee 2 cadenas helicoidales.
EXPERIMENTO DE GRIFFITHEste experimento se llevo acabo en 1928, con las bacterias del neumococo (streptoccus pneumoniae)
• la patogenecesidad de una bacteria se determina por su capsula. Sepa S (patógena, lisa), Sepa R (no patógena, rugosa).
• el punto máximo que soporta las proteínas antes de desnaturalizarse es de 37°C
•La desnaturalización del DNA se empieza a desnaturalizar por encima de los 60°C
Avery, Macleod, Mc carty
Hershey Y ChaseHershey y Chase encontraron que el S-35 queda fuera de la célula mientras que el P-32 se lo encontraba en el interior, indicando que el ADN era el soporte físico del material hereditario.
• Se escogió el bacteriófago debido a que este introduce solo el material genético mas no su capside.• los isotopos radiactivos utilizados para el experimento fueron Azufre (A) y fosforo (P).• el Azufre fue inyectado en la capside, y el fosforo fue inyectado en el DNA del Fago.
GLOSARIO DE PALABRAS MONOFOCAL MULTIFOCAL
El Dogman central de la Biología molecular
ADN(Guarda la
información Genética única
molécula capas de
duplicarse)
ARN(Trasmite el
material genético mediante un
procesó denominado
transcripción)
PROTEINA(expresa la
información a partir de un proceso denominado traducción)
DNADIFERENCIAS EUCARIOTAS PROCARIOTA
SVIRUS
Localización En el núcleo celular , Matriz mitocondrial.
En la zona nucleótido del citosol
Dentro de la capside.
Formas Lineal , Doble hélice, Antiparalela
Circular
RNADIFERENCIAS
EUCARIOTAS PROCARIOTAS
VIRUS
Localización Núcleo Celular (Temporalmente), citosol, matriz mitocondrial.
En el citosol Dentro de la capside.
ESTRUCTURA Intrones, Exones
Cistrones
Tipos De DNADNA Satélite: son secuencias altamente
repetidas de DNA, que se encuentran en la heterocromatina, forman los telomeros y los centrómeros
Minisatelite: son secuencias de 6 a 25 nucleótidos y el 90% se localizan en los telomeros.
Microsatelite: son secuencias de 2 a 4 nucleótidos es un no codificante pero nos permite saber quien es quien.
RNA Mensajero: Se denomina ARN mensajero porque lleva el mensaje de información genética desde el ADN a los sitios de síntesis de proteínas en la célula (los ribosomas). Es monocatenario, todos los ARNm eucarióticos son
monocistronicos,mientras que en los procariotas los ARNm son con frecuencia policistrónicos.
Tipos de RNA
RNA Transferencia: es el encargado de reconocer el código que se encuentra en el RNAm y según eso proporcionar el aminoácido correspondiente. El extremo 3′ es la posición donde se une covalentemente el aminoácido que será transferido a la proteína durante su síntesis. El bucle opuesto al tallo de los extremos 5′ y 3′ contiene la región anticodón, la cual reconoce e interactúa con cada codón del RNAm a través de la complementariedad de bases.
RNA Ribosomal: Son moléculas que están asociadas con proteínas y forman complejos denominados ribosomas, cuya función es la síntesis de proteínas.
en organismos procariotas existen tres ARNr distintos (5S, 16S y 23S) y en organismos eucariotas cuatro (5S, 5'8S, 18S, 28S).
Se encargan de la síntesis de proteínas según la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero.
REPLICACION O DUPLICACION DEL
ADN
Es un proceso mediante el cual a partir de una molécula de ADN sintetiza una nueva originándose así dos moléculas de ADN hijas de secuencia idénticas a la original
Las características principales del proceso son :
Es de carácter semiconsevadora Realización Simultanea en ambas hebras De forma secuencial Con carácter bidireccional Y de origen Monofocal (procariota) y Multifocal (eucariota)Es de carácter Semidiscontinua
Biologia molecular fundamentos y aplicaciones medicas
Biologia celular y molecular Gerald Karp
ENZIMAS : FUNCION:
HELICASA Separa ,interrumpe los puentes de hidrogeno abriendo así la cadena de ADN
SSBP( proteína de unión de la cadena simple)
Evitan que la cadena se vuelvan a enrollar
ADN POLIMERASA Sintetiza al ADN añadiendo nucleótidos en las cadenas en dirección 5`-3` que son altamente específicos
ARN POLIMERASA (PRIMANSAS)
Pegan cebadores a la cadena complementaria
POLIMERASA I
POLOMERASA II
POLIMERASA IIL
LIGASA
La Transcripción Es el proceso por el que se sintetiza RNA
a partir de un molde de DNA Muchos tipos de ARN pueden ser
sintetizados asì por la enzima ARN polimerasa, el ARN ribosomal el de transferencia, los pequeños ARN nucleares o citoplasmáticos y por supuesto los ARN mensajeros, que serán luego traducidos a una cadena polipeptídica
DIFERENCIAS ENTRE REPLICACION Y TRANSCRIPCION
REPLICACIÓN TRANSCRIPCIÓN
Concepto: formación de ADN a partir del ADN
Concepto: formación de ARN a partir de ADN
Total: Se replica todo el ADN de cada célula
Selectiva: Solo se transcriben algunas regiones de ADN (gen)
Se replican las dos hebras de ADN
Se transcribe una sola hebra de ADN
Sólo una replicación antes de cada división celular (fase s)
Un gen se transcribe muchas veces
Durante la síntesis de RNA, el lenguaje de cuatro bases del DNA, que contiene A, G, C y T simplemente es copiado o transcripto, al lenguaje de cuatro bases de RNA, que es idéntico con la excepción de que U reemplaza a T.
La hembra molde esta en la arte superior (extremo 5” a 3”) como hebra no-molde y a la inferior (extremo 3” a 5”) como hebra molde.
La secuencia del arn nuevo es, por tanto identica a la de la hebra de adn no-molde, salvo por la presencia de Uracilo en lugar de timina.
La ARN polimerasa se une a una zona del ADN (centro promotor), se separan las dos cadenas (desnaturalización local) alli se expondrán las bases por medio de la RNApol.
ELONGACIÓN:
Los nucleótidos de ARN libres se aparean con las bases expuestas del ADN. Como resultado, de los tripletes del ADN se forman tripletes complementarios en molécula de ARNm.
.
Pasos de la TranscripciónPasos de la Transcripción
TERMINACIÓN:
la transcripcion finaliza, y ell arn recien formado se le añade una cola de adenina, que sirve para que el ARN no sea destruido por las nucleasas celulares y contribuya a su transporte fuera del nucleo.
Biología molecular e ingenieria genetica – Jose Luque
Bioquimica medica - pacheco leal Bioquimica de Harper 28 edicion Curtis biologia - 7 edicion