Clase 19. Acidos Nucleicos Ambiental
-
Upload
claudia-guerrero -
Category
Documents
-
view
219 -
download
0
description
Transcript of Clase 19. Acidos Nucleicos Ambiental
ÁCIDOS NUCLEICOS
Universidad de Córdoba
Universidad de Córdoba
Facultad de Ciencias Básicas
Departamento de Química
Área de Bioquímica.
Contenido• 1. Bases nitrogenadas • 2. Pentosas de nucleótidos• 3. Nucleósidos. Base nitrogenada unida a
un azúcar • 4. Nucleótidos. Nucleósido fosfatos • 5. Ácidos nucleicos. Polinucleótidos. Clases• 6. Replicación del ADN• 7. Transcripción genética
Transferencia de información en células
Observe la siguiente figura
• La información codificada en la molécula de DNA es transcrita en la síntesis de una molécula de RNA
• La secuencia de la molécula de RNA es “leída" y traducida en la secuencia de aminoácidos de una proteína.
Procesos básicos de transferencia de información genética: Replicación y Traducción.
1. Bases nitrogenadas
Estructuras básicas
• Pirimidinas – Citosina (DNA, RNA)
– Uracilo (RNA)
– Timina (DNA)
• Purinas – Adenina (DNA, RNA)
– Guanina (DNA, RNA)
El anillo pirimidínico (a) y el sistema anular purínico (b)
2. Pentosas de nucleótidos
Estructuras básicas
• D-ribosa (en el RNA)
• 2-desoxi-D-ribosa (en el DNA)
• La diferencia esta en 2'-OH vs 2'-H
• La diferencia afecta la estructura secundaria y la estabilidad
3. NucleósidosBase nitrogenada unida a un azúcar
• La base esta enlazada al azúcar vía enlace glicosídico
• El carbono del enlace glicosídico es anomérico
• Son llamados adicionando -idina al nombre raíz de una pirimidina o -osina al nombre raíz de una purina
• Los azucares hacen que los nucleósidos sean mas solubles en agua que las bases libres
4. Nucleótidos
Nucleósido fosfatos
• Nomenclatura
• "Nucleótido fosfato" es redundante!
• La mayoría de los nucleótidos son ribonucleótidos
• Los Nucleótidos son ácidos polipróticos
Funciones de los Nucleótidos• Los nucleósido 5'-trifosfatos son portadores
de energía
• Las bases sirven como unidades de reconocimiento
• Los nucleótidos cíclicos son moléculas señal y reguladores del metabolismo celular y la reproducción
• ATP (energía metabólica), GTP (síntesis de proteínas), CTP (síntesis de lípidos), UTP (metabolismo de carbohidratos)
El AMP cíclico y el GMP cíclico son señales intracelulares.
Trifosfonucleósidos (NTP) como el ATP son biomoléculas de alta energía debido a los enlaces fosfoester. Ver la clase BIOENERGÉTICA Y GENERALIDADES DEL METABOLISMO
5. Ácidos Nucleicos. Polinucleótidos
• Polímeros enlazados 3' a 5' por puentes fosfodiéster
• Ácido Ribonucleico y ácido desoxirribonucleico
• Ojo con las notaciones cortas usuales! • La secuencia siempre se lee de 5' a 3'
• En términos de la información genética, esto corresponde a "N a C" en proteínas
Clases de ácidos nucleicos
• DNA – un tipo, un propósito
• RNA – 3 tipos, 3 propósitos – RNA ribosomal – la base de la estructura y
función de los ribosomas
– RNA mensajero – portadores del mensaje genético
– RNA de transferencia – portadores de aminoácidos
Notaciones cortas para representar ácidos nucleicos La secuencia de bases nitrogenadas (T, G, C, A, U) siempre se escribe en la dirección 5´ - 3´
La estructura del DNA
Una doble hélice antiparalela • Diámetro de 2 nm • Longitud de 1.6 millones nm (E. coli) • Compacta y plegada (en la célula de E.
coli tiene solo 2000 nm de longitud) • El DNA eucariótico se ajusta alrededor
de las histonas para formar nucleosomas
• Pares de Bases: A-T, G-C
Ocho proteínas histónicas se agrupan con un segmento de DNA de doble hélice y forman el nucleosoma. Estos últimos, agrupados, empaquetados y superenrrollados dan lugar a los cromosomas que se forman justo antes de la mitosis
RNA mensajero
Producto de la transcripción del DNA • En procariotes, un mRNA sencillo
contiene la información para la síntesis de muchas proteínas
• En eucariotes, un mRNA sencillo codifica solo para una proteína, pero su estructura esta compuesta por intrones y exones
mRNA eucariótico• El DNA es transcrito para producir RNA
nuclear heterogéneo– intrones y exones mezclados con poly A
– intron - interviniendo la secuencia
– exon – codificando la secuencia
– La cola AAAA, al parecer proporciona estabilidad
• Se produce mRNA final sin intrones (empalme)
RNA ribosomal
• Ribosomas son cerca de 2/3 RNA, 1/3 proteína
• rRNA sirve como soporte para las proteínas ribosomales
RNA de transferencia
• Pequeñas cadenas de polinucleótidos - 73 a 94 residuos
• Varias bases usualmente metiladas• Cada a.a. tiene al menos un único tRNA
el cual conduce el a.a. hasta el ribosoma • La secuencia 3'-terminal es siempre
CCA-a.a. • Las moléculas aminoacil-tRNA son los
substratos en la síntesis de proteínas
Diferencias entre DNA & RNA?Por que el DNA contiene timina?
• Citosina cambia espontáneamente a la forma uracilo
• Enzimas reparadoras reconocen estas "mutaciones" y remplazan estos Us con Cs
• Y las enzimas reparadoras como distinguen un U natural de uno mutante?
• La naturaleza resuelve este dilema usando timina (5-metil-U) en lugar de uracilo
Diferencias entre DNA & RNA?
Por que el DNA es 2'-desoxi y el RNA no? • Grupos -OH cercanos (2' y 3') en el RNA
lo hacen mas susceptible a la hidrólisis • El DNA, careciendo de 2'-OH es mas
estable • Esto tiene sentido – el material genético
debe ser mas estable • El RNA esta diseñado para usarse y
dañarse
6. Replicación del DNASe produce una copia completa del genoma antes de
cada mitosis• Catalizada por ADN-polimerasas dependientes de
ADN (se requiere una cadena molde de ADN). Se sintetiza una cadena complementaria sobre la cadena molde
• La replicación es semiconservadora • Se inicia con una secuencia corta de ARN (primer).
La formacion de esta es catalizada por una ARN polimerasa (primasa)
• Los substratos son desoxiribonucleósidos trifosfato (dATP, dGTP, dTTP, dCTP)
• Se da en la dirección 5´ - 3´