Tipos de Estructuras en Doble Hélice del ADN

• B: Descrito por Watson y Crick Helia dextrógira (derecha). A=T, G=C (Horizontal).
• A: Dextrógira (derecha) A//T, G//C (En Diagonal)
• Z: Levógira (izquierda) Enrollamiento irregular (Zigzag)

Tipos de ADN

Según Estructura

• Monocatenario: Una hebra (lineal o circular).
• Bicatenario: Dos hebras (circular à mitocondrias, bacterias; y lineal à eucariontes).

Según Longitud

No guarda relación con la complejidad.

Según Tipo de Moléculas

• Núcleo eucariota: ADN + Histonas (proteínas) o protaminas
• Núcleo procariota: ADN + proteínas semejantes a histonas, ARN y proteínas no histónicas.

Replicación del ADN

Se da por un mecanismo semiconservativo, que consiste en dos pasos:

1. El ADN se desnaturaliza localmente (desenrolla), dejando así dos cadenas moldes disponibles para el apareamiento de bases.
2. Los nuevos nucleótidos, se unen por enlace covalente y de forma complementaria.

Requisitos para la Replicación

• ADN actúe como molde para el apareamiento complementario de las bases.
• Que estén presentes los desoxirribonucleótidos (A-T-G-C).
• Que esté la enzima polimerasa, la cual acerca los sustratos al molde y cataliza la reacción.
• Fuente de energía química, que impulse la reacción de síntesis que es altamente endergónica.

ARN: Ácido Ribonucleico

Monocatenario Principalmente Puede formar estructura secundaria y terciaria al asociarse con proteínas.

Funciones / Tipos de ARN: (se sintetizan en el núcleo)

• De transferencia: Transfiere aminoácidos hasta los ribosomas (se asocia a un aminoácido, y lo pone en el lugar correspondiente en la línea temporal representada por el ARN mensajero)
• Mensajero: Lleva el código, la información, desde el núcleo hasta el citoplasma donde están los ribosomas, que lo decodifican.
• Ribosomal: Al asociarse con proteínas, forma el ribosoma
• Nucleolar: Se asocia con proteínas del citoplasma formando los ribosomas.

Proteínas: Biomoléculas

Formadas por Carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. (CHON)

Aminoácidos: Unidad Estructural y Funcional de las Proteínas

Formados por: Grupo amino – Grupo carboxilo – carbono central – radical – átomo de hidrógeno

Se unen por enlaces polipeptídicos (enlace covalente entre grupo amino y carboxilo) à se libera siempre una molécula de agua.

Tipos

• Holoproteínas: Formadas solo por aminoácidos. (Globulares y Fibrosas)
• Heteroproteínas: Fracción proteica y Fracción no proteica. (Gluco-proteínas, lipo-proteínas, etc…)

Propiedades

• Especificidad: Tienen una función exclusiva
• Desnaturalización: Pierde la estructura terciaria por romperse puentes. (Puede ocurrir por cambio de temperatura o Ph).

Niveles Estructurales de la Proteína

• Primario: Secuencia de aminoácidos de la proteína.
• Secundario: Disposición espacial de los aminoácidos de la proteína.
• Terciario: Informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí mismo originando una conformación globular.
• Cuaternario: Informa de la unión, mediante enlaces débiles de prótomeros, para formar una proteína.

Expresión Genética

Gen

Son fragmentos de ADN que sintetizan proteínas o realizan otras funciones reguladoras.

Genes en Eucariontes

Su estructura es compleja, no se disponen linealmente en los cromosomas, sino espaciados por intrones (fragmentos que no poseen información).

Regiones del Gen

• Región promotora: situada al principio del gen, sirve para que las enzimas reconozcan el principio del gen.
• Región codificadora: contiene la información para la síntesis de la proteína.
• Región terminadora: Marca el final del gen.

La síntesis de proteínas se realiza en el citoplasma, específicamente en el hialoplasma.

Dogma Central de Biología

ADN à ß ARN à Proteínas

El ADN se transcribe o se copia en el ADN (se manifiesta), dándole forma y función a la proteína, que es sintetizada por el ARN.

Transcripción

El ADN se encuentra en el núcleo o en el nucleolo.

-Copia esta información en el ARN mensajero, el cual sale al citoplasma y es recibido por los ribosomas que lo decodifican.

Requisitos para la Transcripción

• Unidades de construcción: Adenina – Uracilo – Guanina – Citosina
• Fuente de energía: Anabólica y endergonica.
• Información: El ARN la copió del ADN.
• Enzimas específicas: Transcriptiva o polimerasa
• Asiento celular del proceso: Ocurre en el núcleo.

Transcripción en los Eucariontes

• Iniciación: un ARN-polimerasa comienza la síntesis del ARNm gracias a unas señales “secuencias de consenso” que están en el ADN.
• Alargamiento: Se continúa sintetizando el ARN m, después de 30 nucleótidos, se agrega una caperuza con Metil-GTP (tiene función protectora)..
• Finalización: ARN polimerasa llega al final del gen; y la poli-A-polimerasa dice que finaliza la transcripción y añade nucleótidos con adenina.
• Maduración: Realizada por RNPpn (Ribonucleoproteína pequeña nuclear); se suprimen los intrones (secuencias sin sentidos); y luego las ARN-ligasas unen los exones formando el ARN maduro.

Diferencias con la Transcripción en Procariontes

• El ARN mensajero no tiene caperuza y cola.
• No tiene intrones, entonces chao maduración.
• Se transcribe y al mismo tiempo se traduce.
• Genes son policistrónicos (información para muchas proteínas).

Traducción

El ARN mensajero se asocia a un ribosoma.

Como no existe una relación directa entre ARN mensajero y aminoácido, el ARN de transferencia se asocia con un aminoácido y lo pone en su lugar correspondiente en la línea de montaje representada por el ARN mensajero.

Esto es posible gracias a que, el ARN de transferencia presenta un anticodón, y luego de asociarse con

una proteína, se acopla con el codón correspondiente del ARN mensajero; fijando así el aminoácido correspondiente.

Etapas:
1.- Activación de los aminoácidos: Se activan gracias al GTP; estos se unen a un ARNt específico.
2.-Iniciación:
-Ribosoma se une a la region lider del ARNm
-Este se desplaza hasta llegar al codon AUG
-Se une el ARNt-metiotina (union gracias a codon y anticodón)
-Se une subunidad mayor a la menor completandose el ribosoma.

3.- Elongación:
-ARNt-aminoacido2, se pone al frente de su codon correspondiente. Se unen en la region aminoacil.
-Se forma el enlace peptídico y la metionina se une al segundo aminoacido.
. -El complejo ARN-aminacido2-metiotina queda en la region peptidil, para dejar libre la region alminoacil.

4.- Finalización:
      -Ribosoma llega codon de finalizacion (los sin sentido) UAA-UAG-UGA.
-Se libera la proteina y subunidades del rihbosoma se disocian y se separan del ARNm.

Código Genético:
·Relaciona las secuencias de bases del ARN con la secuencia de los aminoácidos de la proteína.
·Todas terminan con UAA o UAG o UGA. (Stops).
·El ADN se complementa con el ARNm y el mensajero con el ARNt.
Características:
–Es universal (todos lo emplean).
–Degenerado (xq el numero de tripletas à 64 es superior al de aminoácidos à 20).
–Las tripletas stop, o paro, marcan el final de la región a traducir.
-Todas se inician con AUG, todas las proteínas comienzan por la metionina.
5.- Las Mutaciones:
Son alteraciones en la secuencia de bases ADN.
Se producen en células somáticas (carecen de importancia, excepto las que la convierten en células cancerosas) y en células germinales o reproductoras (son trascendentales, ya que todas las células del nuevo organismo tendrán la misma info).
·El efecto depende del lugar y del tipo de la mutación.
Efectos:
·Negativa: Puede conducir la inactivación de una proteína crucial (dando lugar a la muerte de la célula).
·Silenciosa: Carece de efecto, porque se produce en una región no esencial.
·Positiva: Conducen a la mejora de un gen.
Tipos:
·Según Origen:
-Naturales (espontáneas).
-Inducidas (provocadas artificialmente por sustancias químicas, agentes mutagenos,etc…)
·Según Extensión:
–Génicas (errores en la replicación y reparación del mensaje).
–Cromosomicas (errores en la repartición de los cromosomas durante la división celular).