GENÉTICA III - 1 Estructura de Los Acidos Nucleicos

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    UNIVERSIDAD NACIONAL

    AGRARIA DE LA SELVA

    FACULTAD DEZOOTECNIA

    Area de

    Reproducción yMejora Genética

      structura de los

    Acidos Nucleicos (ADN Y

    ARN)

    Ing. M.Sc. Jorge Daniel Juárez Moreno

    CAITULO

    IIITEMA !

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    1871: Miescher,  pus, sustancia ácida rica en P: "nucleína“, en

    núcleo. 1872, cabeza de spz del salmón, "protamina“: sustanciaácida y otra básica. Ac. Nucleico: R. Altman 1!.

     Albretc #ossel, estudió nucleínas $nucleoproteínas%: porciónproteica y otra no proteica $ácidos nucleicos%. Premio &obel 1!1'.(raba)o continuado por discípulo, bio*uímico Phoebus Levene.

    ´20, P. Levene: A+& ormado por - tipos distintos de nucleótidos.ormado: deso/irribosa, osato y una base nitro0enada $A, , ( o2%.

    1!-!, bio*uímico Erwin Chargaff:  contenido molar de bases de+&A di3ersos or0anismos, descubrió 4A564(5 y 425645,4A72564(75 $4purinas564pirimidinas5%, Ley de Chargaff.

    "RE#E$I%TORIA

    E&tructura de'ADN

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    Descubriien!o "e #a !ransforaci$n

     8/perimento de 2riit

     A

    9

    +

     A. nyección de la cepa ; 3irulenta de Streptoccoccus pneumoniae.9. nyección de la cepa R no 3irulenta.. nyección de la cepa ; inacti3ada por calor.+. nyección de una mezcla de cepa ; inacti3ada y cepa R 3i3a.

    "RE#E$I%TORIA

    E&tructura de'ADN

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    Descubriien!o "e #a !ransforaci$n

    1%&&< A3ery, =c >eod y =c arty: mol?culasresponsables de transormación: los ac. nucleicos. >ainyección de +&A en bacterias R pro3oca sutransormación en bacterias ;.

    1%'2< @ersey y ase inectan E. coli   con cepas dea0o ( marcadas con BP $+&A% y BC; $prot%. on a0oBP, radioacti3idad permanece en c?lulas, y al inectar cona0o BC; permanece en cápsides.

    BP

    BC;

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    E&tructura de'ADN

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    "RE#E$I%TORIA

    E&tructura de'ADN

    nicios DC' Maurice (i#)ins * +osa#in" ran)#in,primeros estudios ísicos con +&A, t?cnica dediracción de rayos E, obser3aron:

    $1% mol?cula A+&: cadena e/tendida con estructura

    altamente ordenada.$% mol?cula +&A: es elicoidal y tiene ' F de

    diámetro.

    $B% @?lice +&A: compuesta por ebras elicoidales y$-% 9ases de nucleótidos: apiladas y planos separados

    por B,- F.

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    "RE#E$I%TORIA

    E&tructura de'ADN

    1!CB, -aes (a!son * rancis Cric) combinaron

    datos *uímicos y ísicos del +&A, propusieron modeloestructural del +&A *ue publicaron en la re3ista &ature.

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    +os tipos: 8l ci"o "eso/irribonuc#eico $A+&% y 8l ci"o ribonuc#eico $AR&%.

     Ac. &ucleicos: polímeros lineales de monómero llamadouc#e$!i"o.

    Nucleótido: mediante enlace ?ster, ormado por: n c. osf$rico y n nuc#e$si"o.

    Nucleósido: Pen!osa $+

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     NUCLEICO%

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    1.ompuesto por - nucleótidos, diieren por base nitro0enada

    *ue lle3an $A, , ( y 2%..;e0ún estructura *uímica, 9& pueden ser purinas $A, 2% o

    pirimidinas $, (%.

    B.;i 0rupo osato no presente, deso/irribosa y base nitro0enadaorman un nucleósido.

    E&tructura de'ADN

    -.8rIin ar0a estableció:

    nJ de pirimidinas $( 7 % 6al de purinas $A 7 2%. K (6 A y 6 2.

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    C.8n +&A, A6( $ puentes @% y 2L $B puentes @%

    M. A 7 ( no tiene por*ue ser i0ual a 2 7 .

    N.=ol?culas de deso/irribosa, unidos entre sí: enlacesosodi?ster.

    .Gna polaridad: e/tremo CO termina en 0rupo osato ye/tremo BO en 0rupo idro/ilo.

    E&tructura de'ADN

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    En#ace fosfo"ies!er

    en!re nuc#e$!i"os:

    leca Ro)a: 8nlaceentre un H@ del ac.osórico de nucl?otidoy H@ de B de azúcar.8/tremos libres CO y BO

    marcan el sentido de lacadena polip?ptidica.

    E&tructura de' ADN

    i l CO t i

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    E&tructura de' ADN

    inal CO termina conun 0rupo osato.

    osato seli0a al CO y al BO.

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    E&tructura de' ADN

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    !. atson y ricQ $1!CB% demuestran:

    < +&A posee una estructura de doble?lice de/tró0ira.

    < cadenas azucar

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    +ada por secuencia de nucleótidos.Hrden *ue se transmite de0eneración en 0eneración$erencia%.

    &ucleótidos se orman por unión delCS de pentosa con 0rupo osatoormando un nucleótido monosato.

    adena se 3a ormando al enlazarlos osatos al BS de otronucleótido.

    adena tiene e/tremo CDy otro BD.

    E&tructura de'ADNEstructura

    primaria:

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    atson y ricQ:

    La dole h!lice, ormado por cadenas dedeso/irribonucleótidos, características:

     Anti"aralelas, coinciden e/tremo CS de una cadena conBS de la otra, es decir: las pentosas están orientadas ensentido contrario. orman un ": 1 purina y 1 pirimidina,e*uidistantes a 11 F una de la otra.

    Co#"le#entarias:< 9ases acia interior, orman ", una púrica con unapirimidínica $ori0ina diámetro uniorme en cadena%

    E&tructura de'ADN Estructura

    secundaria

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    Co#"le#entarias:

    - Gnidas por puentes de @, A

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    E&tructura de'ADN Estructura

    secundaria

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    ;e reiere a como se almacenael A+& en un 3olumenreducido. Varía se0ún

    or0anismos:a3. Procarion!es se plie0acomo supero mismo en mitocondrias yplastos.

    Estructura

    terciaria:

    E&tructura de'ADN

    E t t

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    Estructuraterciaria:

    E&tructura de' ADN

    b3 Eucario!as: empa*uetamiento más comple)o ycompacto, ocupa menos espacio, necesita presencia deproteínas, como istonas y otras de naturaleza no istona$en spz proteínas son las protaminas%.

    Gnión de A+& yproteinas 6cromatina, *uese distin0uendierentesni3eles deor0anización:

     uc#eosoa

    E t t d '

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    Estructuraterciaria:

    E&tructura de'ADN

    Unucleosoma: istonas y A+& da 3ueltas a sualrededor. orma estructura como collar de perlas. ;epueden empa*uetar en ibras de B' nm 0rosor.

    ;olenoide se orman al enrollarse M nucleosomas por

    3uelta alrededor de e)e ormado por @1.

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    Estructura

    cuaterniaria:

    E&tructura de'ADN

    =odelo del “solenoideT:

    &ucleosoma 1'nm se empa*uetan en 0rupos de Mpor enrrollamiento elicoidal unidos mediante @1,

    orma ibra de cromatina de B'nm, llamadoselenoide.

    ;olenoides se enrollan ormando cromatina de

    núcleo interásico de c?lula eucariota. uando c?lulaentra en di3isión, A+& se compacta aún más,ormando los cromosomas.

    E t t

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    E&tructura de'

    ADN

    E t t d '

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    Estructuracuaterniaria:

    E&tructura de'ADN

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     Al ormarse la doble

    ?lice aparecen unossurcos *ue serán dedos tipos:

    X ;urco mayor.

    X ;urco menor.

    mportantes por*ue atra3?s de ellos sepueden 3er las bases.

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    TIO% DEADN

    =onocatenarios o de una cadenaY de al0unos3irus.

    9icatenarios, o de dos cadenas $al0unos 3irus,

    bacterias y eucariotas%.

    Según su estructura:

     A su 3ez, y en ambos casos, A+& puede ser:

    < >ineal, como del núcleo de c?lulas eucariotas yel de al0unos 3irus.

    < ircular, como de mitocondrias, cloroplastos,

    bacterias y al0unos 3irus.

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    D454: NCZ @[, endesidratación. =ás anca

    $11 nucleótidos por 3uelta%,B nm de diámetro.@ueco en centro por*uebases están un poco

    distorsionadas y surcos pocodierenciados.

    TIO% DEADND45: en disolución, !Z @[

    relati3a, en soluciones con

    ba)a uerza iónica. ormamayoritaria de +&A,corresponde con modelo de+oble @?lice. 1' nucleótidos

    por 3uelta.

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    4D6C: con MMZ de umedad,se obtiene en presencia de iones>i, muestra !71UB pares de basespor 0iro completo y 1! nm de

    diámetro.

    D45: doble ?lice sinistrorsa$le3ó0ira%,1 pb de base por 0iroy 1 nm de diámetro. Aparececuando en cadena ay citosina ytimina alternadas y siempre encortos ra0mentos. +ebido aconormación alternante deresiduos azúcar

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    TIO% DEADN