Acido desoxirribonucleico (dna) Generalidades Bioquimica Metabolica

El ADN es un polímero de nucleótidos, es decir, un polinucleótido. Un polímero es un compuesto formado por muchas unidades simples conectadas entre sí, mediante nucleótidos cada nucleótido, a su vez, está formado por un azúcar (la desoxirribosa), una base nitrogenada (que puede ser adenina→A, timina→T, citosina→C o guanina→G) y un grupo fosfato que actúa como enganche ��La disposición secuencial de estas cuatro bases a lo largo de la cadena es la que codifica la información genética el ADN se presenta como una doble cadena de nucleótidos, en la que las dos hebras están unidas entre sí por unas conexiones denominadas puentes de hidrógeno.

1. Maryan X. Rodriguez Romero. Jose A. Aldape Aguayo. Daniela Lopez Castellanos. Víctor Pérez Bravo. Pedro E. Hernández Arrambide. Norma A. Xochitiotzi Cuahutle . René A. Cahuantzi Mejía. Carolina de Jesus Garcia . Jonathan J. Hernandez Toriz .   El Acido D esoxirribonucleico (DNA) Benemérita Universidad Autónoma de Puebla Facultad de Ciencias Químicas Licenciatura en Químico Farmacobiologo Bioquímica II Metabólica

2. El ADN es un polímero de nucleótidos, es decir, un polinucleótido . Un polímero es un compuesto formado por muchas unidades simples conectadas entre sí, mediante nucleótidos cada nucleótido, a su vez, está formado por un azúcar (la desoxirribosa), una base nitrogenada (que puede ser adenina→A , timina→T , citosina→C o guanina →G ) y un grupo fosfato que actúa como enganche La disposición secuencial de estas cuatro bases a lo largo de la cadena es la que codifica la información genética el ADN se presenta como una doble cadena de nucleótidos, en la que las dos hebras están unidas entre sí por unas conexiones denominadas puentes de hidrógeno.

3. Ácidos Nucleicos y Polinucleicos

4. Los Ácidos Nucleicos Los Ácidos Nucleicos son las biomolecular portadoras de la información genética. Son biopolímeros, de elevado peso molecular, formados por otras subunidades estructurales o monómeros, denominados Nucleótidos Existen dos tipos de ácidos nucleicos, ADN y ARN

5. Los Ácidos Polinucleicos Formados por la unión covalente de los nucleótidos mediante puentes fosfodiester entre la posición 3´y la posición 5´de otro nucleótido, es necesario que los nucleótidos se encuentren como tri fosfatos. En forma natural el extremo 5´generalmente esta fosforilado y el extremo 3´contiene un OH libre.

6. El Acido Desoxirribonucleico EL DNA Historia del DNA Modelo de Watson y Crick

7. El DNA

8. Historia del DNA 1865  Se publica el trabajo de Gregorio Mendel 1900  Los botánicos Hugo de Vries y Carl Correns redescubren el trabajo de Mendel 1903  Aplicación de los cromosomas en la herencia 1910  Thomas Hunt Morgan demuestra que los genes residen en los cromosomas 1913  Alfred Sturtervant  crea el primer mapa genético de un cromosoma 1923  Los mapas genéticos demuestran la disposición lineal de los cromosomas 1928  Se denomina mutación a cualquier cambio en la secuencia nucleotídica de un gen, sea esta evidente o no en el fenotipo 1941  Edward Lawrie Tatum  y George Wells Beadle  demuestran que los genes codifican proteínas. 1944   Oswald Theodore Avery , Colin McLeod y Maclyn McCarty demuestran que el ADN es el material genético (denominado entonces principio transformante)

9. 1950  Erwin Chargaff  demuestra que las proporciones de cada nucleótido siguen algunas reglas (por ejemplo, que la cantidad de adenina, A, tiende a ser igual a la cantidad de timina, T).  Barbara McClintock  descubre los  transposones  en el maíz 1953  James D. Watson y Francis Crick determinan que la estructura del ADN es una doble hélice 1956  Jo Hin Tjio y Albert Levan establecen que, en la especie humana, el número de cromosomas es 46 1961  El código genético está organizado en tripletes 1989  Francis Collins y Lap-Chee Tsui secuencian un gen humano por primera vez. El gen codifica la proteína CFTR, cuyo defecto causa fibrosis quística 1990  Se funda el Proyecto Genoma Humano por parte del Departamento de Energía y los Institutos de la Salud de los Estados Unidos 2001  El Proyecto Genoma Humano y Celera Genomics  presentan el primer borrador de la secuencia del genoma humano 2003  (14 de abril) Se completa con éxito el Proyecto Genoma Humano con el 99% del genoma secuenciado con una precisión del 99,99%

10. El modelo de Watson y Crick En 1953 el bioquímico estadounidense James Watson y el biólogo británico Francis Crick, a partir de estudios cristalográficos realizados por Wilkins y Franklin (que sugerían que la molécula de ADN poseía una estructura helicoidal) e inspirándose en las observaciones de otros investigadores (según las cuales los distintos ADN examinados presentaban siempre un número de adeninas igual al de timinas y un número de citosinas igual al de guaninas), propusieron asignar una estructura de doble hélice a la molécula de ADN

11. Estructura Química del DNA Estructura primaria, secundaria y terciaria DNA tipo A, B, C y Z

12. Estructura Primaria Secuencia de nucleótidos encadenados. Es en estas cadenas donde se encuentra la información genética, y dado que el esqueleto es el mismo para todos, la diferencia de la información radica en la distinta secuencia de bases nitrogenadas. Esta secuencia presenta un código, que determina una información u otra, según el orden de las bases

13. Estructura Secundaria Es una estructura en doble hélice. Permite explicar el almacenamiento de la información genética y el mecanismo de duplicación del ADN. Fue postulada por Watson y Crick, basándose en la difracción de rayos X que habían realizado Franklin y Wilkins , y en la equivalencia de bases de Chargaff , según la cual la suma de adeninas más guaninas es igual a la suma de timinas más citosinas.

14. Es una cadena doble, dextrógira o levógira, según el tipo de ADN. Ambas cadenas son complementarias, pues la adenina y la guanina de una cadena se unen, respectivamente, a la timina y la citosina de la otra. Ambas cadenas son antiparalelas , pues el extremo 3´ de una se enfrenta al extremo 5´ de la homóloga. Existen tres modelos de ADN. El ADN de tipo B es el más abundante y es el que tiene la estructura descrita por Watson y Crick.

15. Estructura Terciaria Se refiere a cómo se almacena el ADN en un espacio reducido, para formar los  cromosomas. Varía según se trate de organismos procariotas o eucariotas:

16.   Forma A Forma B Forma Z Dirección de rotación de la hélice derecha derecha izquierda Numero de residuos por vuelta 11 10 12 (6 dimeros) Elevación en la hélice por residuo (nm) 0.255 0.34 0.37 Paso de la helice 2.8 nm 3.4 nm 4.5nm Rotación por residuo 33° 36 ° 60 ° por radio

17. A-DNA

18. B-DNA

19. Z-DNA

20. Replicación del DNA Hipótesis de la replicación del DNA DNA polimerasa DNA ligasa Síntesis del DNA

21. Características Semiconservativa Ordenada y secuencial Usa sustratos activados dNTP 5´ Discontinua

22. Posibles modelos de replicacion

23. 1. Semiconservativa Meselson y Stahl

24. 2. Ordena y secuencial Se inicia en unos puntos fijos del cromosoma, y el crecimiento de la cadena de DNA se produce de manera simultanea al desenrrollamiento de la doble hélice original .

25. 3. Utiliza sustratos activados dNTP 5´

26. 4. Discontinua

27. DNA Polimerasa Cataliza la síntesis de DNA . El papel central de la DNA polimerasa es la duplicación eficaz y precisa del genoma . A diferencia de la mayoría de las enzimas que tienen un sitio activo dedicado a una sola reacción. La DNA polimerasa utiliza un solo sitio activo para catalizar la adición de cualquiera de los cuatro desoxinucleósidos trifosfato ( dGTP , dCTP , dATP y dTTP ) .

28. La DNA polimerasa logra esta flexibilidad catalítica porque aprovecha porque aprovecha la geometría casi idéntica a los pares de bases A:T y G:C. La DNA ´polimerasa verifica la capacidad de nucleotido entrante para formar un par de bases A:T o G:C en ñugar de solo detectar el nucleotido exacto que entra en el sitio activo.

29. La DNA parece una mano que sostiene la unión cebador – plantilla.

30. Cada ve que la DNA polimerasa añade un nucleótido a la cadena de DNA en crecimiento se produce una serie de ordenada de fenómenos. El nucleótido entrante se aparea con la próxima base disponible en la plantilla. Esta interacción hace que los dedos de la polimerasa se cierren alrededor del dNTP apareado. La unión al cebador del nucleótido apareado produce la reapertura de los dedos y el desplazamiento de la unión cebador - ´plantilla.

31. Procesos químicos del DNA Desnaturalización del DNA Renaturalización del DNA Hidrolisis del DNA

32. Desnaturalización del DNA

33. Renaturalización del DNA

34. Hidrolisis del DNA Los acidos nucleicos son hidrolizados enzimáticamente por medio de: ENDONUCLEASAS: Que rompen enlaces internucleotìdicos del interior de la cadena. EXONUCLEASAS: Que rompen los enlaces internucleotidos de los extremos de la cadena, estas liberan secuencialmente nucleosidos 5’ –fosfato o 3’ –fosfato, dependiendo de la especificidad de la rotura.

35. DNA y Genética Dogma central de la información genética DNA y genética Función biológica

36. Dogma central de la genetica

37. DNA y genética La genética molecular es la rama que estudia la estructura y la función de los genes a nivel molecular.    Un gen es la unidad física y funcional de la herencia, que se pasa de padres a hijos. Los genes están compuestos por ADN y la mayoría de ellos contiene la información para elaborar una proteína específica.  Cada gen tiene una localización específica en un determinado cromosoma, y el conjunto de todos los genes, contenidos en todos los cromosomas, constituye el genoma.

38. Los cromosomas están constituidos por ADN (ácido desoxirribonucleico), que codifica la información hereditaria, y por proteínas histónicas y no histónicas . Cada cromosoma está formado por una única molécula de ADN, en la que cada gen ocupa un segmento. El ADN está constituido por la asociación de moléculas llamadas nucleótidos, formadas por la unión de una molécula de fosfato, una del azúcar desoxirribosa y una base nitrogenada. Ya que cuatro bases distintas, adenina, guanina, timina y citosina participan en la formación de los nucleótidos, hay cuatro tipos distintos de estos. Para formar ADN, los nucleótidos se vinculan por sus grupos fosfato y conforman una larga hebra, cuyas bases nitrogenadas se unen por uniones débiles pero muy específicas con las de otra hebra. Se forman así pares de bases, que determinan que ambas hebras, apareadas, se enrollen para dar lugar a la estructura de doble hélice. Las uniones entre las bases solo ocurren, por una parte, entre la adenina y la timina y, por otra, entre la guanina y la citosina, las que por eso se llaman bases complementarias. La especificidad de las uniones entre bases determina la conservación y la transmisión de la información hereditaria.

39. Funciones del DNA Las funciones biológicas del ADN incluyen el almacenamiento de información (genes y genoma), la codificación de proteínas (transcripción y traducción) y su autoduplicación (replicación del ADN) para asegurar la transmisión de la información a las células hijas durante la división celular.

40. Patogenia Al encontrarse el ADN compactado en el cromosoma, las patogenias son nombradas como enfermedad genética o hereditaria. Dichas patogenias pueden ser:

41. Bibliografia Bruce Alberts , Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter. (2002). Molecular Biology of the Cell . Nueva York: Garland Science . Ian Murnaghan BSc . (6 de abril de 2015). An Overview of DNA Functions. 11 abril 2015, de exploredna Sitio web: http://www.exploredna.co.uk/an-overview-dna-functions.html  Harvey Lodish Arnold Berk Paul Matsudaira  Chris A. Kaiser Monty Krieger Matthew P. Scott  Lawrence Zipursky   James Darnell (2005) Biología Celular y Molecular: Médica Panamericana . Autor desconocido. (2009). El ADN-estructura y funciones. 2015, de integración pedagógica Sitio web: https://adnestructurayfunciones.wordpress.com/2008/08/15/adn / Karp , G. (2011). Biología Celular y Molecular Conceptos y Experimentos. Mc Graw Hill. James D. Watson, T. A. (2008). Biología Molecular del Gen (quinta edición ed.). Editorial panamericana . Coll , V. B. (s.f.). Obtenido de http:// www.uv.es/tunon/pdf_doc/AcidosNucleicos_veronica.pdf Núñez, V. G. (s.f.). Universidad de Salamanca. Obtenido de http://ocw.usal.es/ciencias-biosanitarias/bioquimica-biosintesis-de-macromoleculas/contenidos/6.%20Proteinas%20Responsables%20de%20la%20Replicacion%20del%20DNA.pdf Cerón, H. G. (s.f.). Obtenido de http:// benitobios.blogspot.mx/2009/06/dogma-central-de-la-biologia.html http://es.slideshare.net/aeroscristh/dogma-central-de-la-biologa-molecular-21797001 http://ocw.usal.es/ciencias-biosanitarias/bioquimica-biosintesis-de-macromoleculas/contenidos/6.%20Proteinas%20Responsables%20de%20la%20Replicacion%20del%20DNA.pdf http:// genicadn123.blogspot.mx/2012/05/linea-del-tiempo.html