¿Qué vamos a ver en clase? Ácidos nucleicos Empaquetamiento Cromosomas Genomas Acidos nucleicos
Los ácidos nucleicos son macromoléculas, polímeros formados por la repetición de monómeros llamados nucleótidos , unidos mediante enlaces fosfodiéster. Se clasifican en ácidos desoxiribonucleicos (ADN) que se encuentran residiendo en el núcleo celular y algunos organelos, y en ácidos ribonucleicos (ARN) que actúan en el citoplasma.
Moléculas de la herencia , participan en los mecanismos mediante los cuales el material genético se almacena, replica y transcribe.
Características del Material Genético: Portar grandes cantidades de información compleja. Instrucciones para los rasgos y funciones del organismo. La información debe ser diferente. La información debe ser estable. Debe replicarse fielmente. Transmitirse a la descendencia. Debe codificar fenotipos. Capaz de codificar proteínas.
Ácido Desoxirribonucleico
Johann Miescher: descubrió una sustancia levemente ácida a la que llamó nucleína (Ácido nucleico). Fred Griffith: Descubrimiento del principio transformante. Bases Moleculares de la Herencia
Experimento de Hershey - Chase
Composición Química del ADN Base Nitrogenada
Característica ADN ( Ácido desoxirribonucleico ) ARN ( Ácido ribonucleico ) Función principal Almacenamiento y transmisión estable de la información genética Expresión génica : transcripción y traducción , regulación , catálisis Azúcar pentosa Desoxirribosa (sin grupo -OH en el carbono 2') Ribosa (con grupo -OH en el carbono 2') Bases nitrogenadas A, T (timina), C, G A, U (uracilo), C, G Estructura primaria Polinucleótido doble (bicatenario), antiparalelo Generalmente monocatenario (una sola hebra) Puentes de hidrógeno A-T (2 enlaces), C-G (3 enlaces) A-U (2 enlaces), C-G (3 enlaces) Conformación secundaria Doble hélice tipo B (más común), altamente estable Estructuras secundarias complejas (loops, horquillas, pseudonudos) Localización celular Núcleo (eucariotas), mitocondrias, cloroplastos Núcleo y citoplasma (eucariotas), ribosomas Estabilidad química Alta (menos susceptible a hidrólisis por ausencia de grupo 2'-OH) Menor (el grupo 2'-OH favorece la hidrólisis) Replicación Sí, mediante ADN polimerasa (semiconservativa) No se replica (se transcribe del ADN) Síntesis Fase S del ciclo celular, por ADN polimerasa En transcripción, por ARN polimerasa Tipos Generalmente único (excepto ADN mitocondrial) Varios tipos: ARNm, ARNt, ARNr, ARNmi, ARNsi, ARNnc, etc. Tamaño Muy largo, con millones de pares de bases Variable, generalmente corto Presencia de intrones Sí (en eucariotas, ADN nuclear) No (el ARN maduro es procesado: splicing elimina intrones) Función en herencia Portador del material genético hereditario Intermediario funcional y regulador en la expresión génica Capacidad catalítica No posee actividad enzimática Algunos ARN ( ribozimas ) tienen actividad catalítica
Los Genes estaban asociados a caracteres concretos . La teoría del Gen –Enzima establece que los genes controlan la estructura de las proteínas . Los Genes estaban situados en los cromosomas. Los cromosomas se componían de ADN y Proteínas. El ADN era el principio transformante. Se sabia que:
Estructura del ADN Primaria
Estructura del ADN Nivel de estructura Descripción Características clave Ejemplos / Relevancia Primaria Secuencia lineal de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster - Dirección 5' → 3' Información genética (genes, codones) - Composición de bases: A, T, C, G Secundaria Doble hélice de dos cadenas antiparalelas - Complementariedad: A-T (2), C-G (3) Estabilidad estructural - Forma B (más común), A y Z (menos comunes) Modelo de Watson y Crick (1953) Terciaria Plegamiento y empaquetamiento del ADN en el espacio celular - Superenrollamiento Compactación en el núcleo - Nucleosomas (ADN + histonas) Regulación de la expresión génica - Fibra de 30 nm Cuaternaria Organización de la cromatina en cromosomas - Máxima compactación Distribución del ADN en la división celular (cromátidas) - Estructura visible durante mitosis y meiosis
Interacción de nucleótidos
Secundaria Doble Hélice
Terciaria
Estructura del ARN El ARN suele ser una molécula monocatenaria. Contiene uracilo en lugar de timina. La pentosa que constituye a sus nucleótidos es la ribosa, en lugar de la 2- desoxirribosa del ADN.
Taller en Clase Investiga sobre los distintos tipos de ARN según su estructura, características, función y localización en la célula, con esta información realiza un cuadro comparativo. Ejemplos: ARN de transferencia, ribosómico, mensajero, nucleares pequeños, microRNA y ARN de interferencia
Brazo Corto (p) Centrómero Brazo Largo (q) Telómeros Telómeros Cromosomas
Cromosomas
Cromatina Eucromatina : Constituye la mayor parte del genoma del núcleo en interfase, está menos estrechamente enrollada y contiene la mayoría de los genes activos. Heterocromatina: Regiones del genoma que están muy condensadas ; no se transcriben y se replican en forma tardía
Niveles de Organización de la Cromatina.
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GENOMAS Genoma: grupo completo de secuencias en le material genético de un organismo. Incluye secuencia de cada cromosoma más cualquier ADN presente en los organelos celulares . Los proyectos de secuenciación del genoma proporcionan información detallada acerca del contenido y de la organización génica en especies diferentes permitiendo realizar inferencias sobre cómo funcionan los genes y evolucionan los genomas .
Tipos y características de los Genomas. Bacteriano Virales Eucariótico Cromosoma circular. Ocupa cerca del 35% del volumen de la célula. Se encuentra en el nucleoide. Diversidad genética. DNA de copia única. ADN, ARN. La cantidad de ácido nucleico está predeterminada por el genoma. El ácido nucleico debe empaquetarse en una cápsula de proteína. Se encuentra condensado en los cromosomas. Se observa como cromatina en el núcleo. Contienen secuencias de ADN repetitivo como no repetitivo. Genoma extranuclear.
Estructura del gen Un gen es un segmento de ADN que proporciona instrucciones necesarias a la célula para la síntesis de un producto génico funcional que puede ser una proteína o ARN.
Tipos de secuencias en los Genes. Secuencias codificantes y no codificantes Promotores Silenciadores Potenciadores
Secuencias codificantes y no codificantes Regiones no traducidas Regiones que codifican para el producto génico
Un solo gen puede sintetizar diferentes proteínas mediante el arreglo de los exones por el proceso de corte y empalme alternativo.
Promotores Secuencias de ADN regulatorias que no codifican para el producto génico , p ero regulan su expresión . El promotor mínimo es la región regulatoria indispensable para la transcripción del gen. Secuencias adyacentes a este promotor mínimo forman parte de él , y pueden modificar la tasa de transcripción del gen, pero no son imprescindibles para la unión de la ARN polimerasa . A los promotores se les unen proteínas reguladoras conocidas como factores transcripcionales cuya función es regular la tasa de transcripción.
Promotores Secuencias de ADN regulatorias que no codifican para el producto génico , pero regulan su expresión. El promotor mínimo es la región regulatoria indispensable para la transcripción del gen. Secuencias adyacentes a este promotor mínimo forman parte de él, y pueden modificar la tasa de transcripción del gen, pero no son imprescindibles para la unión de la ARN polimerasa . A los promotores se les unen proteínas reguladoras conocidas como factores transcripcionales cuya función es regular la tasa de transcripción.
Silenciadores Secuencias corta de ADN que puede inactivar la expresión de un gen vecino . Pueden actuar de varias maneras: Modi fi cando la estructura de la cromatina y evitando que los genes sean activados . Reclutando factores transcripcionales represores y evitando que factores transcripcionales inductores se unan al ADN. Creando señales que bloquean la traducción, e inactivando así la expresión génica .
Potenciadores Secuencias de ADN que aumenta la utilización de la mayoría de los promotores de los eucariotas y puede actuar en cualquier orientación y ubicación.
43 Escribe en 1 minuto….. ¿ Qué has aprendido hoy? Los aprendizajes se pierden si no se fijan