La estructura del material hereditario

1. La estructura del material hereditario

2. El ciclo celular

3. El ciclo celular G 2 pro S meta ana telo G 1 mitosis G1 = gap; fase de crecimiento S = síntesis; fase de replicación de los cromosomas G2 = gap; fase de preparación de la mitosis G 0 diferenciación o especialización celular

4. El ciclo celular – la interfase cromátidas centrosoma membrana plasmática citoplasma membrana nuclear fase G1 fase G2

5. El ciclo celular – la mitosis centrómero huso acromático fibra del huso comienzo de metafase metafase profase

6. El ciclo celular – la mitosis anafase telofase y citocinesis citocinesis terminada Resultado de la mitosis: Se obtienen dos células hijas de dotación cromosómica idéntica a la de la célula madre (2n).

7. La meiosis – primera división – división reduccional interfase comienzo profase Acontecimiento clave de la profase I meiótica: apareamiento de los cromosomas homólogos

8. La meiosis – primera división – división reduccional comienzo metafase metafase profase Acontecimiento clave de la metafase I meiótica: Formación de una doble placa ecuatorial

9. La meiosis – primera división – división reduccional anafase telofase y citocinesis citocinesis terminada Acontecimiento clave de la anafase I meiótica: No separación del centrómero Acontecimiento clave de la telofase meiótica: Reducción del número de cromosomas a la mitad; cada cromosoma está formado por dos cromátidas.

10. La meiosis – segunda división – división ecuacional metafase II profase II citocinesis terminada

11. La meiosis – segunda división – división ecuacional anafase II metafase II telofase y citocinesis II

12. La meiosis – balance A partir de una célula madre diploide (con 2n cromosomas)... ...cuatro células hijas haploides (con n cromosomas). ...se obtienen...

13. El cariotipo humano – trisomía 21

14. El cariotipo humano – elaboración

15. Los cromosomas – estructura detallada

16. Los cromosomas – aspecto exterior

17. Los cromosomas estructura detallada palabras claves: histonas centrómero cromátida telómero hebra doble hélice

19. La estructura de los ácidos nucleicos ácido fosfórico: un azúcar (pentosa C5) ribosa (para el ARN) desoxirribosa (para el ADN) bases nitrogenadas: púricas: A y G pirimídicas: C, T (para el ADN) pirimídicas: C, U (para el ARN) ADN ARN

20. La estructura de los ácidos nucleicos – química 1 2. ácido fosfórico 1. el azúcar: ribosa b-ribosa ARN 2-desoxi-b-ribosa ADN

21. La estructura de los ácidos nucleicos – química 2 adenina guanina citosina uracilo timina 3. las bases nitrogenadas

22. La estructura de los ácidos nucleicos ácido fosfórico: nucleósidos adenosina guanosina uridina citidina timidina nucleótidos adenosina monofosfato (AMP) guanosina monofosfato (GTP) uridina monofosfato (UTP) citidina monofosfato (CTP) timidina monofosfato (TTP) azúcar (pentosa C5) ribosa (para el ARN) desoxirribosa (para el ADN)

23. ADN / ARN las diferencias ARNn,

24. Estructura de los ácidos nucleicos - complementaridad ARN ADN

25. La estructura de los ácidos nucleicos – doble hebra Paso de hélice: 34 A = 10 pares de bases. Diámetro = 20 A. El código genético corresponde a la secuencia de los tripletes de bases del ADN.

26. El ADN

27. El ARN ARNt estructura real y extendido Ribosoma y ARNr dentro de él ARNm procariota y eucariota

28. La función de los ácidos nucleicos – el dogma central ADN ARNm proteína ARNt transcripción traducción replicación ARNr

29. El ADN: la replicación o duplicación del ADN Para explicar la duplicación de un ADN bicatenario, se propusieron tres hipótesis. Todas se basaban en la utilización de la molécula de ADN "madre" como matriz para su replicación, pero mediante procesos diferentes La hipótesis semiconservativa La hipótesis conservativa La hipótesis dispersiva

30. El ADN: la replicación del ADN – Meselson y Stahl 1958 Para demostrar cuál de las tres hipótesis era la correcta, Meselson y Stahl cultivaron E. coli durante varias generaciones en un medio que contenía 15NH4Cl como única fuente de nitrógeno (nitrógeno pesado), de forma que el ADN sintetizado era pesado. En un momento dado (t = 0), transfirieron el cultivo a un medio que contenía 14NH4Cl (nitrógeno normal) y a intervalos regulares tomaron células para extraer el ADN y analizarlo por centrifugación en gradiente de cloruro de cesio. Esta técnica permite separar las moléculas en función de su densidad: la densidad en el tubo aumenta gradualmente hacia el fondo del tubo, de forma cuanto más densas son las moléculas de ADN, más migran hacia el fondo. Los resultados fueron los siguientes:

31. El ADN: la replicación del ADN – Meselson y Stahl

32. El ADN: la replicación del ADN – Meselson y Stahl t = 0: una banda abajo t = 1ª generación: una banda en el medio t = 2ª generación: una banda en el medio y una banda arriba Conclusión: La hipótesis correcta es la semiconservativa; cada hebra de la molécula original sirve de matriz para la síntesis de una hebra complementaria, de forma que tras un ciclo de duplicación se tienen dos moléculas de ADN híbridas, formadas por una hebra de la molécula original emparejada con una hebra nueva.

33. El ADN: la replicación del ADN – Meselson y Stahl - premisas Hay que destacar algunos puntos importantes de este experimento. En primer lugar el hecho de que es preciso separar los ADN en un gradiente que permita distinguir sus muy ligeras diferencias de densidad; una "simple" centrifugación no basta. La utilización de un gradiente de cloruro de cesio es pues un punto fundamental del protocolo. Además, las observaciones fueron posibles sólo porque Meselson y Stahl habían conseguido poblaciones de bacterias síncronas (durante algunas generaciones).Muchos autores (y en particular, libros de texto) omiten estos puntos fundamentales... lo que hace perder todo sentidos a sus conclusiones...

34. El ADN: la replicación en los eucariotas • El mecanismo es similar al de los procariotas pero presenta dos diferencias principales: • En cada cromosoma hay varias burbujas de replicación que actúan simultáneamente. • Los cromosomas son lineales: tienen telómeros que pierden un pequeño fragmento al final en cada replicación y sólo permiten un limitado número de reproducciones celulares (reloj celular).

35. La síntesis de proteínas: introducción Complejo mecanismo que se subdivide en dos partes: transcripción y traducción. Tiene como objetivo la construcción de proteínas de acuerdo a las instrucciones contenidas en el ADN (genes).

36. La síntesis de proteínas: introducción

37. La transcripción

38. La transcripción en eucariotas • Esencialmente similar a la de los procariotas, pero con dos grandes diferencias: • Mayor complejidad de los mecanimos de iniciación (menor accesibilidad del ADN a las polimerasas debido a su unión con las histonas, mayor cantidad de genes y necesidad de una modulación más complicada en organimos complejos a menudo pluricelulares).

39. La transcripción en eucariotas • Maduración postranscripcional del ARNm: • Adición de una cola de poli-A. • Eliminación de intrones y pegado de los exones restantes (splicing). Esto permite gran versatilidad: los ARNtp procedentes de un mismo gen pueden ser madurados de forma distinta en diferentes células de un ser vivo. Heterohíbrido de un ARNm maduro con el ADN molde monocatenario del que procede (TÉCNICA).

40. La transcripción: Los ARNt sitio de unión del aminoácido (en C3’ terminal, siempre CCA) puentes de hidrógeno bucle anticodon: tres bases que interactúan con el ARNm La representación tridimensional pone de relieve las regiones internas con apareamiento de bases. La representación en hoja de trébol pone de relieve los tres bucles del ARNt cada ARNt es específico de un aminoácido

41. La transcripción – símbolos utilizados

42. La transcripción: Los ARNt Enlace de alta energía + ARNt metionina metionil-ARNt ADP + Pi ATP H2O

43. La traducción: iniciación sitio A sitio P ARNt de inicio (=f-MET-ARNt) ARNm codon de inicio Subunidad grande de un ribosoma 5’ 3’ Subunidad pequeña de un ribosoma

44. La traducción: elongación ARNm ATP ATP ADP+Pi ADP+Pi 5’ 3’ 1. fijación del aa-ARNt (aquí PHE p.ej.) al sitio A consumo de energía 2. formación del enlace peptídico 3. translocación del complejo consumo de energía liberación del sitio A liberación de l’ARNt precedente

45. La traducción: elongación ARNm ATP ATP ADP+Pi ADP+Pi 5’ 3’

46. La traducción: terminación ARNm ATP ADP+Pi  5’ 3’ disociación del complejo corte del primer aa (f-MET) maduración de la proteína

47. La traducción « Microsoft »

48. Código genético El código genético es universal y degenerado.

49. CÓDIGO GENÉTICO lectura centrífuga

50. La traducción: regulación de la expresión génica La regulación de la expresión génica Jacques Monod & François Jacob 1910 - 1976 & 1920 -