Bases Físicas de la Herencia

9. Bases Físicas de la Herencia

10. Estructura del DNA

11. Uniones entre bases

13. Hipótesis replicación DNA

14. Replicación del DNA La Replicación del DNA es simple, pero requiere un gran grupo de enzimas y proteínas: • La Helicasa desenrolla la molécula • Las proteínas de unión a cadena sencilla estabilizan el ssDNA • La Primasa inicia la replicación con RNA • La DNA polimerasa extiende el nuevo DNA • La segunda DNA polimerasa remueve el RNA • La DNA ligasa une todos los fragmentos

15. Síntesis de DNA (5´a 3´) 1) Topoisomerasa: desenrrolla 2) Helicasa: abre 3) Cebador de RNA: Reconoce 3´ (sintetizado por RNA primasa) 4) DNA Polimerasa: adhiere 5) Ligasa: une 6) Okasaki: fragmentos que se sintetizan en cadena rezagada

19. Replicación del DNA

20. Replicación del DNA • Replicación: continua (cadena adelantada) y discontinua (cadena retrasada) • Discontinua • Cebador (pequeño RNA 2-60 nucleótidos añadido • por la primasa o RNA pol que provee 3’ OH) • Fragmento de Okazaki por DNA pol III (1500 bp • en procariotas y 150 en eucariotas) • Pol I elimina cebador 3’ -> 5’ y llena huecos (gap) • Ligación (DNA ligasa, enlace fosfodiéster)

22. Replicación del DNA • Enzimas que sintetizan (replican) el DNA • E. coli • DNA polimerasa I (rellena huecos y repara) • DNA polimerasa II y III (función principal en la síntesis) • Añade bases en ambas cadenas en la dirección 5’  3’ • Requiere un 3’ OH final • Eucariotes • 5 polimerasas •  y  principal en replicación • ,  y  exonucleasas • Corrección de pruebas: actividad 3’  5’ exonucleotídica. Sustituye bases mal emparejadas por correctas

24. Existen las dos formas de replicación: • En general, es Bidireccional: • genomas bacterianos • cromosomas de células eucariotas • en el ADN mitocondrial • en algunos virus

28. TRANSCRIPCION • El proceso mediante el cual la información almacenada en el DNA se recupera mediante la síntesis de RNA dependiente de un molde.

29. REPLICACION Y TRANSCRIPCION SIMILITUDES • Se utilizan nucleótidos trifosfatados • El crecimiento de la cadena va en dirección 5’3’ DIFERENCIAS • Solo se transcribe una hebra de DNA • Solo una pequeña fracción del genoma es transcito

30. TRANSCRIPCIÓN • Función: la formación del transcrito de RNA mediante la catálisis de la unión de nucleótidos libres a la cadena molde del DNA formando una monohebra de RNA. • Propiedades que hacen posible la síntesis del transcrito de RNA 1. COMPLEMENTARIEDAD DE BASES ENTRE DNA Y RNA: A-U, C-G, G-C, T-A 2. UNIÓN DE PROTEÍNAS ESPECIFICAS AL DNA (RNA Polimerasa y otras proteínas que actúan como factores de transcripción).

31. Propiedades del RNA • Una cadena, no doble hélice. Apareamiento intramolecular -> RNA contorsionista molecular • Azúcar ribosa (OH en el carbono 2’) • Esqueleto azúcar-fosfato en posiciones 5’-3’ del azúcar como DNA • Uracilo en vez de Timina, se empareja con Adenina, y también con Guanina cuando se pliega (no en la transcripción). • Catalizador biológico -> Ribozima

32. RNA (Acido Ribonucleico) • Tipos mas importantes: • mRNA  Se sintetiza a partir de DNA y se utiliza como molde para la síntesis proteica en ribosomas • rRNA  Compone los ribosomas que se encargan de la síntesis de proteínas • tRNA  Se une a los aminoácidos y los transporta al ribosoma para la síntesis de proteínas

33. ORIENTACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN

36. TRANSCRIPCION EN PROCARIOTES • En procariotes una sola RNA pol cataliza la síntesis de las tres clases de RNA • La RNA pol cataliza la reacción de transcripción a una velocidad aprox. 50 nucleótidos/s • En E. coli hay aprox. 3000 moléculas de RNA pol • Una vez la RNA pol se une a un molde de DNA e inicia la transcripción rara vez se disocia hasta que llega a una señal de terminación

38. Etapas de la transcripción • Iniciación: Secuencias promotoras (se une la RNA polimerasa) Procariotas: Secuencias consenso Pribnow (-10 pb aguas arriba) y región -35 pb

39. Etapas de la transcripción • Iniciación: • Secuencias promotoras (se une la RNA polimerasa) • Procariotas: Secuencias consenso Pribnow (-10 pb aguas arriba) y región -35 pb • Eucariotas: Caja TATA (-25 pb) y CAAT (-70 pb)

40. Etapas de la transcripción… • Elongación: • 5’->3’ • Enrollamiento aguas arriba (5’) y desenrollamiento aguas abajo (3’) del DNA • Terminación: • Dependiente del factor Rho • Independiente de Rho

41. Terminación: mecanismo intrínseco -> DNA Palíndrome, estructura tallo-bucle Región 3’ no traducida de ~ 40 bases (3’UTR)

42. TERMINACION DEPENDIENTE DEL FACTOR

43. TRANSCRIPCION EN EUCARIOTAS Es un proceso de mucha discriminación (según el tejido o etapa del desarrollo serán los genes que se van a transcribir) La maquinaria de la transcripción debe tener en cuenta la compleja estructura de la cromatina eucariota Requiere de varios tipos de RNA polimerasas La RNA polimerasa requiere de factores adicionales llamados factores de transcripción para iniciar la transcripción Tiene que haber un procesamiento complejo del mRNA que permita escindir los intrones del mensaje y transportar la molécula al citoplasma

44. Transcripción Eucariotas RNAs Polimerasa en Eucariotas • 1- Existen tres tipos de RNA polimerasa • La I, la II y la III • RNA polimerasa I, 13 subunidades. Se localiza en el núcleo y en el nucleolo. -> Síntesis de rARN 45S. • RNA polimerasa II, 12 subunidades. Se localiza en el nucleoplasma. -> Síntesis de los hnRNA (transcrito primario), los precursores de los mRNA. • RNA polimerasa III, 17 subunidades. Se localiza en el nucleoplasma. -> Síntesis rRNA 5S y tRNA.

45. Transcripción Eucariotas

46. Transcripción Eucariotas

47. Exón: secuencia codificante Intrón: secuencia no codificante entre dos exones Estructura del gen eucariotico

50. Diferencias eucariotas - procariotas