NUCLEÓTIDOS

1. H NUCLEÓTIDOS • Son moléculas compuestas por: • una base nitrogenada púrica o pirimídica • una pentosa; ribosa o desoxiribosa • ácido fosfórico. • La estructura general del esquema es la de un Ribonucleótido. • Un desoxiribonucleótido en lugar de ribosa contiene desoxiribosa como pentosa.

2. Importancia de los nucleótidos en los seres vivos Información • Los ejemplos presentados son algunos de los nucleótidos de mayor relevancia en los seres vivos: • ADN • ATP • NAD Energía Coenzima redox

3. Bases nitrogenadas de los nucleótidos • Bases púricas y pirimídicas de los principales nucleótitidos. • La guanina fue aislada por primera vez del guano de aves. La timina del tejido de timo.

4. Mononucleótidos

5. Dinucleótidos • Están compuestos por dos monómeros unidos por enlace fosfoanhidrido. • Cumplen funciones de coenzima • Ejemplos: • NAD: coenzima redox • NADP: coenzima redox • FAD: coenzima redox • Coenzima A: coenzima transportadora de grupos acilo.

6. ¿Qué relación tienen las vitaminas con los nucleótidos? • Una parte de la estructura de los dinucleótidos es una vitamina. • En este caso , en la molécula de FAD, una parte de la misma, es una vitamina hidrosoluble, la vitamina B6 o Riboflavina. Riboflavina Vit B6

7. NAD: Nicotinamin adeníndinucleótido • El NAD es una coenzima redox • El potencial redox estándar del NAD es -0,32 V • NAD+ es la forma oxidada de la coenzima • NADH + H+ es la forma reducida • La nicotinamida es una vitamina del grupo B. • La parte reactiva de la molécula es el anillo de nicotinamida.

8. Formas oxidada y reducida del NAD En el NADP este grupo hidroxilo está esterificado con fosfato

9. Coenzima A transportadora de grupos acilo Grupo tiol reactivo • En este caso el grupo acilo es un grupo acetilo

10. ORGANIZACIÓN Y EXPRESIÓN DEL GENOMA

11. Un poco de historia • 1850- Gregor J. Mendel y sus experimentos con Pisum sativum. • 1909 se emplea el término Gen, acuñado por W.L.Johannsen. • 1940. Se conoce que los cromosomas están formados por ADN y proteínas. • 1953. James Watson y Francis Crick postulan la estructura del ADN, basándose en cristalografías de Rayos-X tomadas por Rosalind Franklin.

12. El dogma central de la genética • La información genética se mantiene gracias a que el ADN se replica de manera semiconservativa. • Luego fluye desde el ADN al ARN mediante el proceso de transcripción. • El mensaje del ARN se traduce a proteína. • Los recuadros indican procesos virales.

13. Detalle del proceso de transmisión de la información genética

14. Características de las moléculas de transmisión genética • Codifican toda la información necesaria para el crecimiento, desarrollo, estructura y reproducción • SE autoreplica • Tiener la posibilidad de acomodarse a cambios y adaptaciones evolutivas • El ADN es muy estable y no posee las características de recambio observable en las proteínas.

15. ¿El ADN está solamente en el núcleo de las células? • Hay ADN en organelas como cloroplastos y mitocondrias • Las células de los vegetales deben replicar y mantener tres genomas.

16. ¿El tamaño del genoma de un individuo se correlaciona con su complejidad? • Un análisis de los datos que nos brinda la gráfica,podrá ayudarnos a elaborar una conclusión al respecto • La escala está dada en pares de nucleótidos por genoma haploide.

17. Niveles de organización genética y molecular • Se observa un cromosoma en metafase • Los genes A,B,C,D,E y F están ubicados en diferentes sectores del cromosoma • El gen E se muestra en un modelo molecular ampliado.

18. Características de la duplicación del ADN • Semiconservativa: la molécula hija conserva sólo una hebra parental. • Semidiscontínua: una parte de cada hebra se sintetiza continuamente ( hebra conductora), y la otra se fabrica en fragmentos ( de Ogazaki). • Bidireccional: en cada hebra, a partir de cada punto de iniciación, se fabrica un trozo de hebra de manera contínua y otro discontínuo. • En los cromosomas eucarióticos hay varios sitios de iniciación. • La síntesis de ADN la realizan las ADN polimerasas, enzimas “de molde” que adicionan nucleótidos a hebras preformadas en sentido 5’-3’.

19. ¿Qué son los telómeros? • Son los terminales de los cromosomas • Cuando se duplica el ADN es importante que los cromosomas no se acorten • El acortamiento de cromosomas determina el envejecimiento del ADN

20. Estructura básica de un gen eucariótico • Hacia el terminal 5’ se observa la región reguladora que no se transcribe. También hay elementos reguladores hacia la región 5’.

21. ¿Qué es un GEN? • Es un trozo de ADN que codifica para una cadena polipeptídica, un ARN de transferencia o u ARN ribosomal • Es un locus de exones que se transcriben. • UN gen se extiende entre dos codones de STOP, y constituye lo que se llama Fase Abierta de Lectura ( ORF en inglés). • UN ORF consta de: • Región reguladora corriente arriba • Promotor • Codón de iniciación • Exones e intrones • Codón de terminación • “Cola” Poli A.

22. Estructura y organización de un gen eucariota • UN gen se divide en varias secciones • La sección que se transcribe , funciona como “molde” o “templado” para la síntesis de ARN.

23. ¿Qué es la transcripción? • Es la síntesis de ARN • La enzima responsable de este proceso es la ARN polimerasa • Es una enzima de molde que no requiere “primers” o moléculas preformadas. • La transcripción está regulada • No todos los genes se transcriben en todo momento • Los genes que más se expresan son los que tienen promotores “potentes”

24. Comparación de distintos promotores • Estos promotores corresponde a distintos genes. • En todos ellos hay zonas conservadas. • Debemos tener en cuenta que estos promotores deben ser reconocidos por la misma enzima: ARN Polimerasa. • La ARN Polimerasa tiene mayor actividad con los promotores más potentes, y por lo tanto la transcripción es más efectiva.

25. Los promotores más potentes son los de los virus • Por este motivo, cuando se incorpora un trans gen, se lo hace acompañándolo con un promotor viral, que hará que el gen se SOBREEXPRESE. • ¿Qué es un transgen? • Es un gen de otro origen. Por ejemplo a la Soja RR, se le incorpora un gen foráneo que le otorga resistencia al glifosato. • Este proceso relatado es parte de las técnicas de Ingeniería Genética que se aplican para lograr cultivos transgénicos.

26. Factores reguladores en la transcrición • En la expresión de los genes eucarióticos, intervienen muchos factores, algunos de los cuales son parte misma del genoma, pero se encuentran alejados del gen. • En el dibujo puede verse cómo los factores de transcripción, “acercan” las secuencias reguladoras ( “enhancers”), al sitio de inicio de la transcripción.

27. ¿Cuál es la hebra de ADN que lee una ARN Polimerasa en la trasncripción? • Cada hebra de ADN sirve de “molde” para la transcripción de diferentes genes.

28. ARN r y ARN t

29. Código gentético • Lo lleva la molécula de ARN • Es Universal • Es degenerado • No es ambiguo • No tiene signos de puntuación • Tiene 64 palabras que se forman con 4 letras agrupadas de a tres( tripletes) • Tiene tres señales de STOP.

30. Regulación de la expresión de los genes y diferenciación celular • No todos los genes se expresan por igual,lo que da lugar a que cada célula tenga su propio patrón proteico. • La potencia de los promotores es un factor de regulación que se da en todos los genes • Los genes son regulables por proteínas represoras, que se unen a un sitio específico del promotor • Las proteínas reguladoras pueden ser activas en sí misma o requerir un efector que las vuelva activas ( co-represor) • A las proteínas que son activas en sí mismas, las puede inhibir una molécula, que se denomina inductor. • Un ejemplo típico de regulación de la expresión de los genes, es el de bacterias que metabolizan la lactosa ( bacterias lácticas)