1 / 31

Acizii Nucleici

Acizii Nucleici. Importanţa biomedicală a acizilor nucleici : baza chimică a eredităţii. Un călugăr din secolul XIX pe nume Gregor Mendel a introdus pentru prima oară noţiunea de gen ă : unit ate de bază respons abilă pentru deţinerea şi transmiterea a unei caracteristici unice.

zoey
Download Presentation

Acizii Nucleici

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Acizii Nucleici

  2. Importanţa biomedicalăa acizilor nucleici: baza chimică a eredităţii • Un călugăr din secolul XIX pe nume Gregor Mendel a introdus pentru prima oară noţiunea de genă: unitate de bază responsabilă pentru deţinerea şi transmiterea a unei caracteristici unice. • Iniţial s-a crezut că proteinele cară informaţia genetică, pînă la mijlocul secolului XX, cînd s-a descoperit că ADN-ul este baza eredităţii, datorită faptului că este capabil de auto-replicare.

  3. ADN Sediul principal al localizării ADN-ului estenucleul celulelor. Sedii secundaresunt: mitocondriile şi cloroplastele (în celula vegetală). ARN Diferitele tipuri de ARNsunt localizate în nucleu, citoplasmă, mitocondrii,ribozomi. Acizii nucleicisuntADN-ul şi ARN-ul

  4. Ce sunt acizii nucleici(ADN and ARN)? • Acizii nucleicisuntpolinucleotide(produşi de policondensarea aunor unităţi denumite nucleotide). • Nucleotidele reprezintă unitatea monomerică a acizilor nucleicişi sunt compuse din: - o bază azotată heterociclică: - purine: adenină (A) şiguanină (G) - pirimidine: citozină (C) şitimină (T) pentru ADN citozină (C) şi uracil (U) pentru ARN - o pentoză: - dezoxiriboza (este prezentăîn ADN) - riboza (este prezentăîn ARN) - fosfat

  5. Pirimidinele • Atomiiheterociclului pirimidinic sunt numerotaţi de la 1 la 6 (astfel încat atomii de N din ciclu să primească indicele minim).

  6. Bazele azotate prezintă fenomenul de tautomerie

  7. Bazele azotate prezintă fenonemul de tautomerie • Formele mai stabile: • Forma lactam este mai stabilă decît forma lactim • Forma amino este mai stabilă decît forma imino • În acizii nucleici există formele lactam şi amino

  8. Purine • Atomiiheterociclului purinic sunt numerotaţi de la 1 la9 (astfel încat atomii de N din ciclu să primească indicele minim).

  9. Pentoze • Atomii de carbon ai pentozelor sunt numerotaţi de la 1’ la 5’. • Pentoza din ADN estedezoxiriboza, căruia îi lipseşte gruparea hidroxil 2’-OH. • Pentoza din ARN este riboza. 5’ 4’ 1’ 2’ 3’ lipseşte 2’-OH

  10. Structura nucleozidelor: bază + pentoză • Nucleozidelesunt derivaţiai bazelor azotate care au o pentoză legată de un atom de azot din heterociclu: N9 pentru purine N1 for pirimidine printr-o legăturăβ-N-glicozidică. Legătură β-N-glicozidică

  11. Structura nucleotidelor • Nucleotidelesunt compose din nucleozide (basă + pentoză) şi 1, 2, sau 3 grupărifosfat (se formează o legătură esterică între fosfat şi 5’-OH). • Mononucleotide (nucleozid-monofosfat)= nucleozid + 1 fosfat • Nucleozid-difosfat = nucleozid + 2 fosfat • Nucleozid-trifosfat = nucleozid + 3 fosfat

  12. Terminologie Ribonucleozide/Ribonucleotide(cînd pentoza = riboză)

  13. Terminologie Ribonucleozide/Ribonucleotide(cînd pentoza = riboză)

  14. Terminologie comparativă

  15. Terminologie Dezoxiribo-nucleozide/nucleotide(cînd pentoza = dezoxiriboză)

  16. Funcţiile fiziologice ale nucleotidelor • “Cărămizi” pentru sintezaacizilor nucleici • Compuşi macroergicicare furnizează energia necesară diferitelor procese biologice (ex. ATP, GTP) • Reglatori alostericiai diferitelor enzime (ex.ADP e activator alosteric al ICDH din ciclul Krebs) • Donori de grupe metil (ex.S-adenozilmetionina) • Mesageri intracelulari ai hormonilorhidrofili (ex. AMPc, GMCc)

  17. Nucleotide naturale libere: AMPc • 3’,5’adenozin monofosfatul ciclic (AMPc) este mesager secundimlicat în transmiterea mesajului hormonal din mediul extracelular în interiorul celulei.

  18. Lanţul polinucleotidic al ADN(structura primară/covalentă) 1’ • ADN este un polidezoxiribonucleotid în care gruparea 3’OH a unui dezoxiriobonucleotid este legată la gruparea 5’OH a dezoxiriobonu-cleotidului vecin printr-o legătură fosfat diesterică. • Lanţul polinucleotidic este polar:prezintă două capete distincte. • Capătul 3’este cel cu gruparea 3’-OH liberă. • Capătul 5’este cel cu gruparea 5’-OH liberă sau fosforilată. • Lanţul polinucleotidic al ADN este încărcat negativ la pH-ul fiziologic. 3’linkage 5’linkage

  19. Reprezentare simplificată a lanţului ADN OH Pentoza: linie orizontală Baza: litera corespondentă Leg. fosfodiesterică: linie oblică şi P la mijloc 5’ 3’ G P 5’ 3’ C P P 5’ 3’ T OH

  20. Reprezentarea simplificată a catenei de ADN Prin convenţie o catenă de ADN se scrie în direcţia 5’- 3’. ex. GCT înseamnă 5’GCT 3’

  21. Dublu helixul ADN • Watson şi Crick au decoperit că structura secundară a ADN este undublu helix–formată din două catene de ADN asociate prin împerecherea bazelor • Inelele glucidice legate prin resturi fosfat constituie scheletul extern al dublu helixului, în timp ce bazele azotate hidrofobe sunt orientate spre interior şi perpendicular pe axa helixului. • ADN-ul uman conţine aproximativ 3,5 x 109“perechi de baze”.

  22. Dublul helix al ADN ( structura secundară) Stabilitatea ADNdc este asigurată de: - interacţiunile hidrofobe dintre bazele azotate suprapuse (stivuite) de pe aceeaşi catenă - legăturile de hidrogen ce se stabilesc între bazele azotate de pe o catenă şi cele complementare de pe cealaltă catenă. Cele două catene de ADN sunt antiparalele.

  23. ADN dublu helix (structura secundara) 3. G-C are 3 legături de H. A-T are 2 legături de H. • Cele două catene sunt complementare (G is complementară C, A is complementare T). • Nr. A = Nr. T Nr. G = Nr. C

  24. Dublu helix ADN (structura secundară) • Există mai multe confomaţii ale ADN; • Conformaţia B:descrisă de Watson şi Crick are orientare dreaptă, pasul dublu helixului este 34 Å (3,4nm), diametrul de 2nm, iar nr. perechi baze per tur este 10; cea mai răspîndită. • Conformaţia A: dublu helix de dreapta dar mai compact, pasul elicei este de 2,8nm, nr. perechi baze per tur este 11. • Conformaţia Z: dublu helix de stinga, pasul elicei 4,56nm şi nr. perechi baze per tur este 12.

  25. De la ADNlacromozomi • In eucariote ADN-ul este stocat în nucleu. Deoarece nu este suficient sapţiu iar molecula ADN-ului este extrem de mare (lungimea ADN de la o singură celulaă umană e 2m!!!), ADN-ul trebuie compactat. • Existăcincinivelede compactare a ADN careconduce la o scădere de 10.000 de orilungimii ADN.

  26. Nivelele de compactare a ADN în nucleu-Primulnivel- r • Dublul helix de ADN se înfăşoară în jurul unui octamer proteic format din histone- fiecare unitate de ADN spiralată de 1,75 ori în jurul unui compelx histonic se numeştenucleozom. • Histonele sunt proteine bazice cu masă moleculară mică (max. 20.000), bogate în aa bazici (Arg pt.H2A, H2B şi, Lys pt H3, H4).

  27. Nivelele de compactare a ADN în nucleu-Primulnivel- r • În jurul octamerului histonic (H2A H2B H3 H4)x2 este spiralat ADN-ul nucleozomic fomat din 140 perechi de baze. • Nucleozomii sunt legaţi între ei prin ADN intrenucleozomic sau ADN linker format din 30 perechi de baze).Histona H1 itercaţionează cu ADN linker, avînd rol în superspiralizarea nucleozomilor. • Polinulceozomul seamănă cu nişte“mărgele pe aţă” (=fibrile de cromatină de 10nm ).

  28. Nivelele de compactare a ADN în nucleu-al doileanivel- • Polinucleozomul se superspiralează pentru a forma structura desolenoid. • Solenoidul conţine 6-7 nucleozomi per tur.Pasul e de 10nm, diametrul de 30 nm. • Solenoidul formeazăfibrele de cromatină de 30 nm.

  29. r Nivelele de compactare a ADN în nucleu-nivelele 3,4 şi 5- - Fibrele de cromatină se compactează şi mai mult formdomenii în formă de buclă. - Aceste domenii în buclă sunt superspiralizate şi organizate în structuri distincte numitecromozomi. - ADN -uluman nuclear ( genomul) constă în 23 perechi de cromozomi.

  30. Diferenţadintre celulele diploideşi celulele haploide • Majoritatea celulelor eucariote conţinperechide cromozomişi sunt astfel denumitediploide. • Celulele care conţincromozomi neperechesunt denumitehaploide.

  31. Cromozomii genomului uman

More Related