1. Mecanismos Genticos MolecularesBsicos Bioq. Laura B. Formichelli Maestrando en Microbiologa Molecular. Instituto de Medicina Regional Universidad Nacional del Nordeste 2012

2. Bibliografa recomendada de consulta: Molecular Cell Biology. WH Freeman. Harvey Lodish; ArnoldBerk; Chris A. Kaiser; Monty Krieger; Matthew P. Scott; AnthonyBretscher; Hidde Ploegh; Paul Matsudaira. 2005 5ta Ed.Castellano (Panamericana). 2008 6ta Ed. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments, Wiley.Gerald Karp, 2010 6ta Ed., Castellano (Mc Graw Hill). Genes VII- Benjamin Lewin. La Clula- Alberts. 3. ACIDOS NUCLEICOSACIDO DESOXIRRIBONUCLEICOACIDO RIBONUCLEICOADNARN ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO: PROPORCIONA LA INFORMACION NECESARIA PARA CONSTRUIR TODAS LAS CELULAS DEL ORGANISMO. CONSTITUYE EL GENOMA. 4. Estructura del ADNCarcter cido.Contiene en su estructura C, P, N,O, H.Es un polmero lineal.El componente bsico de los cidos nucleicoses el nucletido, compuesto por:Un AzcarUna Base NitrogenadaUn Fosfato 5. Estructura del ADN Estructura Primaria Estructura Secundaria Estructura Terciaria 6. Estructura PrimariaPolmeros LinealesNUCLESIDOSNUCLETIDOS PirimidinasBASE NITROGENADA Purinas+PENTOSA+ FOFATO 7. BASES NITROGENADAS Estructura Primaria 8. Pentosa RibosaDesoxirribosaEstructura Primaria 9. NucletidosEstructura Primaria 10. Estructura Primaria 11. Direccionalidad 5 3extremo 55 AGA 3A G A ALa Secuencia Lineal G de Nucletidos unidos por enlaces fosfodisterconstituye la A ESTRUCTURA PRIMARIAde los CIDOS NUCLEICOSextremo 3Estructura Primaria 12. Estructura Secundaria MODELO DE DOBLE HELICE DEL ADNPROPORCIONES RELATIVAS DE BASES DE ADNDATOS DE DISFRACCION DE RAYOS XDATOS DE DENSIDAD DEL ADN 13. 1 - Reglas de Chargaff (Erwin Chargaff 1950) A=T C=G (C + G): 26-74% Estructura Secundaria 14. 2- Rosalind Franklin y Maurice Wilkins: Rayos X Los datos de la difraccin de los rayos X demostraron que elDNA tiene la forma de una hlice regular que da un girocompleto cada 3,4 nm con un dimetro de 2 nm.Estructura Secundaria 15. 3- La densidaddel DNA sugiereque la hlice debecontener doscadenas depolinucleotidos. Estructura Secundaria 16. 1953. J. Watson y F. Crick. Nature.Molecular Structure of Nucleic Acids.A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid DNA2 cadenas o HEBRAS de Poli-desoxiribonucletidose disponen en sentidos5 opuestos 33ANTIPARALELAS 5BICATENARIO Estructura Secundaria 17. Las 2 HEBRAS de poli-deoxirribonucletidose mantienen unidas entre s porINTERACCIONES DBILESPuente Hidrgeno entre Hidrofbica BASES COMPLEMENTARIASVan der Waals pares de bases (pb) de Watson y CrickPurina-Pirimidina AT CG Estructura Secundaria 18. Estructura Secundaria 19. Forma B Hlice Dextrgiradistancia entre pbadyacentes 0.34 nmSurco longitud de un giro helicoidalmayorcompleto: 10 pb, 3.4 nmSurcomenor Estructura Secundaria 20. Watson, Crick y Wilkins compartieron en 1962 el Premio Nobelde Medicina por el descubrimiento de la estructura de lamolcula de ADN. F. Crick J. Watson Estructura Secundaria 21. Forma AForma Z Hlice Dextrgira Hlice Levgira RNA-DNA RNA-RNA 11 pb 2.53 nm12 pb4.56 nm Estructura Secundaria 22. Estructura Terciaria y de Orden Superior Complejo de nucleoprotenas , cuyoCromatinaplegamiento y compactacin durante la mitosis produce los cromosomas metafsicos. Histonas Estructurales No HistonasProtenas de Unin al DNARegulacinFactores de Transcripcin 23. Histonas + LisPROTEINAS ArgBSICAS MM 11- 23 kDaH1, H2A, H2B, H3, H4Secuencia conservada Terciaria y de Orden Superior 24. COLLAR DE PERLASMicrofotografa electrnica La cromatina aislada en un buffer de baja fuerza inica tiene apariencia de perlas de un collar H1 10 nm 60 p.b146 p.bADN ligadorTerciaria y de Orden Superior 25. SOLENOIDENucleosomaTerciaria y de Orden Superior 26. Protenas NO histonasTerciaria y de Orden Superior 27. RESUMIENDO 5 3 3 5 Terciaria y de Orden Superior 28. DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGA MOLECULAR LA INFORMACIN DEL CIDO NUCLEICO PUEDE SER PERPETUADA O TRANSFERIDA,LATRANSFERENCIA DE LAINFORMACIN A PROTENAS ESIRREVERSIBLE RESTRICCION A LA NORMA VIRIONES PRIONES RETROVIRUS 29. REPLICACINFactor deTranscripcin ADNRNAr RNAt RNAmncleocitoplasma 30. REPLICACIN 31. REPLICACIN DEL ADNMODELO SEMICONSERVATIVOMESELSON-STAHL. 1958La unidad que se conserva deuna generacin a la siguiente es una de las dos cadenasindividuales que forman elduplex progenitor 32. 1. Reconocimiento del ORIGEN DE REPLICACIN A . T Desenrollamiento de la Doble Hlice HELICASA2. Estrs de Torsin Superenrollamiento TOPOISOMERASA Unin DNA ligasa3. Sntesis de RNA CEBADOR o PRIMERhijo Fragmento de PRIMASA.OKASAKImadrehebra retrasada4. Horquilla de Replicacin. Cebador (Primer) RNA5. Elongacin a partir del RNA cebador DNA polimerasa (5 3). Direccin del movimiento hebra Guade la Horquilla6. Unin de Fragmentos de ADN DNA ligasa7. La E directriz de la reaccin proviene de la hidrlisis de dNTP REPLICACIN DEL ADN 33. ADN polimerasas de clulas eucariontes:Hay 13 tipos, siendo las ms importantes dos:ADN polimerasa (alfa): en humanos presenta 4 subunidades, las ms importantesson: Subunidad mayor (130 kDa): tiene actividad polimerasa Subunidad menor (48 kDa): tiene un centro activo de primasa para sintetizar el cebador necesario para la replicacin pero carece de actividad exo 35 por lo que no corrige errores.ADN polimerasa tiene una o dos subunidades dependiendo el organismo. Tieneuna alta capacidad de polimerizacin y actividad correctora de errores (exo 35).Carece de actividad primasa.La primasa (que es parte de la molcula de ADN polimerasa ) sintetiza ARN cebadory comienza la elongacin en las dos cadenas.. Luego la ADN polimerasa , contina lasntesis. 34. Factor deTranscripcinADN TranscripcinRNArRNAtRNAm ncleo citoplasma 35. Transcripcin3 Las molculas de RNA se sintetizan por copiado del H DNA molde con direccin 535 E B RLa secuencia copiada es COMPLEMENTARIA, NO A idntica M El proceso es catalizado por la enzima RNA O polimerasa L D3 E rNTD entrante D E D 2Pi N A5 36. Transcripcin1. INICIACIN2. ELONGACIN3. TERMINACIN 37. INICIACION TranscripcinRNA polimerasa Inicio TerminacinLa RNA polimerasa II se une auna secuencia promotora cerca FT +1complejode la secuencia de Inicio PromotorcerradoLa RNA polimerasa II separala doble hlice de DNA cercadel sitio de inicio.Burbuja (Bubble) deBurbuja transcripcin.14 pb complejo abiertoLa RNA polimerasa II cataliza la rNTP inicialesformacin del enlace fosfodisterentre los 2 primeros rNTP 38. Transcripcin ELONGACIN HbridoDNA-RNARNA polimerasaavanza sobre el templado en direccin 3 5 Vsint 37C = 1000 NTP/minsepara el DNA downstream,hibrida el DNA upstream,adiciona rNTPs 39. Transcripcin TERMINACINAl llegar a la secuencia de Terminacin,la RNA polimerasalibera el RNA sintetizado, se disocia delDNA y se reestablece el dplex de DNAARNm precursor, debe ser procesado para formar ARNm funcionalTranscripto primario 40. Procesamiento del ARN casquete 5 m7GpppDNAUTR E I E IEUTRGenmico globina Sitio de inicio para Sitio de poli(A)la sntesis de RNAPre-RNAm53 Escisin 3 y adicin de la cola de poli(A) PoliA polimerasa (A)n Corte y empalme splicing RNA m maduroTranscripcin 41. Factor deTranscripcin ADNRNAr RNAt RNAmncleo TRADUCCIONcitoplasma 42. Traduccin Ribosoma Pptido enribonucleoprotena crecimientotRNAvacio tRNA rRNACargado aa4tRNA mRNAMovimientocodn codn codn codn del ribosoma aa1aa2 aa3aa4 43. Traduccin DNAmRNA tRNA transporta la ordenrRNA contenida en el DNA asociado a protenasen un Cdigo de 3 BASESforma RIBOSOMASMquinas sintetizadoras de protenas contiene la clave que permitedescifrar el mensaje transportado por el RNAm 44. Nirenberg y Matthei (1961)Cdigo Gentico UniversalCdigo Degenerado 45. TraduccintRNA Aminoacil-tRNA sintetasaTalloaceptorBucle bucleBucle variableBucle anticodn 46. TraduccinEnlace ster de alta E1 2 El ARN t se uneuninal codn UUU Aminoacil tRNAsintetasa tRNAPheespecfica para Puede haberPhe ms de uno (solo una) 20 aminoacil-tRNA sintetasa especficas unen covalentemente el aa al tRNA Ms de 20 (30-100) tRNA ms de 1 tRNA por aa ms de 1 codn por aa 47. Traduccin 1. INICIACINIFGTP/ATP 2. ELONGACINEFGTP/ATP 3. TERMINACINRFGTP/ATP Reconocimiento de AUG por metionil-ARNti Formacin del Complejo de Iniciacin Elongacin de la Cadena Terminacin 48. Traduccin 1. INICIACIN 49. TraduccinSecuencia de KOZAK: ACCAUGG 50. 2- ELONGACIN P Unin del tRNA-pptido A Unin del tRNA aa2-n E Unin del tRNA vaco 1. Entrada del tRNA-aa2 (A) y posicionamientosobre el codn EF1-GTP 2. Apareamiento correcto Hidrlisis de GTP cambio conformacional 3. Formacin del enlace peptdico:peptidiltransferasa rRNA 23-28STransferencia de la Met1 (acilo-activado) (P)al aa2 entrante (amino libre) unido al tRNA4.4. Desplazamiento del Ri sobre el mRNA:Hidrlisis de GTP: EF2-GTPtRNA vaco se ubica en (E)Met-aa2 (peptidil)-ARNt se ubica en (P)entrada del ARNt-aa3 (A) 51. 3- TERMINACIN 1. Reconocimiento de los codones STOP:eRF1 y eRF3-GTP 2. Unin de eRF al codn Stop 3. Liberacin del Pptidochaperonas PLEGAMIENTO 52. Fin.Muchas gracias.