ADN

cómo se encuentra el ADN

cómo se encuentra el ADN

Histona

Histona

- Soporte estructural
- ADN: Se ubique en el núcleo
- Regula la expresión genética
- Forma: Nucleosomas (200 bp)

-Doble hélice
-Nucleosoma
-Solenoide
-Cromatina extendida
-Cromatina condensada
-Cromosoma metafásico

Unión de macromoléculas

ADN

Polidesoxinucleotidos

Químicamente opuestos

Antiparalelas

Fosfatos-azúcares

Unión 5´- 3´

Ej: Cromosomas= ADN= 247 millones B.P.

Compleja (importante)

PROTEINAS

Base nitrogenada

Estructura

Primaria

Aminoácidos

Secundaria

Lamina β

Hélice α

Terciaria

Complejo de lamina β y hélice α

Cuaternaria

Cadenas polipeptídicas

Aminoácido (20)

Grupo amino

-NH2

Grupo carboxilo

-COOH

Carbono central

Cadena lateral

Factores de accesibilidad al ADN

Acetilación de histonas

Acetilación de histonas

1. Afloja los nucleosomas

Activación del GEN

acetilar

proceso medio ambiental

desacetilar

metilación del DNA

metilación del DNA

Desactivación del GEN

Hélice

Externamente: Enlaces fosfodiester

Conformaciones Anti y Syn

Purinas: H-8 sobre el azúcar (Anty) y H-8 lejos del azúcar (Syn)

Pirimidinas: H-6 sobre el azúcar (Anty) y O-2 sobre el azúcar (Syn)

Stacking (apilamiento de bases)

10.4 P.B.=Vueltares

Topología

Estructuras invariantes (estiramientos o desdoblamientos)

Molécula circular: Plásmidos

Molécula circular: Plásmidos

ADN

Doble hélice: Energía libre positiva

Circular: Energía positiva y negativa

Ecuación general

Ecuación general

L= T+W

-L: Número de enlace
-T: Número de vueltas
-W: Número de enrrollamientos

+ B.P.= - número de enlaces (Vuelta)
- B.P.= + número de enlaces (Vueltas)

Enrrollamiento: a. Derecha (negativo -1) y b. Izquierda (positivo +1)

Positiva: Difícil separación Negativo: Facilita la replicación y transcripción

ADN relajado: 10.4 B.P. (vuelta)

Topoisomerasa I

Hidrólisis en una hebra (enlace fosfodiester): Paso a través del corte, uniendo los enlaces

ATP ≠

Topoisomerasa II

Hidrólisis en ambas hebras (enlaces fosfodiester): Pasa otra doble hebra por el corte, uniendo todos los enlaces

= ATP y NADH (bacterias=Girasas)

USOS

En medicina para antibióticos

En medicina para antibióticos

Efectos de quimioterapia

Repair Replication, Unscheduled DNA Synthesis, and the
Repair of Mammalian DNA1

Síntesis de ADN= Células Hela

Henrietta Lacks=Células cancerígenas

Henrietta Lacks=Células cancerígenas

ADN: Replicación semiconservativa

Moléculas: Conservan progenitora y contiene una nueva cadena (síntesis)

Tritio (ADN): Densidad normal se ha incorporado= Replicación no conservada (reparación)

GENÉTICA

Manejo base de datos
biológicos

PCR

1) la identificación
2) el desenrollamiento
3) la estabilización
4) la generación
5) el avance
6) los pasos finales del ensamblaje
7) la identificación
8) el superenrollamiento

Enzimas de restricción

Enzimas de restricción

cohesivos

abruptos

ADN recombinante

mediante plásmidos

mediante plásmidos

vector de clonación

caracteristicas especiales

tamaño pequeño, varios sitios de restricción, múltiples marcadores, elevada capacidad

secuenciación de ADN

DEFINICIÓN

TECNOLOGÍAS EN DESARROLLO

Electroforesis

Electroforesis

ADN, PROTEÍNAS, ARN

CARGAS POSITIVAS SE ATRAEN

GEL DE AGAROSA

Bioinformática

Detección de QTLs

Muestra de sangre

Extracción DNA

Salting out

Salting out

Ruptura membrana celular

Procesos

Centrifugado

Células

Glóbulos blancos

Buena calidad DNA

Sin impurezas

Plasma

Se elimina

PCR

Amplifica genes

Cadenas de un gen particular

Por replicación

Se lleva al termociclador

Genes de interés

Kappa caseina

Prolactina

Hormona de crecimiento

Determinación del sexo

RFLP

Enzimas de restricción

Reconocen sitio de corte

Genera fragmentos

(R) Restricción

(F) Fragmento

(L) Longitud

(P) Polimorfismo

Electroforesis

Técnica: Separación de moléculas

Movilidad en un campo electrico

Materiales

Material genético

Cámara de electroforesis

Gel de agarosa

Data mining

Técnica de exploración de bases de datos

Técnica de exploración de bases de datos

Mayor cantidad de datos

Exactitud

Objetivo

Generar patrones, reglas y tendencias

Explicar fenómenos

Varios contextos

Pasos

Determinar objetivos

Enfoque

Procesamiento datos

Mayor cantidad

Base de datos

Estructurada

Estructurada

Modificación: sitio específico

Reconstrucción

Más consistente

No estructurada

No estructurada

Sin estructura

Sin afectación por modificaciones

Determinación modelo

Modelo estadístico

Modelo estadístico

Análisis de datos

Big data

Big data

Requisitos

1) Volumen

Muchos datos

2) Variabilidad

Datos variados

Varianza

3) Veracidad

Información real

4) Valor

Importancia o relevancia

5) Velocidad

Tiempo real

Biología computacional

Biología computacional

Objetivo

Resolución de problemas biológicos

Edición genética

Edición genética

SELECCIÓN

Natural

Cambios ambientales

Artificial

Modificación

Rasgos deseados

1880'S

1. ¿Cuáles se heredan?
2. ¿Cómo?
3. ¿Cuál es el papel del azar?

Gregor Mendel (1822-1884)

Gregor Mendel (1822-1884)

Características hereditarias=Control de genes

LEYES DE MENDEL

LEYES DE MENDEL

1. De Uniformidad

Dos líneas puras=Fenotipo

1. Homocigoto Dominante: Mayúsculas
2. Homocigoto Recesivo: Minúsculas (no expresado)
EJ: AA x aa = AA y Aa (iguales)

2. De Segregación

F1 (recesivo) aparece en F2

Porción 1/4

Pt=(n! / (z! x w!)) x p (z) x q (w)

3. De Segregación Independiente

Diferentes alelos (no homólogos)= Cruces
independientes en gametos

Claves

1. Guisantes ideales
1.1. Crecimiento vigoroso
1.2. Autofertilización
1.3. Fácil de cruzar (reproducir)
1.4. Producen gran # descendientes
2. Análisis discretos: Binomiales

TERMINOLOGÍA

a. Generación parental "P"= líneas puras
b. Progenie de P= 1° generación filial F1
c. F1 X F1= F2
d. F3, F4, F5, etc.

"Experimento en híbridos de plantas": Ignorado 34 años

1990
-Hugo de Vriies off Holllland
-Carll Correns off Germany
- Eriich von Tschermark off Austriia

1. Factores mendelianos=GEN
2. Alelos=Diferentes versiones de un GEN
3. Homocigoto= 2 alelos iguales
4. Heterocigoto= 2 alelos diferentes
5. Genotipo= Composición alélica de un GEN
6. Fenotipo= Expresión externa

Rama de la biología
-HERENCIA
-VARIACIÓN

CÉLULA

CÉLULA

Unidad más pequeña de la vida
No todas son = en el individuo

GEN

GEN

Alelomorfos/Alelos

Cambios: Dos formas alternativas

Cromosomas

Autosoma=Cualquier gen ≠ sexual

Morfología

TELÓMEROS

Extremos ("colas poliA")

CENTRÓMERO

Dividen en dos
(longitud relativa)

Visible=Superenrrollados (PROFASE)

División celular

División celular

-Cél. priginal=Cygoto (unión)
-Construye copia exacta
-Juegos idéntico para cél. hijas

Interfase

MEIOSIS

-Gametogénisis/fecundación
-A partir de cél. diploides
-Cél. especializadas=Línea germinal

Profase (temprana-intermedia-tardía)
SINAPSIS

Fases

I
1n=2(2n)

Leptoteno

DNA descondensado

Zigoteno

Unión de homólogos

Paquiteno

Entrecruzamiento homólogos

CRUZ DE PAQUITENO

CRUZ DE PAQUITENO

Trans
(opuesto)

Migración homólogos

Cis
(directo)

Migración no homólogos

Diploteno

Separación material genético

Diacinesis

Dirección de cinetocoro

II
2(n)=2(2n)

Metafase

Anafase

a. Metacéntrico "v"
b. Submetacéntrico "j"
c. Telecéntrico "bastón"

a. Metacéntrico "v"
b. Submetacéntrico "j"
c. Telecéntrico "bastón"

Telofase

Cromosomas politénicos

Sin Citocinesis y cariocinesis

Citocinesis

Célula

Cariocinesis

Núcleo

Homólogos (similares)=
Madre/Padre (cél. somáticas)

Diploides (2n)

Cromátides

HERMANAS:Del mismo molde (replicación)

Proceso de copia

Centrómero común: Usos acromáticos

Polos opuestos

Cél. sexuales o
gametos

Haploides (n)

HETEROMÓRFICOS (≠)

ABERRACIONES

"Desviación"

MUTACIONES=MUTÁGENOS
(físicos-químicos-biológicos)

Numérico

Euplodia

Verdadero

Aneuploidía

Cambio

Estructural

Iversiones, translocación, delección, etc

Síndrome de Down

Síndrome de Down

Síndrome de Klinefelter

Síndrome de Klinefelter

-Hereditaria:Generación
-Ubicada:DNA=Cromosomas=Núcleo
-Posición específica: LOCUS-LOCI (plural)

Epigenética

Epigenética

Estudia

Interacciones causales entre genes
y sus productos (proteínas)

Lleva a un fenotipo

P=G+E

P=G+E

Determinado por

EPIGENOMA

EPIGENOMA

Compuestos químicos

Modifican o marcan el genoma

Determinan

¿Qué?

¿Cuándo?

¿Dónde?

Polymerase
Chain Reaction

Polymerase
Chain Reaction

APLICACIONES

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

1. desnaturalización
2. alineamiento
3. extensión de ADN

Variantes de la PCR

MULTIPLEX PCR

NESTED PCR

INVERSA PCR

PRIMERS

Dogma central de la
biología molecular

ARN

Tipos

ARNm

Código genético

Tambaleo

Cambio en el ultimo codón

ORF

Cadena abierta: Lectura

Procesamiento: MADURA

Splicing

Splicing

Recorte del RNA

Eliminación de intrones

Unión de exones

Transcritos

Diferentes proteínas

Trans-splicing

RNA primarios diferentes se ligan

RNA primarios diferentes se ligan

Sólo un transcrito de RNA

Por múltiples pre-RNAm

ONCOGENES

ONCOGENES

Agregado del CAP

Agregado del CAP

Nucleótidos modificados

Añadido al inicio del RNAm

Mayor protección

Contra RNasas

Reconocimiento RNAm

Ribosomas

7-metilguanilato

Unido al primer nucleótido

Enlace 5´- 5´ fosfato

Poliadenilación

Poliadenilación

Cadena consecutiva

Nucleótidos de Adenina

PoliA

50 a 200 nucleótidos

Extremo 3´

Precursor del RNAm

Eucariotas: Monocistrónico

Regiones: Procariotas

Modo de lectura

Secuencia de Shine-Dalgarno

Policistrónico

5´ UTR

No codifica

Secuencias aminoácidos

Reconocimiento del ribosa

Codificante

Codón de iniciación

AUG

Codón de finalización

UGA

UAA

UAG

3´ UTR

Afecta

Estabilidad

Traducción

RNA a proteína

ARNr

Componente de ribosomas

Subunidades

Grande

Pequeña

ARNt

Incorporación de aminoácidos

Brazos

T

Anticodon

Aceptor

D

Variable

ARNsn

Procesamiento de pre ARNm

ARNsno

Procesamiento de ARNm

ARNmi

Inhibe ARNm

ARNsi

Degradación de ARNm

Columna azucar-fosfato
+ base nucleótida

Ribosa (+ oxígeno)

Timina≠Uracilo

1. Monocatenario
2. Bases expuestas

Síntesis de proteínas

REPLICACIÓN

REPLICACIÓN

Dos cadenas (ADN) por una

a. Doble hélice
b. Ruptura puentes de H
c. Separando la hélice

OR-ORI

1. Ordenada
2. Secuencial
3. Puntos concretos
4. Bidireccional

ENZIMAS

ADN primasa=cataliza

ARN cebador

Inicia replicación

ADN ligasa

a. Sella cortes
b. Empalma extremos

ADN

ADN polimerasa

Polimerasa I

Cataliza=unidades de
desoxirribonucleicos

Extremo 3´

Polimeresa II

Exonucleasa

3´- 5´

Corrige= Error de adición de nucleótidos

5´- 3´

Degrada una hebra apareada al molde

Polimeresa III

≠Exonucleasa

Acopla replicación simultánea=
Hebras hijas

Topoisomerasa

Libera: Tensión del superenrrollamiento

PARTES

HEBRA PRINCIPAL

Síntesis continua

HORQUILLA DE REPLICACIÓN

Separación ADN=Síntesis hebras hijas

actuando

a. Helicasa
b. Topoisomerasa
c. ADN primasa
d. ADN polimerasa
e. ADN ligasa

HEBRA REZAGADA

Sintetizada=
Fragmentos de OKASAKI

Crick y Watson

Crick y Watson

Dan a conocer el trabajo de Howard Temin

Dan a conocer el trabajo de Howard Temin

ARN= Transcripción= ADN

Descubre= Estructura de ADN

1. Doble hélice
2. Nucleótidos

Pentosa, base nitrogenada y
ácidos fosfóricos

Fiederich Miercher
1869

Fiederich Miercher
1869

Descubre el ADN mediante la separación
de moléculas de fosfato= Nucleicos

TRANSCRIPCIÓN

TRANSCRIPCIÓN

Factores

Mejoran o reprimen los genes

Región promotora

Región potenciadora

Región silenciadora

Transcripción en Bacterias

Transcripción en Bacterias

Iniciación

Región promotora

Factor sigma

Reconoce secuencia de consenso

TTGACA (-35)

TATAAT (-10)

Agrega polimerasa

Elongación

Comienza en la polimerasa

Avanza corriente abajo

Pierde afinidad

σ

Atrae: Polimerasa

Terminación

Independiente del rho

No requiere energía

Sitio rico en Uracilos

Rompe puentes H

Dependiente del rho

Hexámero

Rico en citosinas

Transcripción en Eucariotas

Transcripción en Eucariotas

Iniciación

Acetilación de histonas

Promotores

Mínimo

Regulativo

Intensificadores

Elongación

Similar al de procariotas

TFIIH

Actúa igual a la Helicasa

Terminación

ARN pol-1

Hexámero unido al ADN

ARN pol-2

Sin codificación

ARN pol-3

Independiente del rho

TRADUCCIÓN

TRADUCCIÓN

Síntesis de proteínas

Final de la expresión genética

tRNA + aminoácido = tRNA cargado (aminoacilado)

Pasos

Inicio

reconocimiento

Procariota

Secuencia Shine-Dalgarno

Antes del ORF

Factores de Iniciación

IF

Eucariota

CAP

Factores de Iniciación

eIF

Elongación

tRNA agregado

Traslocación

SITIOS

A (aminoacil)

P (peptidil)

E (exit)

Factores

Procariota

EF-TU

Eucariota

eEF-1a

Terminación

Codón de parada

Hidrólisis

RF (factor de liberación) + tRNA = Cadena de polipéptidos