ADN
cómo se encuentra el ADN
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
1. Afloja los nucleosomas
Activación del GEN
acetilar
proceso medio ambiental
desacetilar
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
ADN
Doble hélice: Energía libre positiva
Circular: Energía positiva y negativa
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
Efectos de quimioterapia
Repair Replication, Unscheduled DNA Synthesis, and the
Repair of Mammalian DNA1
Síntesis de ADN= Células Hela
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
cohesivos
abruptos
ADN recombinante
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
ADN, PROTEÍNAS, ARN
CARGAS POSITIVAS SE ATRAEN
GEL DE AGAROSA
Bioinformática
Detección de QTLs
Muestra de sangre
Extracción DNA
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
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
Modificación: sitio específico
Reconstrucción
Más consistente
No estructurada
Sin estructura
Sin afectación por modificaciones
Determinación modelo
Modelo estadístico
Análisis de datos
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
Objetivo
Resolución de problemas biológicos
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)
Características hereditarias=Control de genes
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
Unidad más pequeña de la vida
No todas son = en el individuo
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
-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
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"
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 Klinefelter
-Hereditaria:Generación
-Ubicada:DNA=Cromosomas=Núcleo
-Posición específica: LOCUS-LOCI (plural)
Epigenética
Estudia
Interacciones causales entre genes
y sus productos (proteínas)
Lleva a un fenotipo
P=G+E
Determinado por
EPIGENOMA
Compuestos químicos
Modifican o marcan el genoma
Determinan
¿Qué?
¿Cuándo?
¿Dónde?
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
Recorte del RNA
Eliminación de intrones
Unión de exones
Transcritos
Diferentes proteínas
Trans-splicing
RNA primarios diferentes se ligan
Sólo un transcrito de RNA
Por múltiples pre-RNAm
ONCOGENES
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
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
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
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
Descubre el ADN mediante la separación
de moléculas de fosfato= Nucleicos
TRANSCRIPCIÓN
Factores
Mejoran o reprimen los genes
Región promotora
Región potenciadora
Región silenciadora
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
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
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