Acidos Nucleicos

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Acidos Nucleicos
2
Ácidos nucléicos

• Ácidos nucléicos un biopolímero que contiene
  tres tipos de monómeros unidos
• Una base orgánica heterociclo nitrogenado
  aromático derivado de purina y pirimidina
• Un azúcar monosacárido D-ribosa o
  2-deoxi-D-ribosa
• ácido fosfórico
• su nombre viene de que son muy abundantes en los
  núcleos celulares y de su carácter ácido
• El más importente es el DNA que es el material
  genético.
• En la siguiente diapositiva se muestra el nombre
  y abreviaturas de algunas bases nitrogenadas

3
Bases Purina/Pirimidina
O
O
4
3
HN
N
HN
N
5
2
6
N
N
N
N
O
O
O
1
1
1
1
H
H
H
Uracil (U)
Timina (T)
Citosina (C)
Pirimidina
O
7
6
N
N
5
N
1
N
HN
N
8
N
N
N
2
N
N
N
4
9
3
H
H
H
Guanina (G)
Adenina (A)
Purina
4
Nucleósidos

• Nucleósido son glucósidos cuya base son las
  nitrogenadas indicadas contienen D-ribosa o
  2-deoxy-D-ribose unidas a la bases por un enlace
  -N-glicosídico

5
Nucleósidos

• Uridina

6
Nucleótidos

• Nucleótido un nucleósido con una molecula de
  acido fofórico está esterificado con el -OH del
  monosacarido más comúnmente el 3-OH o el 5-OH

7
Nucleótidos

• Adenosina 5-monofosfato (AMP)

8
Nucleótidos

• Deoxitimidina 3-monofosfato (3dTMP)

9
Aciclovir AZT
O
O
N
N
N
O
N
O
O
H
H
H
H
H
H
H
H
H
Azidotimidina (AZT)
Aciclovir (Dibujado para ver su semejanza con
la 2-deoxyguanosina
10
DNA - 1 Estructura

• Ácidos Deoxirribonucleicos (DNA) un biopolíme-ro
  (polinucleótido) constituido por los ácidos
  desoxiadenílico guanílico citidílico y
  timidínico unidos por enlaces de éster fosfórico
  entre 3-OH de una 2-deoxi-D-ribosa y el 5-OH
  de la siguien-te 2-deoxi-D-ribosa. Son cadenas
  monótonas al-ternándose D-ribosa con fosfato y
  diferenciándo-se sólo en las bases colaterales a
  esa cadena.
• Estructura Primaria la secuencia de bases en el
  DNA determina su especificidad funcional y la
  información genética que almacena.

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DNA Estructura 1ia TG
O
O
N
O
5
O
O
N
H
H
1
H
H
2
H
O
N
N
5
O
O
1
H
H
H
H
Extremo 3libre
3
2
H
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Estructura - 2 DNA

• Estructura secundaria es el ordenamiento de las
  cadenas de ácidos nucleicos
• Hélice Doble el DNA forma una doble hélice de
  dos cadenas complementarias con las vueltas a la
  derecha. Las bases están situadas hacia el
  in-terior de la hélice en planos perpendiculares
  al eje y los grupos de fosfórico están hacia el
  exte-rior.
• Este modelo de doble hélice fue propuesto por
  James Watson y Francis Crick en 1953 en base a
  diagramas de rayos X y a las equivalencias AT y
  GC de las bases.

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T-A Pareja de Bases

• El mejor factor estabilizante es la pareja de
  bases T-A y entre C-G

Timina
Adenina
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T-A Pareja de Bases
15
C-G Pareja de Bases
Citosina
Guanina
16
C-G Pareja de Bases
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Formas del DNA

• B-DNA
• es la forma predominante en solución acuosa
  diluida
• hélices con las vueltas a la derecha
• 34 Å por 10 pares de bases 20 Å de espesor
• surco menor de 12 Å y el mayor de 22 Å
• A-DNA
• una helice diestra pero de mayor espesor que
  B-DNA
• 29 Å por 10 pares de bases

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DNA Estructura 3ia

• EstructuraTerciaria el arreglo de todos los
  átomos de ácido nucleico en la tercera dimensión
  comúnmente referido como superenrollado
• Circular DNA un tipo de ADN double-stranded en
  el que 5 y 3 los finales de cada soporte son
  unidos según enlaces de fosfodiester (Fig 19.10)
• Cromatinaconsists de herida de moléculas de ADN
  alrededor de las partículas de histones en una
  estructura parecida a una cuenta

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Ácidos Ribonucleicos (RNA)

• RNA son similares al DNA en los que tambien son
  largas cadenas enroyadas de nucleotidos unidos
  por grupos de fosfodiester siendo el 3-OH de
  una pentosa y el 5-OH de la próxima. However
• the pentose unit in RNA is -D-ribose rather than
  -2-deoxy-D-ribose
• the pyimidine bases in RNA are uracil and
  cytosine rather than thymine and cytosine
• RNA is single stranded rather than double stranded

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RNA

• RNA molecules are classified according to their
  structure and function
• Ribosomal RNA (rRNA) a ribonucleic acid found in
  ribosomes the site of protein synthesis

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RNA

• Transfer RNA (tRNA) a ribonucleic acid that
  carries a specific amino acid to the site of
  protein synthesis on ribosomes

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RNA

• Messenger RNA (mRNA) a ribonucleic acid that
  carries coded genetic information from DNA to the
  ribosomes for the synthesis of proteins
• present in cells in relatively small amounts and
  very short-lived
• single stranded
• its synthesis is directed by information encoded
  on DNA
• a complementary strand of mRNA is synthesized
  along one strand of an unwound DNA starting from
  the 3 end

23
RNA

• Transcription the synthesis of mRNA from DNA

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El Código Genético

• Codon a triplet of nucleotides on mRNA that
  directs incorporation of a specific amino acid
  into a polypeptide sequence

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(No Transcript)
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The Genetic Code

• Properties of the Code
• only 61 triplets code for amino acids the
  remaining 3 (UAA UAG and UGA) signal chain
  termination
• the code is degenerate which means that several
  amino acids are coded for by more than one
  triplet. Leu Ser and Arg for example are
  each coded for by six triplets
• for the 15 amino acids coded for by 2 3 or 4
  triplets it is only the third letter of the
  codon that varies. Gly for example is coded
  for by GGA GGG GGC and GGU
• there is no ambiguity in the code each triplet
  codes for one and only one amino acid

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Sequencing DNA

• Restriction endonuclease an enzyme that
  catalyzes hydrolysis of a particular
  phosphodiester bond within a DNA strand
• over 1000 endonucleases have been isolated and
  their specificities determined
• typically they recognize a set sequence of
  nucleotides and cleave the DNA at or near that
  particular sequence
• EcoRI from E. coli for example cleaves as shown

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Sequencing DNA

• examples of endonucleases

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Sequencing DNA

• Polyacrylamide gel electrophoresis a technique
  so sensitive that it is possible to separate
  nucleic acid fragments differing from one another
  in only a single nucleotide
• Chain termination or dideoxy method a method
  developed by Frederick Sanger for sequencing DNA
  molecules

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DNA Replication

• the sequence of nucleotides on one strand is
  copied as a complementary strand to form the
  second strand of double-stranded DNA
• this synthesis is catalyzed by the enzyme DNA
  polymerase
• DNA polymerase will carry of this synthesis in
  vitro using single-stranded DNA as a template
  provided the four dNTPs and a primer are present
• because the new DNA strand grows from the 5 to
  3 end the primer must have a free 3-OH group
  to which the first nucleotide of the growing
  chain is added

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Chain Termin. Method

• The key is addition of a 23-dideoxynucleoside
  triphosphate (ddNTP) to the synthesizing medium
• synthesis terminates at any point where a ddNTP
  becomes incorporated

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Chain Termin. Method

• a single-stranded DNA of unknown sequence is
  mixed with primer and divided into four separate
  reaction mixtures
• to each mixture is added all four dNTPs one of
  which is labeled in its 5- phosphoryl group with
  P-32
• also added are DNA polymerase and one of the four
  ddNTPs
• when polyacrylamide gel electrophoresis of each
  reaction mixture is completed a piece of x-ray
  film is placed over the gel to detect gamma
  radiation from the decay of P-32
• the base sequence of the complement to the
  original single-stranded template is read
  directly from the bottom to top of the developed
  film