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ADN
ESTRUCTURA
CROMOSOMAS Y GENOMAS
Los cromosomas son los
portadores de los elementos
hereditarios
Los cromosomas están
compuestos de ADN y
proteínas
Cada cromosoma está
formado por una molécula de
ADN
El ADN como principio transformante
Frederick Griffith,
1928
Streptococcus pneumoniae
Cepa R inocua Cepa S letal
S: cubierta de polisacáridos PRESENTE R: cubierta de polisacáridos AUSENTE
Oswald Avery, Colin MacLeod, and Maclyn McCarty, 1943.
Alfred Hershey & Martha
Chase, 1952.
P32
S35
DNA: P32
proteínas: S35
El ADN molécula de la herencia
La naturaleza hereditaria de cada organismo está definida por su genoma, el cuál consiste de largas secuencias de ácidos nucleicos que proporcionan la información necesaria para construir al organismo.
Estructura, organización y propiedades
Las bases nitrogenadas
DESOXIRIBONUCLEÓTIDOS
Nucleósido Nucleótido
Reglas de Chargaff
•La cantidad de adenina es la misma que la de timina: A=T
•La cantidad de guanina equivale a la de citosina: G=C
•La cantidad de bases púricas es la misma que las bases pirimídicas:
A+G=T+C
Pero la cantidad de A+T G+C
Estructura del ADN
James Watson y Francis Crick, 1953.
Modelo de la doble hélice del ADN
Surco
mayor
Surco
menor
Surco
menor
Surco
mayor
3’ hidroxilo
5’ fosfato
5’ GATC... 3’
ADN
Enlace fosfodiester
Complementariedad:
A T G C
Bases nitrogenadas: interior
Fosfatos: exterior
Cadenas anti-paralelas
Extremo 5’: PO4
Extremo 3’: OH
La estructura del ADN permite responder dos preguntas claves en la
Genética:
1. ¿Cómo se puede determinar la información de una función
biológica en una forma química?
2. ¿Cómo se puede copiar la información a generaciones sucesivas?
ADN lineal y circular Doble hélice (procariontes y eucariontes) Cadena sencilla (algunos virus)
Circular
Lineal
Superenrollado
Secuencias unicas
(genes); secuencias
repetidas (no codificantes)
Bacteria
Virus (algunos)
Plásmidos
Mitocondria
Cloroplastos Superenrollado
Nuclear de Eucariontes
Virus (algunos)
ADN de bacteria (4.2 x 106 pb)
• 1 cromosoma
• DNA circular doble cadena
• sin envoltura de membrana
Superenrollamiento del ADN
Bacteria
Organización del cromosoma bacteriano
DNA super-
enrollado
Proteínas que
unen al DNA
Bacteria
en división
Bacteria
Topoisomerasas Enzimas que regulan la tensión en la molécula de ADN
Tipo I: Cortan una de las cadenas de DNA
No requieren ATP
Introducen incrementos de 1 en Lk
Tipo II: Cortan ambas cadenas de DNA
Requieren ATP
Introducen incrementos de 2 en Lk
Girasa (superenrollamiento negativo en procariontes)
Formas topológicas del DNA circular
cerrado (topoisómeros)
Propiedades del ADN
El contenido de GC influye en las
propiedades del ADN, especialmente
sobre la temperatura de
desnaturalización y alineamiento
% GC Tm
Desnaturalización y
Re-naturalización
Source Lysis Methods
Bacteria
Lysozyme - degrades
polysaccharide cell walls
SDS - detergent for cell
membranes
Freeze/Thaw several times
French Press
Organelles
Osmotic
Sonication
Detergent
Animal Cells
Osmotic
Sonication
Detergent
Plant Cells
Several enzymes to break
down cell walls
Mechanical grinding
Purificación de ADN
1. Concentrar células 2. Romper células 3. Eliminar proteínas
4. Precipitar ADN
• Etanol
• Isopropanol
• Butanol
A260 / A280 Quality
Ratio < 1.8 Contains protein
contamination
1.8 < Ratio < 1.9 no contamination
Ratio > 2 DNA may contain RNA
Absorbance peak or
shoulder at 270 nm Phenol contamination
Nucleic Acid Form NA Concentration at
1 A260
Double -stranded DNA 50 µg/ml
Single-stranded DNA 37 µg/ml
RNA 40 µg/ml
Concentración y calidad del ADN
Separación y visualización de fragmentos de ADN
Bromuro de etidio:
Agente intercalante entre las bases nitrogenadas que fluoresce a la luz UV
Gel de Agarosa 0.8% - 2.5%
Bibliografía:
Alberts “Molecular Biology of the Cell” 4ª o 5ª Ed. (2002, 2008)
Lehninger “Principles of Biochemistry” 3ª, 4ª o 5ª Ed. (2000, 2004, 2008)
Lodish “Molecular Cell Biology” 4ª, 5ª o 6ª Ed. (1999, 2003, 2007)
