Laboratorio #1:Laboratorio #1:Base molecular de la herenciaBase molecular de la herencia

Biol 3300LBiol 3300LGenéticaGenética

ObjetivosObjetivos

Discutir las estructuras que Discutir las estructuras que componen el material gencomponen el material genético.ético.

Hacer una extracción de DNA.Hacer una extracción de DNA.

Base molecular de la herenciaBase molecular de la herencia

Friedrich Miescher (1869).Friedrich Miescher (1869).

James Watson, Francis Crick y James Watson, Francis Crick y Rosalind Franklin (1953).Rosalind Franklin (1953).

Genes: son unidades hereditarias Genes: son unidades hereditarias que se transmiten de una generación que se transmiten de una generación a otra, estos contienen información a otra, estos contienen información codificada para na caractercodificada para na característica.ística.

Base molecular de la herenciaBase molecular de la herencia

CromosomasCromosomas

Estructuras de varias Estructuras de varias formas y tamaños formas y tamaños formada por formada por nucleoproteínasnucleoproteínas..NucleoproteínasNucleoproteínas – – combinación de ácido combinación de ácido nucléico y proteínas nucléico y proteínas (histonas) (histonas) Formada por una ó dos Formada por una ó dos cromátidas (hermanas), cromátidas (hermanas), unidas por un centrómero unidas por un centrómero (DNA no está contraído).(DNA no está contraído).

Acido NucléicoAcido NucléicoPolímero de nucleótidos.Polímero de nucleótidos.– RNARNA– DNADNA

Molécula larga filamentosa, estable y con capacidad de Molécula larga filamentosa, estable y con capacidad de autoreplicación.autoreplicación.

NucleótidosNucleótidosLa unidad básica de DNA y La unidad básica de DNA y RNA molecular.RNA molecular.Contiene:Contiene:– Grupo fosfatoGrupo fosfato - unido al azúcar - unido al azúcar

por enlace (covalente) fosfodiéster.por enlace (covalente) fosfodiéster.– Azúcar Azúcar – Pentosa – Pentosa (CHO de 5 C).(CHO de 5 C).

DNA – DesoxiribosaDNA – DesoxiribosaRNA – RibosaRNA – Ribosa

*(la diferencia es la pérdida del *(la diferencia es la pérdida del grupo OH de la posición #2)grupo OH de la posición #2)

– Base nitrogenadaBase nitrogenada – – PurinasPurinas::

(Adenina y Guanina) (Adenina y Guanina) PirimidinasPirimidinas::

(Citocina, Timina=(Citocina, Timina=DNADNA y Uracilo=y Uracilo=RNARNA))

Base NitrogenadaBase Nitrogenada

Purinas: (A, G)Purinas: (A, G)– Formadas por dos Formadas por dos

anillosanillos

Pirimidinas: (T, C, U)Pirimidinas: (T, C, U)– Formadas por un anillo Formadas por un anillo

básico que contiene básico que contiene dos moléculas de dos moléculas de nitrógeno.nitrógeno.

Base NitrogenadaBase Nitrogenada

Se unen entre si mediante puentes de hidrógeno (¿su función?)Se unen entre si mediante puentes de hidrógeno (¿su función?)Sólo una purina con una pirimidina, produciendo una doble hélice Sólo una purina con una pirimidina, produciendo una doble hélice simétrica.simétrica.– Adenina = Timina Adenina = Timina (DNA)(DNA)– Adenina = Uracilo Adenina = Uracilo (RNA)(RNA)– Guanina = CitocinaGuanina = Citocina

Otras propiedades del DNAOtras propiedades del DNA

Las hélices son antiparalelasLas hélices son antiparalelas 5’5’→→→→3’→→→→3’ 3’←←←←5’3’←←←←5’

MedidasMedidas– Distancia entre una base nitrogenada y otra – Distancia entre una base nitrogenada y otra –

3.4 A3.4 A°°– Diámetro de la hélice – 20 A°Diámetro de la hélice – 20 A°– Vuelta de espiral (10 bases nitrógenadas) – Vuelta de espiral (10 bases nitrógenadas) –

34 A34 A°°

Estructura de DNAEstructura de DNA

Otras propiedades del DNAOtras propiedades del DNA

Regla de Apareamiento de ChargaffRegla de Apareamiento de Chargaff– Dice que las bases nitrogenadas se aparean de tal manera que Dice que las bases nitrogenadas se aparean de tal manera que

el número total de purinas es igual al número total de el número total de purinas es igual al número total de pirimidinas. Sin embargo, la cantidad de A+T no es pirimidinas. Sin embargo, la cantidad de A+T no es necesariamente igual a la cantidad de C+G.necesariamente igual a la cantidad de C+G.

A+G / A+G / C+TC+T = 1 = 1

(Purinas)(Purinas) (Pirimidinas)(Pirimidinas)

Ej. 5’ AAATTTCGGCGT 3’ Ej. 5’ AAATTTCGGCGT 3’

3’ TTTAAAGCCGCA 5’3’ TTTAAAGCCGCA 5’

7 + 5 / 7 + 5 / 5 + 75 + 7 = 1= 1

A+T= 14 C+G= 10A+T= 14 C+G= 10

Nucleosoma Nucleosoma – unidades de nucleoproteínas – unidades de nucleoproteínas formadas cada una por un cilindro corto de formadas cada una por un cilindro corto de histonas en forma de disco envuelto en ácido histonas en forma de disco envuelto en ácido nucléico. Formado por 8 moléculas de nucléico. Formado por 8 moléculas de histonas conocidas como H2A, H2B, H3 y H4.histonas conocidas como H2A, H2B, H3 y H4.

CromatinaCromatina – filamento de DNA y proteínas. – filamento de DNA y proteínas.

SolenoideSolenoide – anillos circulares y continuos – anillos circulares y continuos formados cada uno por seis nucleosomas.formados cada uno por seis nucleosomas.

Niveles de condensación del Niveles de condensación del

Síntesis de DNASíntesis de DNA

Autoreplicación semiconservativa Autoreplicación semiconservativa

– Luego de la replicación cada una de las dos nuevas Luego de la replicación cada una de las dos nuevas hélices va a poseer una hebra original y una copia.hélices va a poseer una hebra original y una copia.

Síntesis de DNASíntesis de DNA

DNA girasaDNA girasa – – Desenlaza los nudos o lazos en la Desenlaza los nudos o lazos en la cadena de DNA.cadena de DNA.DNA helicasaDNA helicasa – – separa las dos hebras.separa las dos hebras.

SSBPSSBP – – Evita que se unan las hebras.Evita que se unan las hebras.

RNA primasaRNA primasa – – Sintetiza el “primer”.Sintetiza el “primer”.

DNA polimerasa IIIDNA polimerasa III – – Sintetiza la nueva hebra.Sintetiza la nueva hebra.

DNA polimerasa IDNA polimerasa I – – Elimina las bases mal pareadas Elimina las bases mal pareadas (3’ – 5’) y elimina los “primers” (5’ – 3’).(3’ – 5’) y elimina los “primers” (5’ – 3’).DNA ligasaDNA ligasa – – Une los terminales 3’OH con los 5’PO4 Une los terminales 3’OH con los 5’PO4 de los de los fragmentos de Okasakifragmentos de Okasaki (fragmentos de DNA de la (fragmentos de DNA de la hebra discontinua)hebra discontinua)

Replicación de DNAReplicación de DNA

DNA polimerasa III – Añade nucleotides al extremo 3’ libre para formar una nueva hebra.DNA polimerasa I – Tiene varias funciones:

Exonucleasa – saca los primersEndonuclaesa – coloca nucleótidos donde estaban los primersEditora – Corrige errores en el apareamiento

Replicación de DNAReplicación de DNA