Blgo. VÍCTOR GUILLERMO SÁNCHEZ ARAUJO

• Estudia la composición química del pus: encuentra una fracción precipitable por ácido diluído que denomina Nucleína.

• Encuentra un material parecido a la nucleína en la esperma de salmón, y lo fracciona en una componente proteico (protamina) y un componente que contiene P, de carácter ácido, que Altmann denomina ácido nucleico.

Miescher (1865)

• Miescher demuestran la existencia de dos tipos de ácido nucleico: uno abundante en la levadura, que recibe el nombre de ácido zimonucleico y otro, abundante en el timo, llamado ácido timonucleico.

• Posteriormente se comprueba que en la composición del llamado zimonucleico entra la ribosa, y por eso pasa a llamarse ácido ribonucleico (RNA, ARN), mientras que el timonucleico contiene desoxirribosa, por lo que pasa a llamarse ácido desoxirribonucleico (DNA, ADN)

Estudios posteriores

Experimento de Avery (1944)

El neumococo tipo R (rough, rugoso) (colonias a la izda.) puede ser transformado en neumococo tipo S (smooth, liso) (colonias a la dcha.) por el DNA del neumococo S. Esta transformación se transmite a la descendencia.

ÁCIDOS NUCLEICOS

ADNDesoxirribosaDoble hélice

A-TC-G

ADN genómicoADN mitocondrial

ARNRibosa

Cadena sencillaA-UC-G

ARNmARNtARNr

NucleótidosAdenosin trifosfato

Azúcar

Base nitrogenada

Ácidos NucleicosFormados por subunidades llamadas nucleótidos.

O N

NN

N

NH2

OHOH

CH2OP-O

O

O-

H

H H

Pentosa Base

NucleósidoFosfato

Nucleótido

Ácidos Nucleicos

Nucleótidos individuales:

Trifosfato de adenosina

(ATP): principal molécula

portadora de energía a

corto plazo en las células.

Monofosfato de adenosina

cíclico (AMP cíclico):

mensajero intracelular.

Ácidos NucleicosÁcidos nucleicos de cadena larga:

Ácido desoxirribonucleico

(ADN): material genético de

todas las células vivas.

Ácido ribonucleico (ARN):

material genético de algunos

virus; transfiere la información

genética del ADN a las

proteínas.

BASES NITROGENADAS

Adenina A

Timina T

Guanina G

Citosina C

PURINAS

PIRIMIDINAS

Uracilo U

N

N N

NH

NH2

N

HN N

NH

O

H2N

Adenina: 6-amino purina

Guanina: 2-amino 6-oxo purina

N

N

O

NH2

N

HN

O

O

N

HN

O

O

CH3

Citosina:2-oxo 4-amino

pirimidina

Uracilo:2,4-dioxopirimidina

Timina:2,4-dioxo5-metil

pirimidina

A-T Dos puentes de hidrógeno

C-G Tres puentes de hidrógeno

Acido Dexoribonucleico (ADN)¿Por qué es tan importante que los cromosomas pasen de la célula madre a las células hijas?

Los cromosomas están formados por genes, los segmentos de ADN que son las unidades de la herencia.

Los genes controlan características como:

Color del pelo

Tipo de sangre

Color de la piel

Color de los ojos

La estructura del ADNEn 1953, James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins y Rosalind

Franklin propusieron un modelo para la estructura del ADN.En el ADN hay 4 bases:

Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G) y Timina (T)

Las cadenas de nucleótidos forman una espiral alrededor de un centro común (doble hélice).

Los puentes de hidrógeno son específicos entre las bases:

La adenina siempre forma 2 enlaces con la timina.

La citosina siempre forma 3 enlaces con la guanina.

Por ello, la sucesión de bases de una cadena de nucleótidos determina la sucesión de bases en la otra cadena. Son complementarias.

La estructura del ADN

Replicación del ADNEs el proceso mediante el cual la molécula de ADN hace

copias de sí misma.En el núcleo hay muchos nucleótidos libres que son los

bloques de construcción del nuevo ADN .

Ácido Ribonucleico (ARN)El ARN es un ácido nucleico que se compone de una sola cadena de nucleótidos. Los nucleótidos de ARN están formados por ribosa en lugar de la desoxirribosa del ADN, y tienen la base nitrogenada uracilo (U) en lugar de timina.

RNA mensajero RNA transferencia RNA ribosomal

Responsable de trasladar

la información genética para la síntesis deproteínas del

DNA al citoplasma.

Se encarga de captar los

aminoácidos del citoplasma y Llevarlos a

los ribosomas

Forma parte de los ribosomas

se encarga dela biosíntesis

se las proteínas

RNA np

Participa en el procesado

del transcrito Primariopara dar lugar al

RNA mensajero

Síntesis de proteínas

T A C G A A C C G T T G C A C A T C

A U G C U U G G C A A C G U G

ARNpolimerasa

Una ARN polimerasa comienza la síntesis del precursor del ARN a partir de unas señales de iniciación "secuencias de consenso " que se encuentran en el ADN.

1.- INICIACIÓN: 1.- INICIACIÓN:

T A C G A A C C G T T G C A C A T C

A U G C U U G G C A A C G U G

La síntesis de la cadena continúa en dirección 5'3'. Después de 30 nucleótidos se le añade al ARN una cabeza (caperuza o líder) de metil‑GTP en el extremo 5‘ con función protectora.

m-GTP

ARNpolimerasa

2.- ALARGAMIENTO: 2.- ALARGAMIENTO:

A U G C U C G U G

Una vez que la enzima (ARN polimerasa) llega a la región terminadora del gen finaliza la síntesis del ARN. Entonces, una poliA‑polimerasa añade una serie de nucleótidos con adenina, la cola poliA, y el ARN, llamado ahora ARNm precursor, se libera.

m-GTP

poliA-polimerasa

U A G A A A A A

ARNm precursor

3.- 3.- FINALIZACIÓNFINALIZACIÓN: :

ARNmprecursor

AAAAAAAUG UAG

cola

El ARNm precursor contiene tanto exones como intrones. Se trata, por lo tanto, de un ARNm no apto para que la información que contiene sea traducida y se sintetice la correspondiente molécula proteica. En el proceso de maduración un sistema enzimático reconoce, corta y retira los intrones y las ARN‑ligasas unen los exones, formándose el ARNm maduro.

ARNm

maduro

Cabeza

4.- MADURACIÓN: 4.- MADURACIÓN:

TRADUCCIÓNTRADUCCIÓN

ARN --- Proteína

TRADUCCIÓNTRADUCCIÓN

ARN --- Proteína

Met

1er aminoácido

ARNtAnticodón

Codón

ARNm

Subunidad menor del ribosoma

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

U A C

Iniciación: La subunidad pequeña del ribosoma se une a la región líder del ARNm y el ARNm se desplaza hasta llegar al codón AUG, que codifica el principio de la proteína. Se les une entonces el complejo formado por el ARNt-metionina (Met). La unión se produce entre el codón del ARNm y el anticodón del ARNt que transporta la metionina (Met).

5’ 3’

U G C U U A C G A U A G

(i)

Met

Subunidad menor del ribosoma

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A AU A C

Elongación I: A continuación se une la subunidad mayor a la menor completándose el ribosoma. El complejo ARNt-aminoácido2 , la glutamima (Gln) [ARNt-Gln] se sitúa enfrente del codón correspondiente (CAA). La región del ribosoma a la que se une el complejo ARNt-Gln se le llama región aminoacil (A).

5’3’

Gln

G U UU G C U U A C G A U A G

(i)

ARNmAAAAAAAAAAA

P A

A U G C A AU A C

Elongación II: Se forma el enlace peptídico entre el grupo carboxilo de la metionina (Met) y el grupo amino del segundo aminoácido, la glutamina (Gln).

5’

Gln-Met

G U UU G C U U A C G A U A G

3’

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación III: El ARNt del primer aminoácido, la metionina (Met) se libera.

5’

U A C

Gln-Met

G U UU G C U U A C G A U A G

ARNm3’

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación IV: El ARNm se traslada, de tal manera que el complejo ARNt-Gln-Met queda en la región peptidil del ribosoma, quedando ahora la región aminoacil (A) libre para la entrada del complejo ARNt-aa3

5’ 3’

Gln-Met

G U UU G CU G C U U A C G A U A G

ARNm

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación V: Entrada en la posición correspondiente a la región aminoacil (A) del complejo ARNt-Cys, correspondiente al tercer aminoácido, la cisteína (Cys).

5’

Gln-Met

G U UU G CU G C U U A C G A U A G

ARNm3’

A C G

Cys

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación VI: Unión del péptido Met-Gln (Metionina-Glutamina) a la cisteína (Cys).

5’

G U UU G CU G C U U A C G A U A G

ARNm3’

A C G

Cys-Gln-Met

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación VII: Se libera el ARNt correspondiente al segundo aminoácido, la glutamina (Glu).

5’

U G CU G C U U A C G A U A G

ARNm3’

G U U

A C G

Cys-Gln-Met(i)

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación VIII: El ARNm corre hacia la otra posición, quedando el complejo ARNt3-Cys-Glu-Met en la región peptidil del ribosoma.

5’

U G CU G C U U A C G A U A G

ARNm3’

A C G

Cys-Gln-Met

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación IX: Entrada del complejo ARNt-Leu correspondiente al 4º aminoácido, la leucina.

5’

U G CU G C U U A C G A U A G

ARNm3’

A C G

Cys-Gln-Met

A A U

Leu

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación X: Este se sitúa en la región aminoacil (A).

5’

U G CU G C U U A C G A U A G

ARNm3’

A C G

Cys-Gln-Met

A A U

Leu

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación XI: Unión del péptido Met-Gln-Cys con el 4º aminoácido, la leucina (Leu). Liberación del ARNt de la leucina. El ARNm se desplaza a la 5ª posición

5’

U G CU G C U U A C G A U A G

ARNm3’

A C G

A A U

Leu-Cys-Gln-Met

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación XII: Entrada del ARNt de la leucina, el 5º aminoácido, la arginina (ARNt-Arg).

5’

U G CU G C U U A C G A U A G

ARNm3’

A A U

Leu-Cys-Gln-Met

G C U

Arg

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

Elongación XIII: Unión del péptido Met-Gln-Cys-Leu con el 5º aminoácido, la arginina (Arg). Liberación del ARNt de la leucina (Leu). El ARNm se desplaza a la 6ª posición, se trata del un codón de finalización o de stop.

5’

U G C U U A C G A U A G

ARNm3’

A A U

Arg-Leu-Cys-Gln-Met

G C U

AAAAAAAAAAA P A

A U G C A A

5’

U G C U U A C G A U A G

ARNm3’

A A U

Arg-Leu-Cys-Gln-Met

G C U

Finalización I: Liberación del péptido o proteína. Las subunidades del ribosoma se disocian y se separan del ARNm.

AAAAAAAAAAA

Finalización II: Después unos minutos los ARNm son digeridos por las enzimas del hialoplasma.

5’

ARNm

3’

A U G C A A U G C U U A C G A U A G

(i)

“El conocimiento de la estructura de los ácidos

nucleicos permitió la elucidación del código genético,

la determinación del mecanismo y control de la

síntesis de las proteínas y el mecanismo de transmisión de la información genética de la

célula madre a las células hijas. ”