Nucleòtids i Àcids nuclèics
Base nitrogenada + pentosa + àc. fosfòric
nucleòsid
nucleòtid
• Base nitrogenada caràcter bàsic i amb àtoms de N a l’anell
• Pentosesmonosacàrids de 5 C
Enllaç N-glicosídic entre el C1 de la pentosa i:El N9 de les bases púriquesEl N1 de les pirimidíniques
NomenclaturaSufixe: -osina (pùrica) –idina(pirimidinica)Prefixe: desoxi- (desoxirribosa)
H2O
Enllaç éster entre el grup fosfat i la pentosa (normalment C 5’)
Enllaç N-glicosídic
H2O
Nucleòtids interés biològic: intermediaris en reaccions químiques
1. Adenosín fosfats en reaccions on es desprèn o es consumeix energia
De la mateixa forma actuen els nucleòtids amb guanina= GTP
ATP (adenosín TRIfosfat)ADP (adenosín DIfosfat)
AMP (adenosín MONOfosfat)
E E
2. AMP cíclic Tipus d’AMP en què el grup fosfat està esterificat amb el C3’ i C5’ de la ribosa
• Actua com a 2n missatger en la recepció de senyals a la cel, quan el 1r missatger (hormona) no pot travessar la memb cel
http://www.mhhe.com/sem/Spanish_Animations/sp_second_messengers.swf
3. CoEZ derivats de nucleòtids
– subst NO protèiques q s’uneixen a l’EZ per a q aquest puga realitzar la seua funció (apoEZ + CoEZ = holoEZ)
– NO són específics de substrat, sino del tipus de reacció
A. Flavín-nucleòtids contenen una base nitrogenada = flavina participen en reaccions redox
– FMN (flavin mononucleòtid) = 1 nucleòtid la base nitrogdel qual és flavina
– FAD (flavin adenin dinucleòtid) = 2 nucleòtids, un té flavinai l’altre adenina
• Piridin nucleòtids formats per 2 nucleòtids:
Un amb adenina + un amb nicotinamida
NAD NADP
Nicotinamida
Adenina
Piridina
Reaccions redox
• Coenzima A (CoA) derivat del ADP
S’enllaça amb àcids orgànics mitjançant enllaços tio-ester i els activa
Grup tiol
Àcids nuclèics
Els nucleòtids s’uneixen en llargues cadenes per a formar àcids nuclèics
• El sucre d’un nucleòtid s’uneix al grup fosfat del nucleòtid següent
Enllaç fosfodiester
el grup fosfat (q estava unit al C 5’ de la pentosa, s’uneix al C 3’ de la pentosa del nucleòtid següent:
• Estructura primària de l’ADN
El descobriment de l’estructura secundària de l’ADN
• Phoebus Levene
• Descobreix l’estructura d’un nucleòtid i com estan units els components que el formen
• Comet un error: els nucleòtids
estan units de 4 en 4 (estructura
del tetranucleòtid) formant una
estructura repetitiva
https://www.youtube.com/watch?v=95s81jw70Lg
• 1940 Chargaff realitza uns experiments:
Regles de Chargaff:
% A = % T i % G = % C
A + G = C + T (quantitat de bases púriques = bases pirimidíniques)
• Linus Pauling ja havia descobert l’estructura de l’hèlix α de les proteïnes i continuà per aquest camí (hèlix) amb el ADN
• Watson i Crick (1953) • Rosalind Franklin i Wilkins
ADN • 2 cadenes de nucleòtids formen l’ADN:– Doble hèlix dextrogira
– Les cadenes són antiparal·leles
– Les bases són complementaries: L’adenina i la timina s'uneixen per 2 enllaços de pont d’hidrògen mentre que la guanina i la citosina es mantenen unides per 3 enllaços de pont d’H
– A més l’estabilitat de l’hèlix es manté per: interaccions hidrofòbiques entre bases adjacents i interaccions entre els grup P (-) i l’aigua del medi
5’
5’
3’
3’
– Per a una mateixa espècie el contingut de bases púriques és igual al de pirimidíniques, és a dir: A+T = G+C (regla de Chargaff)
– Els anells de les bases són perpendiculars a l’eix de l’hèlix
– 1 pas de (una volta completa) conté 10 parells de bases i mesura 34 Å la separació entre bases és de 3,4 Å
– 20 Å (2 nm) de gruix
• La asimetria de l’anell de desoxiribosa fa que aparegaun solc major i un solc menor
• La longitud de la molec varia entre sp ha anat augmentant al llarg de l’evolució
Humans = 3 milions de parells de nucleòtids
Variacions de l’estruct ADN descrita per Watson i Crick
• La conformació que s’ha estudiat es coneix com a conformació B, però existeixen altres: A i Z
• A – També dextrogira però més ampla i aplastada
– Les bases es troben situades ca p l’exterior de l’hèlix
– El pas de rosca mesura 28A i conté 11 pb per volta
– No apareix de forma natural, s’obté deshidratant el model B, s’utilitza al laboratori
• Z – levogira amb una forma de zig-zag
– Més estreta i allargada
– El pas de rosca mesura 45 A i té 12 pb per volta
– Gran quantitat de G i C alternants
– Es pensa que pot estar implicada en la regulació de l’espressió gènica
• DNA monocatenari alguns virus
• DNA doble circular bacteris
Empaquetament del DNA (estruct 3aria)
• Degut a:
– Tamany del DNA humans = 2m de longitud en un nucli de 5 µm de Ø
– Elevada càrrega – dels grups P
• L’ADN es troba associat a proteïnes: històniques i NO històniques
HISTONES-proteïnes de baix pes molecular - gran quantitat de Lys i Arg (aa bàsics):
- molt bàsiques neutralitzen el caràcter àcid del DNA- Lys i Arg situades majoritàriament a l’extrem aminoterminal i projectats cap a l’exterior li confereixen càrrega + a pH fisiològic estes càrregues + fan que puguen interaccionar amb el filament de DNA
S’agrupen en paquets de 8 = octàmer
+
+
+
+
+
+
+
• 8 histones + quasi 2 voltes de DNA (al voltant de 146 parells de bases) + H1 (fixa el complex) = NUCLEOSOMA
• Un a altre s’uneixen per
un “linker” de DNA
(DNA espaciador)
Estructura de collar de perles
cromatinahttp://www.bionova.org.es/animbio/anim/cromatina.swf
FILAMENT DE 10 nm(collaret de perles)
La cromatina d’un nucli en interfase NO es troba així, sinó que es troba enrotllada sobre ella mateixa amb uns 6 nucleosomes per volta formant una fibra de 30 nm de grossor o solenoide que es torna a enrotllar formant uns llaços de 0,5 µm units que formen la fibra de llaços radials de quasi 1 µm de diàmetre
FIBRA DE CROMATINA DE 30 nm(solenoide)
Estruct 4aria
• Com que per a poder transcriure el DNA l’estruct de la cromatina s’ha de desmuntar (desacoblar de les histones) l’acoblament i desacoblament de l’ADNper canvis a les histones produiran una regulació de l’expressió gènica
FUNCIÓ DE L’ADN portar i transmetre la informació genètica
• Desnaturalització de l’ADN per Tª o pH
• ARN
– Solament està format per una cadena
– El sucre és una ribosa
– Les bases nitrogenades són: adenina, guanina, citosina i uracil
• És la còpia complementària d’un fragment de DNA amb sentit biològic
• Gral lineal, però poden aparèixer forquetes on acaba el missatge
• Molt inestable
• S’uneix a prot per a formar els ribosomes
• Existeixen 3 o 4 tipus
• Molec llargues amb complexos plegaments
• Apareixen bases rares
• Té 4 braços
• Estruct 3aria característica
https://www.rcsb.org/pdb/explore/jmol.do?structureId=3a3a&opt=3&bionumber=1