ELS ÀCIDS NUCLEICS

Composició químicaEls àcids nucleics estan

formats per :

• Àcid fosfòric.

• Pentosa : ribosa o desoxiribosa.

• Base nitrogenada : - puriques : adenina i guanina - pirimidíniques : timina, citosina i uracil.

Enllaços Pentosa + Base nitrogenada = Nucleòsid

Nucleòsid + Ac. fosfòric = Nucleòtid

n (Nucleòtids) = polinucleòtid (Àcid nucleic)

0H (C1) pentosa +

H (N1 o N9) base

ENLLAÇ N-GLICOSÍDIC

OH (C5) pentosa + OH (del fosfòric)

ENLLAÇ FOSFOÈSTER

OH (C3) de la pentosa de 1r nucleòtid + OH del fosfòric del 2n nucleòtid

ENLLAÇ FOSFODIÈSTER

DNAComposició química :

- Pentosa : desoxiribosa- Bases nitrogenades : A , T, C,

G (mai U).

Estructura : doble cadena de nucleòtids.

Funció: Molècula portadora de la informació (missatge genètic).

Localització : Es troba al nucli de la cel·lula formant la cromatina ( en repós) o els cromosomes ( en divisió)

Polímer format per cadenes de desoxinucleòtids d’A, T, C i G amb enllaç fosfodièster i en

sentit 5’-3’.

Estructura del DNA1. Estructura primària2. Estructura secundària3. Estructura terciària4. Nivells d’empaquetament: - Primer nivell - Segon nivell - Tercer nivell - Quart nivell

1.Estructura primària• És la seqüència de nucleòtids d’un filament del DNA.

• Realment és la seqüència de bases nitrogenades.

• Determina la informació genètica (el missatge genètic).

• El DNA humà té 5,6 109 parells de nucleòtids.

• Exemple de seqüència :

5’ ATCCATGGTACCGGTTAC 3’

2. Estructura secundàriaÉs la disposició en l’espai de dues cadenes o

filaments de nucleòtids.Rep el nom de doble hèlix.

Descoberta per James Watson i Francis Crick el 1953.

Aquests científics es van basar en totes les informacions que fins aquell moment hi havia del DNA.

Van saber combinar-les totes i elaborar una estructura que estava d’acord amb totes les investigacions anteriors.

El 25 d’abril de 1953 van publicar un article on explicaven l’estructura de doble hèlix del DNA.

Acabaven de descubrir l’estructura de la fibra de la vida i van obrir les portes de la genètica molecular i la biotecnologia.

Rosalind Franklin va ser l’autora d’aquesta fotografia que va permetre deduir que el DNA tenia estructura helicoidal.

Una de les aportacions més importants per tal de descobrir la doble hèlix la va fer Rosalind Franklin

La doble hèlix• Dos filaments de DNA.

• Cadenes antiparal·leles (les dues cadenes tenen els enllaços 5’-3’ orientades en diferent sentit).

• Cadenes complementàries (davant d’ Adenina sempre Timina i davant de Citosina sempre Guanina).

• Estructura plectonímica.(per separar les dues cadenes cal girar-ne una respecte a l’altra)

Trobem 10 nucleòtids a cada volta.

3.Estructura terciària ( DNA superenrotllat)

La fibra de DNA de 20 A es troba retorçada sobre ella mateixa formant una doble hèlix.

Aquesta disposició rep el nom de DNA superenrotllat.

4. Nivells d’empaquetamentPrimer nivell : fibra de

cromatina de 100 A o collaret de perles.

Segon nivell : fibra de cromatina de 300 A o solenoide.

Tercer nivell : dominis en forma de bucle

Nivells superiors.

La fibra de DNA mesura 20 A. (2 nm)(d’ample)

Un cromosoma 1400 nm.(d’ample)

Un cromosoma mesura de longitud 5,5 micres i conté una fibra de DNA de 4 cm.

Fem una reducció de 7000 vegades.

Imatge de l’estructura de collaret de perles al microscopi electrònic

DNA BACTERIÀ

Amb aquesta fotografia podem saber la longitud d’una molècula de DNA del bacteri

Tipus de DNA• Segons l’estructura : - monocatenari ( en virus) - bicatenari

• Segons la forma : - línial - circular (bacteris )

• Segons les molècules de suport : - DNA associat a histones - DNA associat a protamines

(espermatozoides)

Mides del DNADNA del virus del papiloma : 1,7 micres

DNA de E. coli (bacteri) : 1,36 mm

DNA d’una cèl·lula de Drosophila : 11,2 cm

DNA d’una cèl·lula humana : 2,36 m

El RNAComposició química :

- Pentosa : ribosa- Bases nitrogenades : A , U, C, G (mai T).

Estructura : cadena simple de nucleòtids.

Funció: Síntesi de proteïnes.

Localització : Se sintetitza al nucli i fa la seva funció al citosol.

Es troba, per tant al nucli (nuclèol i citosol)

Tipus de RNA

RNA nucleolarRNA ribosòmicRNA missatgerRNA de transferència

RNA de transferència

Estructura terciària

Esquema: destaca l’anticodó

RNA ribosòmic

Constitueix els ribosomes

RNA missatgerPortador del missatge

genètic (copiat per transcripció del DNA).

Cada 3 bases (triplet) rep el nom de codó.

El RNAm passa per un procès de maduració.

En aquest procés d’eliminen els segments que no tenen informació (introns).

La sìntesi de proteïnes : actuació del RNA:

L’ADN, portador del missatge genètic ?

L’analisi dels cromosomes va donar 2 components : proteïnes i ADN.

Quin dels dos era el portador de la informació genètica ?

La resposta definitiva la van donar Avery, Macleod i McCarthy el 1944 basant-se en un experiment previ de Griffith (1928).

Experiment de Griffith • Va treballar amb el bacteri Streptococcus pneumoniae.

• Bacteri que provoca infecció letal en rates.

• Havia observat que hi havia 2 soques d’aquest bacteri : - una virulenta que provoca la mort i peoveïda de capsula

que s’anomena soca S (smooth = llis)- una inofensiva sense capsula anomenada R

(rough=rugós).

La capsula protegeix al bacteri de la fagocitosi.

Experiment de Griffith

Com es possible què a la sang del ratoli mort hi trobem bacteris virulents vius, si els hem injectat morts ?

Hi havia alguna “cosa” als cadavers del virulent (S) que convertia en virulents els bacteris inofensius(R).

Conclusions • Avery, Macleod i McCarthy van demostrar que aquesta

“cosa” era DNA.

• Per fer-ho vam demostrar l’experimentalment que solament els extractes de bacteris S morts que contenien DNA eren capaços de provocar la transformació dels bacteris R en S.

• Per tant el DNA era la molècula portadora de la informació genètica.

ActivitatEscriu respecte a l’experiment de Griffith:

1. Material utilitzat.2. Descripció de l’experiment.3. Resultats obtinguts.4. Conclusió.