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ADN Y CÓDIGO GENÉTICO EL MATERIAL GENÉTICO: ¿DNA O PROTEÍNAS? Análisis químicos demostraron que el cromosoma eucariota contenía DNA y proteínas en cantidades aproximadamente iguales, por lo que ambos podían ser portadores de la información hereditaria. Las proteínas, por ser más complejas, eran las candidatas más probables. Las proteínas son polímeros (macromoléculas formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros) de aminoácidos, los cuales existen en 20 tipos diferentes en las células; el ADN, en cambio, es un polímero formado solo por 4 tipos de nucleótidos. EXPERIMENTO DE GRIFFITH Neumococos EXPERIMENTOS de HERSHEY y CHASE Bacteriófagos (grupo de virus que ataca células bacterianas) 32 P 35 S 32 P 35 S 1. Llevar una gran cantidad de información genética de célula madre a célula hija y de generación en generación. 2. Producir una copia de sí mismo, previo a cada división celular con gran precisión. 3. Ser químicamente estable. 4. Ser capaz de cambiar, o mutar. PARA DESEMPEÑAR SU FUNCIÓN BIOLÓGICA, EL MATERIAL GENÉTICO DEBE: MODELO DE WATSON Y CRICK ESTRUCTURA de un NUCLEÓTIDO • Los puentes de hidrógeno. • La interacción con moléculas de AGUA en los surcos de la molécula de ADN y la presencia de IONES METÁLICOS asociados con los fosfatos del armazón azúcar fosfato. • La atracción hidrófoba entre las bases de nucleótidos de una misma cadena, conocida como INTERACCIÓN POR APILAMIENTO. LA ESTRUCTURA DE LA DOBLE HÉLICE SE MANTIENE ESTABLE DEBIDO A: DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR REPLICACIÓN ❖ Ocurre durante la fase S y conduce a la Mitosis o a la Meiosis. ❖ Comienza en una secuencia específica de nucleótidos llamada “origen de replicación”. ❖ Enzima que cataliza la reacción: ADN Polimerasa (5 | a 3 | ). ❖ Semiconservativa. ❖ Bidireccional. SEMICONSERVATIVA MÚLTIPLES ORIGENES DE REPLICACIÓN EN EUCARIOTAS REPLICACIÓN 3| 5| 3| 5| 5| 3| 3| 5| Los cromosomas lineales de las células eucariontes contienen en sus extremos una secuencia fija y repetida de nucleótidos denominada TELÓMERO, en el ser humano, esta secuencia es el hexámero TTAGGG y se repite alrededor de 2500 veces. ▪ No requiere cebador. Para iniciar la transcripción, la RNA polimerasa se une al DNA en una secuencia específica denominada promotor (caja TATA - 5| TATAAAA 3|-). ▪ Solo una de las dos cadenas se transcribe, no las dos al mismo tiempo. ▪ La RNA polimerasa no corrige errores, pero esto no resulta un problema, ya que de una misma secuencia de ADN se producen varias copias de ARN; los posibles errores que pudieran aparecer en alguna molécula de RNA afectarían exclusivamente a la molécula proteica sintetizada a partir de la molécula defectuosa de mRNA, por lo tanto, no serían heredables. TRANCRIPCIÓN codificante molde PROCESAMIENTO DEL ARNm (aumenta su estabilidad y es necesaria para una traducción adecuada) (permite la unión del ARNm al ribosoma y protege su degradación) (empalme entre los exones ) UTR: región no traducible Codón: tres nucleótidos contiguos en una molécula de mRNA que llevan la información para un aminoácido específico o para la terminación de una cadena polipeptídica. Anticodón: secuencia de tres nucleótidos en una molécula de ARNt que se aparea con el codón del mRNA y que codifica el aminoácido transportado por ese ARNt particular. Polirribosoma o Polisoma: grupo de ribosomas que leen la misma molécula de ARNm. La unión de cada molécula de tRNA a su aminoácido depende de un grupo de enzimas llamadas aminoacil-tRNA sintetasas. TRADUCCIÓN ENZIMA PEPTIDILTRANSFERASA Chaperonas moleculares: proteínas que estabilizan a las proteínas en formación e impiden su degradación (con gasto de energía). Chaperoninas: facilitan el plegamiento de la proteína. Vías que degradan proteínas-mal plegadas, en exceso o extrañas-: • Lisosomas. • Proteasomas (ubiquitina -polipéptido mediador-), complejo voluminoso y cilíndrico que escinde proteínas en numerosos fragmentos peptídicos, mediante una vía citosólica. Características Procariotas Eucariotas mRNA Policistrónico (una única molécula, codifica más de una proteína). Monocistrónico (cada molécula, codifica una proteína). RNApolimerasa Única I (transcribe los genes de los rRNA grandes); II (transcr. los genes que serán traducidos a proteínas) y la RNA III (transcribe tRNA y los rRNA pequeños que formarán los ribosomas). CÓDIGO GENÉTICO FIN Trp • Consiste en 64 combinaciones de tripletes (codones), los cuales codifican 20 aminoácidos. • 61 especifican aminoácidos particulares y 3 son codones de terminación o codones “sin sentido” (finaliza la cadena polipeptídica). • Los codones sinónimos son aquellos que especifican el mismo aminoácido y difieren en el tercer nucleótido. Ej.: los tripletes diferentes que incorporan glicina (gly). • Es degenerado o redundante (más de un codón para cada aminoácido). • Es universal. Excepto en la bacteria Mycoplasma, en el Paramecio y en las mitocondrias de varios organismos (en los cuales el codón de terminación codifica un aminoácido) y en las mitocondrias y el núcleo de varias especies de levaduras (un codón es reasignado a un aminoácido diferente del original).
