Acidos Nucleicos 2022

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UNIVERSIDAD DE CARABOBO
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA
ÁCIDOS NUCLEICOS
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ÁCIDOS NUCLEICOS
Sustancias poliméricas constituidas por nucleótidos unidos en una secuencia específica a través de enlaces 3´ 5´ fosfodiéster, que cubren un amplio espectro de pesos moleculares, representados por el ADN y el ARN.
ADN: ACIDO DESOXIRIBONUCLEICO
ARN: ACIDO RIBONUCLEICO
DEBEN SU NOMBRE A SU LOCALIZACIÓN ABUNDANTE, PERO NO EXCLUSIVA EN EL NÚCLEO CELULAR
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Los ácidos nucleicos, contienen la información genética de una célula
El ADN de un individuo es el mismo en todas las células que lo forman
A pesar de las diferencias obvias entre los organismos, todos presentamos una similitud a nivel molecular y es todos contenemos la información genética en estructuras llamadas ácidos nucleicos; entiéndase esto al ADN y ARN. Los virus son organismo parásitos que se consideran por algunos expertos como organismo entre la vida y la muerte, ya que ellos no pueden reproducirse ni evolucionar se no están dentro de una célula sea esta eucariota o procariota. 
Los ácidos nucleicos de un individuo es el mismo en todas las células que lo forman. Solo las células somáticas (como el ovulo y los espematozoides) contienen la mitad del contenido genético de las células de ese individuo. Lo que es diferente son las genes que se expresan en cada célula, ya que esta controlado su expresión de acuerdo al sitio donde se requiera y a la fase del ciclo celular que se encuentre la célula.
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Ubicación de los Ácidos Nucleicos
ADN
Presente principalmente en el núcleo de la célula.
También se localiza en las mitocondrias, siendo éste de origen materno.
ARN
La mayor cantidad se localiza en el citoplasma y una pequeña parte en el núcleo.
En las células eucariotas se ubica dentro del núcleo (compartimiento separado por membrana nuclear con poros)formado complejos con proteínas llamadas histonas (cromatina) para enrollarse y empaquetarse fuertemente y formar finalmente los cromosomas. En las células procariotas se encuentra libre en el citoplasma (ya que no esta separado por ningún tipo de división o pared) en un área a la cual se le denomina nucleoide.
ADN mitocondrial solo de origen materno ya que el espermatozoide pierde la cola cuando entra al ovulo y con ella las mitoncondrias. 46 cromosoma célula diploide (23 espermatoides y 23 ovulo células haploides)
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NUCLEÓTIDOS
LOS NUCLEOTIDOS SON BIOMOLÉCULAS FORMADAS POR UN AZUCAR, UNA BASE NITROGENADA Y UN GRUPO FOSFATO.
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BASES NITROGENADAS
PIRIMIDINICAS
Sistema de numeración (IUB) de los átomos de pirimidina; en sentido horario.
 Uracilo (U) Timina (T) Citosina (C)
 2,4 dioxopirimidina 2,4dioxo-5-metilpirimidina 2-oxo-4-aminopirimidina 
 
PIRIMIDINAS
Anillo de pirimidina. Se enumera en sentido de las agujas del reloj comenzando por el nitrógeno de abajo.
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BASES NITROGENADAS
PURINICAS
PURINAS
 ADENINA (A) GUANINA(G)
 6-AMINOPURINA 2-AMINO-6OXOPURINA 
Sistema de numeración (IUB) de los átomos de purinas; anillo pirimidina en sentido antihorario, anillo imidazol sentido horario
EL ANILLO PURINA ESTA FORMADO POR UNA ANILLO PIRIMIDINA MAS UNO IMIDAZOL FUSIONADO
Existen otras bases, en general poco frecuentes que surgen por modificaciones de las bases principales. Son de origen natural o sintéticos que muestran distintas propiedades (sintéticos ej. Antivirales, antitumorales, etc)
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Azúcar
SIEMPRE ES UNA RIBOSA
YA SEA UNA DESOXIRIBOSA EN EL ADN
O UNA RIBOSA EN EL ARN
Nucleósidos
Adenosina
COMPOSICIÓN:
Azúcar 
Base nitrogenada
Ribosa 
Desoxirribosa 
NO POSEE GRUPO FOSFATO
Es el componente neutro de los nucleótidos. Siempre es una pentosa (5C) bien sea D-ribosa o la D-desoxirribosa
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Formación de un Nucleósido
Enlace N-glicosídico con el C1 de la ribosa y N1 de la pirimidina o N9 de la purina
Forma un enlace N-glicosidico con el C1 de la ribosa y N1 de la pirimidina o N9 de la purina
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Zalcitabina
((Antiviral); 2',3'-Didesoxicitidina
Compuesto dideoxinucleosídico en el cual el grupo hidroxilo 3' de la molécula de azúcar ha sido reemplazado por un hidrógeno. Esta modificación impide la formación de enlaces fosfodiéster necesarios para terminar las cadenas de ácido nucleico. El compuesto es un potente inhibidor de la replicación del VIH a bajas concentraciones, actuando como terminador de la cadena del ADN viral al unirse a la transcriptasa inversa. 
Los análogos de nucleósidos son compuestos que imitan a los nucleósidos presentes en la naturaleza de modo que son capaces de participar en la síntesis de DNA viral. Sin embargo, los análogos de nucleósidos antivirales tienen diferencias situadas estratégicamente en la estructura química que inhiben enzimas virales tales como transcriptasa inversa o que evitan la síntesis del DNA adicional una vez que el análogo se ha unido a la cadena de DNA que crece. 
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Grupo Fosfato
Elemento ácido de los ácidos nucleicos
A pH fisiológico se comporta como un acido y dona H+ pasando de acido fosfórico a fosforo inorgánico que es como mayormente se encuentra en los A.N. pK1=2, pK2=7, pK3=12. Este es el responsable de la carga negativa que contiene los ácidos nucleicos
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Formación de un Nucleótido
Se forman cuando se unen el ácido fosfórico y un nucleósido. Es una unión fosfoéster (enlace covalente) entre un OH del ácido fosfórico y el OH situado en el carbono 5 del azúcar, con formación de una molécula de agua.
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Funciones de los nucleótidos
Son las unidades monoméricas de los ácidos nucleicos.
Sirven como donadores de grupos fosforilo (ATP, GTP) azúcares (UPD o GDP-azúcares) o lípidos (CDP- acilglicerol)
Segundos mensajeros (AMPc)
Derivados de nucleótidos son donadores de equivalentes reductores (NADH y FADH)
Formación de un Polinucleotido
Dos nucleótidos van a poder unirse entre sí mediante un enlace ésterfosfato (fosfoéster). Este enlace se forma entre un OH del ácido fosfórico de un nucleótido y el OH (hidroxilo) del carbono número 3 del azúcar del otro nucleótido con formación de una molécula de agua. La unión de otros nucleótidos dará lugar a un polinucleótido.
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ESTRUCTURA PRIMARIA
Una hebra de ADN es un polímero lineal con direccionalidad de un extremo a otro.
Por convenio se leen las secuencias en dirección 5` 3`
 
En el extremo 5`hay siempre un grupo fosfato unido al carbono 5 del azúcar terminal y en el extremo 3`un grupo hidroxilo en el carbono 3 del azúcar terminal. Esqueleto de nucleótido unido por enlace fosfodiester, con las bases ubicada hacia fuera; extremo 5`fosfato y 3`hidroxilo.
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Adn, depositario de la información genética
1868
Primeros estudios químicos, sistemáticos del núcleo celular
Friedrich Miescher 
Aislamiento de una sustancia que contenía fósforo (nucleína) a partir del pus de vendajes quirúrgicos, la nucleína tenía una porción acídica (actualmente DNA) y una protéica.
 Nucleína presente en las cabezas de espermatozoides de salmón.
 Sospechaba que la nucleína estaba asociada con la herencia celular.
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Muere
Muere
1944
Oswald T. Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty.
Adn, depositario de la información genética
Encontraron que el ADN de cepas patógenas de Pneumococcus podría transferirse a cepa no patógenas, haciéndolas patógenas.
La trasformación era genéticamente estable y se las próximas generaciones conservaba el cambio. Sin embargo existía la duda si era las proteínas.
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1952
Adn, depositario de la información genética
Alfred D. Hershey y Martha Chase 
Progenie vírica
Progenie vírica
32P
35S
El mensaje genético debía haber sido introducido por el DNA de los virus y no las proteínas de la cápside
No radiactivo
Radiactivo
Bacteriófago
Como la cápside contiene azufre y poco fosforo y el ADN no contiene azufre pero si fosforo para marcar los bacteriófagos con isotoposradioactivos 32P y 35S. Comprobaron que cuando el fago se unía a E. coli era principalmente 32P lo que se transfería a la bacteria (es decir el ADN). Aunque la parte proteica residual del fago se eliminaba de la bacteria, el ADN insertado era suficiente para dirigir la información de nuevos fagos.
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Estructura del adn
 Erwin Chargaff
POSTULADOS:
La composición de las bases de ADN varía de una especie a otra.
ADN de tejidos diferentes de un mismo organismo tiene la misma composición de bases.
La composición de las bases no varía con la edad, estado nutricional ni el ambiente.
Independientemente de la especie:
 A+G (Purinas) = T+C (Pirimidina)
%A = %T
%G = %C
1949
Estudio la composición de las bases del ADN de muchos organismos y observo que siempre la composición de A era similar a la de T y la de G y C
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Estructura del adn
Maurice Wilkins 
Rosalind Franklin 
1950
Estudiaban la estructura del ADN con difracción de rayos X
Obtuvieron esta imagen clave para dilucidar la estructura del ADN
Ella realizaba estudios con difracción de rayos X en Londres y había obtenidos esta imágenes clave para dilucidar la estructura del ADN. El patron en forma de cruz indica una estructura helicoidal, y las machas intensas de lado derecho izquierdo corresponde a una elevación de la helices 0,34nm o 3,4Anstron (esto corresponde a la distancia entre base y bases estructura 1)
Rosalind Franklin investigadora del laboratorio de Maurice Wilkins en el Kings college de londre.
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Estructura del adn
James Watson y Francis Crick
Premios Nobel de Medicina en 1962 junto a Wilkins por dilucidar la estructura secundaria del ADN.
1953
Postulan un modelo tridimensional para la estructura del ADN
Tomaron las imágenes de rayos x de Rosalind Franklin y lograron dilucidar por su gran imaginación e ingenio la estructura tridimensional del ADN
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Modelo de ADN de Watson y Crick
Concluyen que la molécula de ADN es de dos hebra helicoidales, estabilizadas por puentes de H (A-T, C-G) entre las bases que se apilan una sobre la otra perpendicular al eje de la hélices (interacción de Van der Waals) de tal forma que cada una presenta una rotación de 36 grados.
La distancia de repetición es de aprox. 3,4nm por lo que la elevación, es decir, la distancia entre una base y la siguiente es de aprox. 0,34nm, ya que existe 10 residuos por vuelta.
0,34
0,34
3,4
Estructura helicoidal, 10 residuos de nucleótido por vuelta, dos hebras, confirman el apareamiento de las bases (ley de chargaff) al darse cuanta que la hélice puede estabilizarse por puentes de H entre las bases A-T C-G. que las bases se apilan una sobre la otra perpendicular al eje de la hélice (interacción de van der waals) de tal forma que cada una presenta una rotación de 36 grados una de la otra, de manera que se acomodan 10 pares de bases en cada vuelta de la hélice. El patrón de difracción mostraba que la distancia de repetición es de aproximadamente 3,4 nm por lo que la elevación, es decir, la distancia entre una base y la siguiente es de aprox 0,34nm
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Estructura SECUNDARIA del adn
La complementariedad de las bases es fundamental en la molécula como portadora de la información genética
En una ADN normal las purinas se asocian con una pirimidina, es decir una base pequeña con una grande es necesario para que pueda darse la interacción. Las bases apareadas van en sentido contrario. A-T forman 2 puentes de H y C-G con 3 por lo que la interacción C-G es mas fuerte.
La complementariedad de las bases es fundamental en la molécula como portadora de la información genética ya que: 1) reduce la posibilidad de que las bases se modifiquen 2) facilita la corrección de mutaciones 3) la información en cierta forma esta duplicada
La formación de un enlace de H requiere que 3 átomos implicado (dos electronegativos N, O y un H) se sitúen sobre una línea recta
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Estructura SECUNDARIA del adn
Hebras de ADN en dirección antiparalela
Bases internas
Azúcar centro
Fosfato exterior
Coplanariedad, apilamiento de las bases y carácter hidrofóbico
Las bases se encuentran dirigidas hacia el interior de la doble hélices, superpuestas, formando un apilamiento similar a un montón de monedas. Como consecuencia de la proximidades y paralelismo de los anillos aromáticos, se originan entre ellas fuerzas de atracción, de tipo Van der Waals (fuerzas hidrofóbicas), contribuyendo a la estabilidad de la molécula y la protección de la información genética.
Estas interacciones son mayoritariamente inespecíficas, es decir, independiente del tipo de base implicada, a diferencias de los enlaces de H entre las bases que son muy específicos. 
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Superficie de la Molécula: Surcos en el ADN
Surco Mayor
Surco Menor
El surco mayor deja espacio suficiente para que moléculas externa interaccionen con el ADN
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FORMA B
Estructura de Watson y Crick, es la más estable que adopta el ADN en condiciones fisiológicas . 
FORMA A
Predomina en soluciones deshidratadas, dextrógira, más ancha y corta que la forma B y tiene 11 pares de base por vuelta.
FORMA Z
La rotación de la hélice es levógira (a la izquierda). Contiene 12 pares de base por vuelta y la estructura es más estrecha y larga.
No se ha encontrado la forma A a nivel celular pero sí la forma Z
VARIACIÓN DE LA ESTRUCTURA SECUNDARIA
Los surcos mayor en la forma A son mas estrecho y profundo que en B. y los surcos mayores en Z son mas plano sin profundidad.
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Palíndromo: es toda frase que puede deletrearse igual de izquierda a derecha y de derecha a izquierda. Ej radar 
En biología molecular una secuencia es palidrómica cuando la secuencia de una hebra, leída de izquierda a derecha, es igual que la de la otra hebra, leída de derecha a izquierda. Por lo que pueden observarse en las dos cadenas conjuntamente.
Palíndrome gramatical
Secuencia Palindrómica
5`
3` 
5`
3` 
3`
5`
3`
5`
VARIANTES LOCALES DE LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL β-ADN
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Palíndromes interrumpidos
De hebra sencilla
Palíndromes interrumpidos
Doble hebra
BUCLE
CRUCIFORME
VARIANTES LOCALES DE LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL β-ADN
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ESTRUCTURA TERCIARIA O DE ORDEN SUPERIOR
La estructura terciaria adopta una configuración de orden superior, dando lugar a los cromosomas
La estructura terciaria es lo suficientemente compacta para acomodar el ADN dentro del núcleo.
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SI EN UN ORGANISMO DIPLOIDE, TODO EL ADN DE UN CROMOSOMA SE EXTENDIESE, SE OBTENDRÍA UNA LONGITUD DE 2 m.
¿CÓMO SE LOGRA QUE EL ADN PUEDA UBICARSE EN EL NÚCLEO CELULAR, CUYO DIÁMETRO PROMEDIO ES DE 10 – 15 µm?
http://preupsubiologia.googlepages.com/célula
Núcleo celular
Enrollamiento
Superenrrollamiento
ESTRUCTURA TERCIARIA O DE ORDEN SUPERIOR
Se entiende por superenrollamiento a enrollar algo que ya esta enrollado. El enrollamiento mutuo de las dos hebras.
Las dos hebras se enrollan, mientras que la doble hélice sufre superenrollamiento.
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¿Cómo se alivia la tensión que se produce in vivo cuando se desenrolla una parte del ADN y se incrementa el superenrollamiento?
 MEDIANTE ENZIMAS DENOMINADAS TOPOISOMERASAS
Topoisomeros: dos formas de ADN circular que difiere unicamente en una propiedad topológica como el numero de enlaces.
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CONDESACIÓN DEL ADN (Nucleoproteinas)
Cromatina: complejo de ADN, histonas y proteínas no histonas a partir de las cuales se forman los cromosomas.
Las histonas son proteínas que estabilizan la estructura del ADN, contienen un elevado contenido de aas básicos (arginina y lisina).
Tipos de histonas:
H1
H2A
H2B
H3 
H4
NIVELES DE CONDENSACION DEL ADN
La condensación de la cromatina durante la mitosis produce los cromosomas visibles en la metafases
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EL NUCLEOSOMA CONSTITUYE LA UNIDAD ESTRUCTURAL DE LA CROMATINA.
ESTÁ FORMADO POR UN NÚCLEO PROTÉICO (DE 9 HISTONAS) RODEADO POR ADN (146 pb)
PRIMER NIVEL DE CONDENSACIÓN DE LA CROMATINA
Nucleosoma
Unidad estructural de la cromatina. Son complejos de histonas unida a ADN.
el ADN espaciador puede tener entre 20 y 100 pb. Este conjunto denucleosoma espaciado se denomina fibra básica de 10 nm (o cuenta de rosario) pues su grosos corresponde al diámetro de un nucleosoma.
El nucleosoma hace compactar al ADN 7 veces.
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 FIBRA DE 30 nm
Este nivel de empaquetamiento requiere una molécula de H1 por nucleosoma. La presencia de fibra de 30 nm en una determinada región depende de la actividad transcripcional del ADN. Las regiones con genes que estan haciendo transcriptos se hallan en estado menos ordenados y contienen poca o ninguna histona H1
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Condensación de Grado Mayor
Armazón nuclear
Una vuelta (30 rosetas)
Dos cromátidas (10 vueltas cada una)
Cromatinas en forma de “cuentas de rosario” 
ADN
Una roseta (6 bucles)
Fibra de 30 nm
Un bucle (aprox. 75 Kpb)
Armazón nuclear
Fibra 30 nm
Genes de histonas
Los niveles superiores de plegamiento no se conocen con exactitud, parecen involucrar una asociación a un armazón nuclear (proteínas diferentes a las histonas). 
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GEN: secuencia de ADN necesaria para la síntesis de un producto génico funcional (Proteína o ARN).
Composición de un gen: 
 Intrones: Segmentos de ADN no traducidos (no codificantes) 
 Exones: Segmentos codificantes
CROMOSOMAS EUCARIOTICOS: 
CROMOSOMAS PROCARIÓTICOS
NO CONTIENEN INTRONES
1,5% DEL DNA HUMANO ES CODIFICANTE O EXÓNICO.
GEN: 30% DEL ADN (INTRONES Y EXONES) 
GENES
INTRÓN
EXÓN
INTRÓN
La DESNATURALIZACIÓN del ADN es la pérdida de la conformación nativa, es decir desaparece la estructura secundaria y por ende los órdenes superiores de organización.
PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DE LOS ACIDOS NUCLEICOS
Ruptura de los enlaces de hidrógeno de los pares de base y del apilamiento de bases, provocando desenrrollamiento de la doble hélice total o parcial.
NO SE PRODUCE LA ROTURA DE NINGÚN ENLACE COVALENTE
ADN de doble cadena
Desnaturalización
Hibridación
ADN parcialmente desnaturalizado
Separación de la hebras
Asociación de las hebras por apareamiento de bases
Hebras separadas de ADN en ovillo estático
Inductores de la desnaturalización:
 Valores extremos de pH.
 Acción de sustancias como: urea, formamida, formaldehido.
 Temperatura superior a 80 ºC
G≡C → Pto de fusión aumenta 
A=T → Pto de fusión disminuye
Al restablecerse los valores de temperatura y pH el ADN se renaturaliza
PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DE LOS ACIDOS NUCLEICOS
 Desnaturalización de muestras de ADN de dos especies distintas (1 y 2)
Durante la renaturalización, la mayor parte de las cadenas de ADN de la especie 1 se unirán a cadenas complementarias de la especie 1. Igual en el caso de las cadenas de ADN de la especie 2.
Una parte de las moléculas de ADN de la especie 1 se unirán con una parte de las moléculas de ADN de la especie 2 y darán lugar a dúplex híbridos
PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DE LOS ACIDOS NUCLEICOS
Hibridación
Resaltar la importancia en las técnicas de biología molecular que se verán en la ultima clases
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La radiación UV produce la condensación de dos grupos etileno para formar un anillo de ciclobutano.
PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DE LOS ACIDOS NUCLEICOS
Formación de dímeros de pirimidina inducida por la luz UV
ADEMAS Procesos oxidativos pueden ser la causa más importante de alteraciones mutagénicas del ADN 
Entre los causantes destacan la especies que contienen oxígeno reactivo (peróxido de hidrógeno, radicales hidroxilo y los radicales superóxido.
Algunas de las especies de oxígeno reactivo escapa de su destrucción por las enzimas que las descomponen a productos inocuos (catalasa y superóxido dismutasa)
Efectos: Oxidación de la desoxirribosa, Roptura de las hebras
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HIDRÓLISIS QUIMICA
HIDRÓLISIS ACIDA
HIDRÓLISIS ALCALINA
Ácidos fuertes rompen tanto los enlaces fosfodiéster como N-glicosidicos. Por lo tanto, sirve para determinar la composición de bases pero no la secuencia.
Ácidos débiles respectan los enlaces fosfodiéster pero rompe los N-glicosidicos. 
Rompe los enlaces fosfodiéster del ARN pero no del ADN y respecta los enlaces N-glicosidico, por lo que se utiliza para aislar y purificar ADN
Metabolismo de los Nucleótidos
Ruta de novo y de Salvamento
Síntesis de novo
Rutas de recuperación 
 o de salvamento 
Síntesis de nucleótidos de purinas y pirimidinas a partir de precursores de bajo peso molecular 
(aminoácidos, ribosa-5-fosfato, CO2 y NH3)
Síntesis de nucleótidos a partir de bases o nucleósidos que se dispone por haberlos obtenidos tras la digestión extracelular de A.N ingeridos en el alimento o por degradación de A.N. por muerte celular.
A diferencias de las demás clases de metabolitos que hemos encontrado, ni los nucleótidos ni las bases son necesarios para satisfacer los requerimientos nutricionales. La mayoría de los organismo puede sintetizar nucleótidos de purina y pirimidina a partir de precursores de bajo peso molecular, en cantidades suficientes para satisfacer sus necesidades. Estas son las rutas conocida como de novo y son prácticamente idénticas en todo el mundo biológico. O también puede provenir de la ruta de salvamento que ensambla los nucleótidos a partir de sus constituyentes provenientes de la dieta o degradación enzimática de los A.N.
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DEGRADACIÓN DE LOS ACIDOS NUCLEICOS E IMPORTANCIA DEL SALVAMENTO DE NUCLEÓTIDOS
La degradación puede producirse intracelularmente (recambio de ARNm, reparación del ADN), por muerte celular, o por ingestión.
En los animales proviene principalmente de la ingestión, y la degradación es muy parecida a la digestión proteica. La fragmentación se inicia en los enlaces internos (fosfodiéster) por endonucleasas pancreáticas (ribonucleasas o desoxiribonucleasas) que actúan en el intestino delgado. Los oligonucleotidos resultantes se degradan por sus extremo por enzimas inespecíficas llamadas fosfodiesterasas; que origina como producto mononucleotidos (pueden ser nucleósidos 5 o 3 monofosfato dependiendo donde corta el enlace la enzima). Los nucleótidos pueden luego fragmentarse por nucleotidasa para dar ortofosfato y el correspondiente nucleósidos. Como la glucógeno fosforilasa la nucleótido fosforilasa puede romper un enlace glucosídico mediante la adicción de un Pi originando la base correspondiente y la ribosa1Pi.
Acá si las nucleobases no se llegan a utilizar a través de la ruta de salvamento continúan degradándose hasta acido úrico (purinas) y ureidopropionate (pirimidina).
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PRPP: METABOLITO CENTRAL EN LAS RUTAS DE 	NOVO DE LOS ANILLOS DE PURINAS Y PIRIMIDINAS
PRPP: 5 Fosfo Ribosil-1-Pirofosfato. 
PRPP: 5 fosfo alfa D Ribosil-1-Pirofosfato. Es un azúcar fosfato activado. Se forma por acción de la PRPP sintetasa, que activa el c-1 de la ribosa-5-P al transferir del ATP un grupo pirofosfato al C-1 de la ribosa.
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Síntesis de novo de los nucleótidos de Purinas
Transferencia de un grupo amino al PRPP
Glutamina-PRPP amidotransferasa
PRA
Luego una fosforibosil transferasa cataliza la transferencia reversible de una base libre a la ribosa del PRPP, produciendo un mononucleotido y pirofosfato. Luego el Ppi se fragmenta y desplaza fuertemente la reaccion a la derecha en dirección de la síntesis de nucleótidos
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Síntesis de Purinas a Partir de PRPP hasta ácido inosínico
Aca no se explican las 10 reacciones, solo se dice que es una ruta costosa y que requiere acido fólico ( por lo que a las mujeres embarazadas les envian esto).
Se lleva a cabo en una ruta de 10 pasos donde se consume 4 ATP a ADP en donde se van incorporando cada uno de los precursores hasta originar el primer compuesto de purinas el IMP o acido inosínico. Las reacciones 2 y 5 son por una aminotrasferansa la diferencia es que la Rx 2 no requiere ATP pues el compuesto ya ha sido activado en el paso anterior. En la Rx 3 se trasfiere una molécula de glicina con ayuda de ATP al nitrógeno de la fosforibosilamina, luego va seguido una reacción (4) de transformilasa en el que el grupo formilo e transfiere desde 10-formiltetrahidrofolato al anillo de purina en formación. Rx6 un cierre de anillo dependiente de ATP que da origen al anillo de imidazol de purina.Rx 7 es una carboxilación reversible (no requiere biotina). Rx 8 y 9 da lugar a la transferencia de nitrógeno del aspartato (idéntica a la del ciclo de la urea). Rx 10 transformilasa contransferancia de un carbono desde 10-formiltetrahidrofolato. Rx 11 reacción de condensación interna
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Síntesis de novo de los Nucleótidos de Purina
ORIGEN DE LOS COMPONENTES DE ANILLO DE PURINA
El N1 proviene del aspartato, C6 del CO2, C2 y 8 del 10formilTHF, N3 y 9 de la glutamina, y el N7 C4 y5 de la glicina.
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Rutas desde el Ácido inosínico
 al GMP y al AMP
Adenilosuccinato sintasa 
adenilosuccinato liasa
3) IMP deshidrogenasa
4) XMP aminasa
El acido inosinico constituye un punto de ramificación de la síntesis de purinas. La ruta de la producción de AMP involucra la transferencia de N desde el aspartato al IMP. Se forma un intermediario adenilosuccinato (por una sintasa) que luego se fragmenta por una liasa y origina fumarato y AMP. 
La ruta de los nucleótidos de guanina se inicia con una hidroxilacion del anillo de purina, dependiente de NAD y agua, que da lugar a xantosina monofosfato, luego una reaccion de aminotransferasa transfiere un amino de la glutamina y origina GMP.
Podemos observa como en la síntesis de AMP se requiere es GTP y no ATP esto indica que un aumento en las concentraciones de GTP promueve o favorece que la ruta de dirija a síntesis de AMP. Y con la otra ruta paso lo mismo pero con el ATP y la síntesis de GMP
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El proceso de fosforilación oxidativa lleva a cabo la fosforilación del ADP a ATP
AMP + ATP
2ADP
Adenilato
 quinasa
ATP sintasa
GTP:
ATP:
GMP + ATP
GDP + ADP
Guanilato quinasa
GDP + ATP
GTP + ADP
Formación de GTP y ATP a partir de GMP y AMP
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CONTROL DE LA BIOSÍNTESIS DEL ÁCIDO INOSÍNICO POR RETROALIMENTACIÓN
Se realiza por retroacción de los pasos iniciales de la síntesis de los nucleótidos de purinas. La PRPP sintetasa se inhibe por diversos nucleótidos de purinas en especial AMP,IMP,GMP. Pero es la PRPP aminotrasnferasa la primera enzima especifica para la síntesis de purinas es contralada por AMP,GMP e IMP
Vemos también como el AMP inhibe su propia síntesis y el GMP también
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Degradación de las Purinas
Formación de Ácido Úrico
Nucleotidasa
Nucleotidasa
Adenosina desaminasa
Nucleosido de purina fosforilasa
Nucleotido de purina fosforilasa
Guanina desaminasa
Xantina oxidasa
Xantina oxidasa
Hipoxantina
Xantina
Ácido úrico
H2O
H2O
El AMP puede desaminarse y originar IMP y este por una nucleotidasa perder el fosforo y quedar inosina. El AMP puede tambien desfosforilarse y pasar adenosina (nucleosido) que luego se desamina y queda inosina. Sobre la inosina originada en ambas partes, y sobre la guanosina actúa la nucleosido de purina fosforilasa (PNP) para dar hipoxantina y guanina respectivamente. La guanina se desamina y se convierte en xantina, mientras que la hipoxantina se oxida (xantina oxidasa) a xantina y esta se oxida nuevamente hasta acido úrico. Esta enzima xantina oxidasa contiene FAD, molibdeno y hierro no hemo; los electrones obtenidos en la oxidación los transfiere a cada uno de los trasportadores que finalmente los dona al oxigeno originando peróxido de hidrogeno sobre que actúa una catalasa.
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GOTA: acumulación excesiva de ácido úrico
3 de cada 1000 individuo la padecen.
El acido úrico precipita en urato que se acumula en el organismo principalmente liquido sinovial.
Los pacientes debe llevar una dieta baja en purinas.
El acido úrico, que es insoluble, precipita en urato que se acumula en el organismo principalmente liquido sinovial delas articulaciones; produciendo inflamación y artritis dolorosa que si no se trata degenera la articulación. El comer y beber alimentos ricos en purinas (vino, anchoas, higado, etc) pueden desencadenarle una crisis de dolor
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ETIOLOGIA:
Actividad elevada de la PRPP sintetasa perdida de la sensibilidad a la retroinhibición ejercida por los nucleotidos de purina 
Mutaciones de la PRPP amidotransferasa perdida del control por retroalimentación 
Disminución de la enzima hipoxantina guanina fosforribosiltransferasa (HGPRT)
Deterioro en la excreción renal de ácido úrico
1)Actividad elevada de fosforibosil sintetasa (falta de sensibilidad a la retroinhibicion)
2) Mutación de PRPP amidotransferasa que hace que esta sea menos sensible a la retroinhibición. Ambos hace aumentar la velocidad en los pasos limitantes de la síntesis de purinas
3) Déficit de la enzima de salvamento HGPRT: esto hace que se acumule mas PRPP y este disponible en mayor cantidad para la rutas de novo.
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La gota puede ser una consecuencia de la quimioterapia del cáncer.
Puede tratarse con éxito con el alopurinol, el cual, es un análogo estructural de la hipoxantina que inhibe a la xantina oxidasa. Esto hace que se acumule xantina que al ser soluble puede excretarse mas fácilmente por riñón. 
Quimioterapia del cáncer destruye células y entonces hay una sobrecarga de purinas degradándose mas de lo normal (tras la muerte de celulas tumorales)
57
Síndrome de Lesch-Nyhan
Déficit grave de hipoxantina guanina fosforribosil transferasa (HGPRT ).
Artritis gotosa grave.
 Disfunción dramática del S.N. que se manifiesta con:
 Trastornos de conducta.
 Discapacidad para el aprendizaje.
 Comportamientos agresivos.
 Automutilaciones graves.
La persona rara vez sobrevive por encima de los 20 años de edad.
Mutaciones nula, que causa ausencia total de la enzima
58
Síntesis de Novo del anillo de Pirimidina
Carbamilfosfato sintetasa II
Aspartato transcarbamoilasa
Dihidroorotasa
Dihidroorotato deshidrogenasa
1,2 y 3 Forman un complejo multienzimático en eucariotas.
Se forma carbamilfosfato sintetasa II luego se incorpora una molécula de aspartato, deshidratación y una oxidación dependiente de NAD
 Dos diferencias con el de purinas: 1) se forma como base libre y luego en la reaccion 5 para formar OMP es que se incorpora la ribosa 5P (se forma en nucleotido) 2) la ruta no esta ramificada; la Uridina trifosfatoUTP se origina como producto final que da origen a la CTP también producto final.
59
 Síntesis de Novo del anillo de Pirimidina
5) Orotato fosforribosiltransferasa
6) Orotidilato descarboxilasa
7) UMP quinasa
8) Nucleosido difosfoquinasa
9) CTP sintetasa
60
Los intermediarios del catabolismo de pirimidinas son hidrosolubles por lo que existen pocas alteraciones conocidas
ACIDURIAS ORÓTICAS 
TIPO I: Deficiencia de orotato fosforribosiltransferasa y orotidilato descarboxilasa.
TIPO II: Deficiencia de orotidilato descarboxilasa 
 
OTRO TIPO se observa en el Síndrome de Reyes, disfunción mitocondrial en la utilización del carbamoil fosfato, aumentando su disponibilidad en citosol para producir ácido orótico.
Deficiencia de transcarbamoilasa de ornitina (Ciclo de la úrea) 
DEFECTOEN EL METABOLISMO DE LAS PIRIMIDINAS
61
.- El ADN está conformado por dNTPs: dATP, dGTP, dCTP y dTTP.
.- La concentración de dNTPs aumenta sólo durante la replicación del ADN.
.- Los dNTPs se sintetizan a partir de sus nucleósidos difosfatos correspondientes, por reducción del carbono 2´. 
-
-
Ribonucleótido 
reductasa
NDP
dNDP
dNDP + ATP
dNTP + ADP
Nucléosido difosfato kinasa
SÍNTESIS DE DESOXIRIBONUCLEÓSIDOS TRIFOSFATOS 
62
Tanto de novo como via de salvamento conducen a la síntesis de ribonucleotidos. Sin embargo, el ADN es construido de deoxyribonucleotides. Todo el deoxyribonucleotides es sintetizado del correspondiente ribonucleotides. El azúcar deoxyribose es generado por la reducción de ribose dentro de un nucleótido totalmente formado. Además, el grupo de metilo que distingue el thymine de ADN del uracil de ARN es añadido en el último intervienen el sendero. REDUCCION SUSTITUCION GRUPO HIDROXILO POR ION HIDRURO.
La enzima nucleósido difosfato kinasa que cataliza la conversión a dNTPs es la misma que fosforila los NDPs. Dicha enzima no discrimina entre nucleótidos y deoxinucleótidos.
ADP		GDP		CDP		UDP
rNDP reductasa
dADP		dGDP		dCDP		dUDP
dATP		dGTP		dCTP		
ATP
ADP
ATP
ADP
ATP
ADPdUTP
ATP
ADP
63
LA REDUCCION SE DA A NIVEL DE LOS NUCLEOSIDO DIFOSFATO
Ribonucleótido reductasa 
(rNDP reductasa)
Radical tirosilo
Complejo binuclear de hierro
(cofactor) 
ATP, dATP,
dGTP, dTTP
ATP, dATP
Efectores Alostéricos
determinantes de
especificidad
Sitio de regulación
 principal
Sitio activo
SITIOS DE REGULACION
Es un tetramero alfa2(unidad grande arriba) beta2(unidades pequeñas abajo). El lugar catalito se encuentra en R1(unidad grande) en este lugar hay 3 residuos de cisteina (que son altamente conservado en diferentes rNDP reductasa). En el dimero R2 se encuentra un radical libre de tirosina poco común que interviene en la reaccion y un átomo de oxigeno que forma un puente entre 2 iones ferricos, este centro de hierro dinuclear estabiliza el radical libre. La r1 contiene dos lugares de reguladores.
64
Mecanismo de acción de la ribonucleótido reductasa
posiblemente
-SH de Cys
Radical 
tiilo
Radical tirosilo
La hidroxiurea es un inhibidor de la rNDP reductasa porque destruye el radical tirosilo
65
Ribonucleotide reductases proporcionan los componentes básicos para la réplica de ADN en todas las células de vida. Tres clases diferentes de enzimas usan a radicales libres de proteína para activar el sustrato. La clase aeróbica I enzimas generan a un radical tyrosyl con un centro de oxígeno de hierro y dioxygen, clase II enzimas emplea adenosylcobalamin, y la clase anaerobia III enzimas generan a un radical glycyl de la S-adenosylmethionine y un racimo de hierro de azufre.}
 Aunque las tres clases diferentes de enzimas RNR dependan del metal diferente cofactors para la actividad catalítica, las tres clases tienen un residuo conservado cysteine en el sitio. Este residuo cysteine, como se cree, es convertido en un radical thiilo
La clase yo RNR, encontrado en todo el eukaryotes, es un heterooligomer de a2 y ß2 subunidades (6). En eukaryotes, una subunidad, llamada Rnr1, contiene el sitio catalítico, el sitio de especificidad de sustrato, y el sitio de actividad. La ß2 subunidad, por lo general un dímero de Rnr2, contiene el diferric-tyrosyl (Y ·) cofactor radical que inicia la reducción de nucleótido por una transferencia supuesta apareada por protón de largo alcance de electrones-La reducción de la parte de D-ribose de un ribonucleoside diphosphate a 2-deoxy-D-ribose requiere un par de átomos de hidrógeno, que en última instancia son donados por NADPH vía una proteína intermedia que lleva hidrógeno, thioredoxin. Thioredoxin tiene los pares de los grupos-SH que llevan átomos de hidrógeno de NADPH al ribonucleoside diphosphate. Su oxidado (el disulfuro) NADPH reduce la forma en una reacción catalizada por thioredoxin reductase. y reducido thioredoxin entonces es usado por ribonucleotide reductase para reducir el nucleósido diphosphates (NDPs) a deoxyribonucleoside diphosphates (dNDPs). Una segunda fuente de reducir equivalentes para ribonucleotide reductase es glutathione (GSH)
Formación de un radical 3’ ribonucleotido mediante la transferencia de un hidrógeno al radical libre formado por grupo tirosilo .
Transferencia de un hidrógeno al grupo hidroxilo del carbono 2’.
Formación de un catión a nivel del carbono 2’ por eliminación de una molécula de agua.
Transferencia un electrón proveniente del grupo tiol, el cuál reduce el radical catiónico.
Se regenera radical del sitio activo, cediendo éste el ión hidruro al carbono 3’, dando lugar al producto desoxi. 
Reducción de la ribonucleotido reductasa
Mecanismo de acción el radical tiilo formado por la oxidacion de la cysteina de la subunidad R2 del centro catalitico ataca nucleofilicamente al C3`de la ribosa y le hace donar el hidrogenion creando unradical en el C3`, paso 2 esto hace que el C3 pueda reacionar con el H de otro residuo de cisteina y se protone c2`. Paso 3 deshidratacion crea un cation radical. Paso 4 reduccion del c2 por la cisteina activa redox transferencia de un electron a c3 da lugar al desoxirribonucleotido y genera un radical libre. Paso 5: se libera el dRNP paso 6 se reducen los tioles activos por interaccion de la glutarredoxina
66
Enzima
S
S
Enzima
SH
SH
Se han identificado dos coenzimas implicadas en la reducción de la ribonucléotido reductasa: la tiorredoxina y la glutarredoxina, las cuales transportan el par de H+ donados por el NADPH 
Para que la rNDP reductasa pueda seguir activa, la enzima oxidada debe ser reducida 
Coenzima
Regeneración de la Ribonucleótido reductasa en cada Ciclo Catalítico
Reducción de la Ribonucleótido Reductasa 
La reduccion de la rNDP reductasa se lleva acabo por coenzimas poco habituales como es la tiorredoxina una proteina pequeña con 2 grupos tioles que se oxidan resersiblemente a disulfuro con los que se reducen los azufres del Lugar activo de la rNDP reductasa. La tiorredoxina oxidada se reduce por el NADPH a traves de la enzima tioredoxina reductasa
68
ATP, dATP,
dGTP, dTTP
ATP, dATP
Efectores
determinantes de
especificidad
Efectores
determinantes de
actividad
Regulación de la rNDP reductasa
Activa la reducción de
Inhibe la reducción de
Sitio de Especificidad
Sitio de Actividad
69
.- Los dNTPs se producen y utilizan únicamente durante la síntesis del ADN.
.- La regulación de la actividad y especificidad de la rNDP reductasa es esencial
 para mantener las cantidades equilabradas de los dNTPs.
Debido a que solo los dNTP se utilizan solo para la síntesis del ADN y ya que se emplea un solo sistema enzimático para la reducción de los 4 sustratos ribonucleotidos (A;G;C;U) la regulación de la actividad y la especificidad de la rNDP reductasa es esencial para mantener unas cantidades equilibradas de los precursores del ADN. Esta regulación se lleva acabo por unión de efectores alostericos (nucleosidos trifosfato) a 2 clases de lugares en la subunidadR1; lugares de actividad une ATP y dATP con baja afinidad, y los lugares de especificidad una ATP, dATP, dGTP y dTTP con alta afinida para todos. El ATP al lugar de activad aumenta la eficacia catalítica mientras que el dATP la inhibe
ADP		GDP		CDP		UDP
rNDP reductasa
dADP		dGDP		dCDP		dUDP
¿dTTP?
 CDP	 	 UDP
rNDP reductasa
		dCDP		dUDP
dUTP
dUMP
dTMP
dTDP
ATP
ADP
ATP
ADP
ATP
ADP
dTTP
dCTP
Timidilato sintasa
La síntesis de dTMP a partir de dUMP permite mantener 
bajas las concentraciones de dUTP, el cual podría ser incorporado erróneamente en el DNA por la DNA polimerasa.
El uracilo en el DNA puede ser mutagénico.
dUTP 
difosfohidrolasa
desaminasa
Síntesis del nucleótido de timidina (dTTP)
71
Cabría preguntarse por qué el ADN tiene una base distinta al ARN; la respuesta puede tener mucho que ver con la función que presta el ADN como molécula depositaria de la información genética. La citosina se desanima espontáneamente a uracilo con cierta frecuencia, y si en el ADN hubiera uracilo, sería prácticamente imposible discernir entre los originados por desanimación de la citosina y los propios de la molécula del ADN. Esto conllevaría una gran tasa de error difícilmente compatible con la función primordial del ADN de transmitir fielmente la información genética de generación en generación. Si el ADN no posee normalmente uracilo, todos los uracilos que se encuentran en el ADN deben provenir de la desanimación de la citosina y deben ser eliminados. De ello se encarga la enzima uracil N-glicosilasa que se “pasea” por el ADN y se para en cada timina y en cada uracilo; si reconoce el grupo –CH2 de la timina pasa de largo, pero en su ausencia corta la base y los sistemas de reparación celulares colocan la complementaria a la de la cadena opuesta.
 La timidilato sintasa es una enzima blanco de agentes quimioterapéuticos.
Síntesis de dTMP
THF: tetrahidrofolato, derivado del ácido fólico, transfiere un grupo metilo al dUMP. 
Timidilato sintasa cataliza la transferencia de un grupo metileno desde 5,10 metilentetrahidrofolato al dUMP como grupo metilo para formar dTMP y 7,8dihidrofolato que se reduce a tetrahidrofolato y captanuevamente otro grupo metilo de la serina por la enzma trashidroximetilasa.
72
REPLICACIÓN
PROCESO MEDIANTE EL CUAL A PARTIR DE UNA MOLECULA DE ADN PROGENITORA SE SINTETIZA UNA NUEVA, ORIGINANDOSE ASI DOS MOLECULAS HIJAS, DE SECUENCIA IDENTICA AL ADN ORIGEN.
LA REPLICACIÓN ES NECESARIA CADA VEZ QUE SE DIVIDE UNA CÉLULA, YA QUE LAS DOS CÉLULAS HIJAS HAN DE TENER EXACTAMENTE LA MISMA DOTACIÓN GENÉTICA QUE LA CÉLULA PROGENITORA. ENTENDIÉNDOSE QUE ESTE PROCESO HA DE LLEVARSE CON LA MÁXIMA EXACTITUD, ES DECIR FIDELIDAD PARA ASEGURAR ASÍ LA PERPETUACIÓN DE LAS ESPECIES.
LA REPLICACIÓN OCURREN EN FORMA COORDINADA CON LA DIVISIÓN CELULAR
Se lleva acabo en la fase S el ciclo celular.
El inicio de la replicación obliga a la célula a ir a emprender una división celular.
El final de la replicación es una señal para comenzar la división.
Características de la Replicación
Semiconservador
Simultanea
Secuencial
Bidireccional
Semidiscontinuo
Simultanea en ambas hebras a la vez, no debe confundirse con continuo de la sintesis de una de las hebras)
Pasos secuencial y adición secuencial de nucleotidos
En ambas dirrecciones 
75
Posibles forma como podía replicarse el ADN
Semiconservativo
Conservativo
Dispersivo
Hipótesis de Watson y Crick de la replicación semiconservativa.
Conservadora: el ADN hijo contiene dos hebras totalmente nuevas
Disperso: El ADN hijo tendría fragmentos tanto nuevos como como de las hebra progenitoras
Semiconservativo: mecanismo real. El nombre alude a que se conserva la mitad de la hebra original. Cada hijo esta formado por una hebra progenitora y otra hija
76
Experimentos de Meselson y Stahl
Evidencias que el ADN se replica semiconservativo
1958 se hicieron crecer células de E coli en un medio que contenía sales de amonio con nitrógeno pesado (marcado con 15N) como única fuente de nitrógeno hasta marcar todo el ADN celular. Después que se transfirieron las células a un medio con el isotopo liviano (14N) se eliminaron las muestras periódicamente desde los cultivos y se analizó el ADN de cada muestra mediante gradiente de densidad. Estas técnicas pueden separar en bandas diferentes muestras de ADN duplex pesado-pesado(H-H), liviano-liviano (L-L) o pesado liviano(H_L). El la imagen se observa que el mecanismo conservativo nunca genera (H-L) y que el semiconservativo nunca generaría (H-H) pero si (H-L) durante la 2 y 3 generación. Con cada ciclo las hebras H se diluyen y llega a formarse ADN duplex (L-L)
77
Demostró que la replicación se inicia en un punto único denominado ORIGEN.
John Cairns determinó el Origen y Dirección de la replicación
Se formaba dos horquilla de replicación en direcciones contrarias, donde el ADN parental se desenrollaba y las cadenas separadas eran rápidamente replicadas.
Se determino con E.coli pero igualmente validas para eucariotas en medios de cultivo con timidina tritiada(3H) media la densidad. Cairns sugirió que existía un origen de replicación y dos horquillas de replicación con dirección opuesta (bidireccional) y se alejaban del sitio de origen hasta llegar a unirse al final del camino.
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Simultanea, Bidireccional y Semidiscontinua
ORIGEN DE REPLICACIÓN
Segmentos de ADN únicos presentes en el genoma de un organismo donde comienza la replicación del ADN. el cromosoma eucarionte contiene múltiples orígenes, mientras que el cromosoma bacteriano contiene solo uno. Son regiones ricas en A:T
 Monofocal Multifocal
REPLICÓN
REGIÓN DEL ADN QUE PUEDE SER REPLICADA POR UN MISMO ORIGEN
La replicación se lleva a cabo de manera SIMULTÁNEA en ambas cadenas llevando una dirección en sentido 5’ → 3’ 
Hebra conductora: cadena hija que se extiende en la misma dirección que la horquilla
Hebra retardada: cadena hija que se sintetiza en sentido contrario a la dirección de la horquilla.
Dado que las 2 hebras del ADN son antiparalelas su separación con el avance de la horquilla progresa en sentido opuesto, para una hebra de 3`a 5`y para otro de 5`a 3`
Dado que las 2 hebras de AN son antiparalelas su separación con el avance de la horquilla progresa en sentido opuesto, para una hebra de 3`a 5`y para otro de 5`a 3`
82
La replicación ocurre de manera semidiscontínua
Debido a que la síntesis de las nuevas cadenas de DNA ocurre en dirección 5´ 3´ ya que se disponen de manera antiparalela la síntesis de una de las cadenas ha de ser discontinua (por fragmentos). A la cadena que se sintetiza en el sentido del avance de la horquilla de replicación se denomina cadena líder (en dirección 5´ 3´). Aquella que es sintetizada por fragmentos, en sentido contrario al avance de la horquilla se nombra cadena retardada. Estos fragmentos se denominan fragmentos de Okazaki, en honor al investigador que demostró la existencia de los mismos 
83
VISIÓN GENERAL DEL MODELO DE REPLICACIÓN DEL DNA
Primasa
Cadena retardada
SSB
SSB
ADN Molde o plantilla: el orden correcto de la incorporación de los dNMPs viene determinado por su complementariedad de bases con la secuencia del ADN molde.
Sustratos: los 4 dNTPs, que se incorporan como dNMPs.
Cofactores: iones metálicos divalentes (Mg+2) unidos a dNTPs.
ADN Polimerasas: enzima que copia una hebra de ADN molde para formar una hebra complementaria que compone una nueva hebra de ADN de hebra doble.
Cebador (ARN): para iniciarse la síntesis se requiere un fragmento de hebra iniciador que aporte un grupo 3`OH libre.
Otras muchas proteínas diferentes a la polimerasa.
84
Replisoma constituye todo el conjunto de proteínas que se requieren para la síntesis del ADN.
Iniciación: involucra el reconocimiento del origen de replicación para un complejo de proteínas. En el origen de replicación tienen lugar varios eventos. Antes que la síntesis del DNA comience las cadenas parentales deben separarse y estabilizarse en un estado de simple cadena. El acto de iniciación va acompañado por un complejo de proteínas llamado primosoma.
Elongación : en esta etapa se comienza a sintetizar el nuevo DNA tomando como molde las cadenas parentales. Esta es llevada a cabo por otro conjunto de proteínas llamado replisoma. Este replisoma no existe como una unidad independiente, solo aparece como complejo asociado a la horquilla de replicación.
Terminación: al final del replicón es necesaria una reacción de unión y/o terminación.
85
	PROTEÍNA	FUNCIÓN
	Proteína DnaA	Reconoce la secuencia origen, abre el dúplex en secuencias específicas del origen
	Proteína DnaB (helicasas)	Desenrrolla el ADN
	Proteína Dna C 	Requerida para la unión del DnaB en el origen.
	HU	 proteína de unión al DNA, estimula el inicio.
	Primasa (proteína DnaG)	Sintetiza cebadores de ARN
	Proteína de unión al ADN de cadena sencilla (SSB)	Se une al ADN de cadena sencilla
	RNA polimerasa	Facilita la actividad de la DnaA
	DNA girasa (DNA topoisomerasa II)	Libera la tensión torsional generada por el desenrrollamiento de DNA
Iniciación
El origen es reconocidos por varias proteínas (Dna A, DnaB, Dna C, Hu) las cuales se unen al ADN formando un complejo de reconocimiento del origen.
10 a 20 moléculas de un complejo DnaA se activan con el ATP y se unen a las 4 repeticiones de 9 pb en el orígen.
El complejo de DnaA reconoce y desnaturaliza el DNA de la región de las repeticiones de 13 pb, ricas en A=T, proceso que requiere ATP y la proteína HU (proteína básica).
La proteína DnaB (helicasa) se une a esta región en una reacción que requiere la proteína DnaC.
Dos hexamero de DnaB, uno en cada hebra de ADN desenrrolla el ADN en forma bidireccional y crea dos horquillas de replicación potenciales. 
La tensión creada por el desenrrollamiento es aliviada por la enzima girasa (DNA topoisomerasa II) 
87
ELONGACIÓN
Es llevada a cabo por un complejo multiprotéico que promueve la síntesis de ADN en la horquilla de replicación, denominado REPLISOMA.
Proteínas que componen al replisoma:
DNA polimerasa: Procariotas (DNA polimerasa I, II y II)
 Eucariotas (DNA polimerasa α, δ, ε)
Helicasas
PrimasasTopoisomerasas
Proteínas de unión al ADN de cadena sencilla (SSB)
DNA ligasas
PRIMOSOMA
88
Requiere la presencia de una hebra molde.
Un extremo 3’ OH libre de una base. complementaria a una hebra molde.
 Sustrato: dNTPs
 Mg+2
Todas las DNA polimerasas sólo pueden añadir nucleótidos a una cadena preexistente NO ES AUTOINICIADORA
ACTIVIDAD DE LA ADN POLIMERASA
89
Tipos de ADN Polimerasas
	Molécula Sintetizada	Molécula Molde	Nombre Completo	Nombre Comun
	ADN	ADN	Polimerasa de ADN dirigida por ADN	ADN polimerasa
	ARN	ADN	Polimerasa de ARN dirigida por ADN	ARN polimerasa, primasa
	ADN	ARN	Polimerasa de ADN dirigida por ARN	Transcriptasa inversa
	ARN	ARN	Polimerasa deARN dirigida por ARN	ARN replicasa
Procesividad nucleótidos añadidos antes de su disociación de la hebra. La pol III realiza la mayor parte de la tarea de replicación mientras que pol I y polII realizan funciones auxiliares. Las polimerasas además contiene actividad exonuleasas. La actividad exonucleasa 3`permite hidroliza el nucleótido en el extremo 3`de la hebra de ADN solo un nucleótido por vez, cuando este es erróneo. Las polimerasa son así capaz de reconocer el error detener la adición de mas nucleótidos y liberar el ultimo nucleótido mal incorporado. Los centro activos polimerasa exonucleasas son distintos. En resumen las polimerasas pueden corregir sus propios erros en dirección 3`-5`contrario a de la polimerización 5`-3`
90
5’- 3’
Actividad exonucleasa 3’→5’
Fidelidad de la replicación
ADN polimerasa sitio activo.
Sitio activo exonucleasas 3`→5`
El extremo 3`-OH apareado incorrectamente bloquea la elongación. La ADN polimerasa se desliza hacia atrás para colocar la base incorrecta en el sitio exonucleasa 3`→`5`
El nucleotido apareado incorrectamente es eliminado.
La ADN polimerasa se desliza hacia delante y reemprende su actividad polimerasa
91
Alto grado de fidelidad (error cada 109 o 1010 nucleótidos incorporados)
Está formada por dos fragmentos:
Fragmento grande (Fragmento de Klenow) → posee la actividad polimerasa y 3’exonucleasa (CORRECCIÓN DE PRUEBA)
Fragmento pequeño: posee la actividad 5’ exonucleasa. Escisión de cebadores y elimina nucleótidos dañados y los sustituye por nuevos. 
El error retarda la actividad polimerasa, dejando el nucleotido mal apareado en el extremo 3’
El retardo permite la fusión espontánea y libera el extremo 3’ para que contacte el lugar de la exonucleasa que elimina el mal apareamiento
ADN POLIMERASA I
Primera DNA polimerasa descubierta por Arthur Kornberg. 
Tiene actividad polimerasa, muy lenta (Vmax muy disminuída), teniendo además otras funciones:
92
Actividad 5`exonucleasa permite eliminar los cebadores de ARN y sintetizar ADN.
Proceso que permite madurar los fragmentos de Okazaki.
ADN Polimerasa I
93
Pinzas y Cargadores de Pinzas
Procesividad
Para que se complete un ciclo de replicación la DNA polimerasa III debe permanecer unida a su molde, es decir, debe actuar con procesividad. Se han identificado proteínas que actúan como pinza (complejo ) y cargadores de pinza (complejo ), como proteína accesoria de la polimerasa, las cuales son directamente responsables de potenciar la procesividad.
Procesividad numero de nucleotidos que añade la polimerasa antes de separarse del molde
94
Helicasas
Son hexámeros de proteínas que se unen al ADN en el origen separando sus dos hebras, proceso que requiere ATP. Se crean así dos horquillas de replicación comienzan avanzar en sentido opuesto alejándose del origen.
Proteínas de unión a hebra sencilla (SSB)
Una vez separadas las hebras por las helicasas intervienen estas proteínas que evitan el apareamiento de las bases y mantiene despegadas las hebras.
Topoisomerasas
Son enzimas que modifica el estado de superenrollamiento, de la molécula de ADN tras la apertura de las horquillas.
Crea topoisomeros modificando el número de enlace del ADN.
Hay de tipo 1 (corta una sola hebra) y de tipo 2 (corta las 2 hebras).
Cada corte consume ATP
La separación de las hebras ocasiona por la progresión de la helicasas a lo largo de la cadena de ADN conlleva la aparición de superenrrollamientos positivos por delante de la horquilla. Si se tratase de un ADN lineal y corto, el superenrrollamiento se podría eliminar por simple rotación de la hélice en sentido contrario. Sin embargo esto no es posible en ADN circular (procariotas) o muy largos (eucariotas), que resultan tensionados. Para aliviar esta tensión de torsión se requiere algún tipo de mecanismo giratorios, de lo contrario el superenrrollamiento acumulado llegaría a impedir el avance de la replicación y podría romper la molécula de ADN
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Primasas (ARN pol dirigida por ADN)
Ya que las ADN pol no son capaces de sintetizar ADN desde novo, es decir, unir los primeros nucleótidos, sino solo elongar una cadena preexistente, se requiere un cebador al inicio de la síntesis de una hebra nueva.
Esta enzima produce cadenas cortas de ARN complementaria a la hembra desapareadas en el origen, desde cero sin necesitar un cebador.
Solo es activa en presencia de la helicasa, primosoma.
98
ADN ligasa
La ADN ligasa se activa por la adenililacion de un residuo de lisina en el lugar activo. La enzima adenilila a su vez al fosfato 5`terminal del ADN sustrato, con lo que lo activa para el ataque nucleofilico por el grupo 3`hidroxilo, con la formacion de un enlace fosfodiester y desplazamiento del AMP
99
 
TERMINACIÓN
Existe una región terminal de aproximadamente 20 pares de bases denominada Ter. 
Las secuencias Ter son sitios de unión de proteínas Tus.
El complejo Tus-Ter detiene la horquilla de replicación desde una sola dirección.
Cuando una horquilla de replicación se encuentra un complejo Tus-Ter, se detiene.
La otra horquilla se detiene cuando encuentra la primera horquilla que se detuvo.
100
TRANSCRIPCION
Proceso enzimático a través del cual la información genética contenida en una hebra de ADN se utiliza para especificar una secuencia de bases complementaria en una cadena de ARN
La Transcripción es el 2do paso de la transmisión de la información genética.
GEN
ES EL CONJUNTO DE SECUENCIAS DE ADN DE TODO TIPO, ESTRUCTURALES (INTRONES Y EXONES) Y REGULADORAS, NECESARIAS PARA CODIFICAR UN PRODUCTO GÉNICO, SEA ESTE UN ARN MADURO DE CUALQUIER TIPO O UNA PROTEÍNA FUNCIONAL.
Para que tenga lugar la transcripción es necesaria la presencia en la hebra molde de la llamada unidad de transcripción, que incluye la secuencia del ADN que se ha de transcribir mas las dos secuencias consenso que la flaquean (llamada promotor y terminador).
102
Hebra de ADN no molde
-Codificante
-No transcrita
-Con sentido
-Positiva (+)
3’
5’
5’
3’
5’
3’
Hebra de ADN molde
-No codificante
-Transcripta
-Antisentido
-Negativa (-)
Ribonucleótidos
Nombres que reciben las hebras de ADN durante la Transcripción.
103
+1
-1
+2
+5
+10
Orígen de la transcripción
Hebra no molde Codificante
Hebra molde
 no Codificante
5’
3’
3’
5’
3’
5’
Secuencias corriente abajo
Secuencias corriente arriba
-5
-10
RNA
ADN
Asimétrica (no simultánea en las dos hebras)
Independiente para cada gen (no todo el genoma)
En sentido contrario en cada hebra
Existencia de genes solapantes (transcripción en ambas hebra de forma independiente y no simultanea,portando mensajes diferentes).
ORIENTACIÓN Y SENTIDO DE LA TRANSCRIPCIÓN
A U C C G U U A C A C U
A T C C G T T A C A C T
T A G G C A A T G T G A
La hebra superior no molde inferior paralela molde. La síntesis de ARN ocurre en sentido 5`- 3`. Esto equivale a decir que la hebra molde de ADN se transcribe (se lee) EN DIRECCION 3`-5`.
La secuencia del ARN nuevo es, por lo tanto, idéntica a la de hebra de ADN no molde, salvo por la presencia de U en el ARN. Por ello esta hebra se llama codificante o informativa (corresponde a la secuencia de bases del ARN y originará, por traducción, la secuencia de aminoácidos de la proteína.También se conoce como hebra no transcrita, hebra con sentido y hebra positiva. La secuencia de esta hebra es la normalmente se documenta al dar la secuencia de un gen. En consonancia con lo anterior, la hebra de ADN molde se llama hebra no codificante, no informativa, transcrita, antisentido, negativa.
La enumeración de las bases transcrita siempre se realiza sobre la hebra no molde o codificante. Los nucleótidos de esta hebra se enumeran a partir del punto de inicio de la transcripción, al que asigna el valor +1 (positivo) y se nombra origen de transcripción. No existe el nucleótido cero. Los situados hacia el extremo 5`se dicen que esta corriente arriba y se enumeran con números negativos. 
104
T
P
3’
P
P
P
Hebra molde de ADN
5’
G
C
A
1er nucleótido del RNA naciente (ATP) (+1)
A
5’
P
P
P
OH
OH
3’
Reacción de la RNA Polimerasa
NTP 2do Nucleótido
3’
5’
T
A
P
3’
P
P
P
Hebra molde de ADN
5’
G
C
G
A
5’
P
P
P
OH
3’
5’
P
OH
OH
3’
RNA en Crecimiento
5’ 3’ 
PPi
3’
5’
P
P
+
REACCION DE LA ARN POLIMERASA
105
ADN
ARN Polimerasa Bacterianas
106
RNAs polimerasas eucarióticas
	Tipo de Polimerasa	Producto génico
	I	ARNr de 28S, 18S y 5,8S
	II	proteinas y ARNsn
	III	ARNt, ARNr 5S y ARN pequeños
RNA polimerasa II
P
P
P
P
Aca lo importante es mecionar lo del dominio CTD y la regulación de la transcripcion
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Etapas de la transcripción
Iniciación
Elongación
Terminación
Para que el proceso de transcripción se lleve a cabo es necesaria la unidad de transcripción completa
Al igual que en la replicación, la transcripción ocurre en 3 fases clásicas, iniciación, elongación y terminación.
PROMOTOR
Secuencias Basales: ubicada en posición adyacente al origen. Eucariota: Caja TATA (-15 a -25) y secuencia iniciadora Inr (-3 a +5)
Secuencias proximales: ubicado entre -30 y -200. No especifican la posición de inicio sino la frecuencia de la transcripción. Caja CAAT (-60 y -80) y la Caja GC con cualquiera orientación a ambos lado de la caja CAAT.
Secuencias Distales: ubicadas a gran distancia del punto de inicio. Pueden ser de tipo activadoras o inhibidoras. Regulan la expresión de genes que son ampliamente regulados por señales (Ej. Genes de Hormonas) 
Típicos Promotores de E. coli
Promotor basal eucariota
Promotor: región del ADN que regula el inicio de la transcripción
Promotor basal: comprende las secuencias que definen el punto de inicio de la transcripción y son imprescindibles para que esta comience. Secuencia Inr NYYANT/AYY
Generalmente el promotor basal no es suficiente para iniciar la transcripción y se requiere secuencias proximales. Secuencias proximales: sobre ellos se unen diversos FT que favorecen la interacción de la ARNpol.
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Iniciación:
Reconocimiento del promotor:
Reconocimiento del promotor por la subunidad .
Unión de la polimerasa (complejo cerrado).
Contacto con la caja TATAAT (-10), 
 Separación del ADN (complejo abierto).
Unión de ribonucleótidos.
Formación de enlaces fosfodiéster.
Disociación de .
Movimiento de la ARN polimerasa sobre el ADN.
 Elongación: Núcleo catalítico 2´.
 Terminación:
Reconocimiento de señales de terminación.
Participación de la proteína Rho.
ETAPAS DEL PROCESO
La iniciación es la etapa mas compleja de la transcripción ya que es la etapa de regulación.
111
Iniciación de la transcripción
Formación del complejo de iniciación
5´
3´
Polimerasa
ADN
Promotor
TFs
1
Desnaturalización del Promotor
Burbuja de transcripción o complejo abierto (17-19 pb)
ADN helicasas-ATPasas
Factores para estabilizar la zona del ADN desnaturalizada
2
Formación de los primeros enlaces fosfodiéster
3
Híbrido ADN-RNA
Sitio activo
Cadena molde
Cadena no molde
5´
3´
Desenrollamiento
5´
RNA
Rebobinado o 
re-enrollamiento
1 formación del complejo de iniciación: involucra la unión de varios FT a la región promotora del ADN y la incorporación de la enzima, que participa en la forma con dominio CTD no fosforilado (eucariotas) y de la subunidad σ (procariotas)
2) Desnaturalización del promotor: el complejo de iniciación produce un desenrrollamiento y separación de las 2 hebras del ADN (desnaturalización local) esencial para la exposición de las bases a la ARN pol. Estas zona de hebras separada es conocida como burbuja de transcripción o complejo abierto, es el lugar donde va a tener lugar la síntesis de la cadena de ARN. Esta etapa requiere, al igual que la replicación de una actividad helicasa, presente en algunos de los FT (TFIIF, TFIIH) con gasto energético (hidrólisis de ATP) otro FT estabiliza la región desnaturalizada (papel similar a las SSB de la replicación)
3) Formación de los primeros enlaces fosfodiester: la ARN pol es autoinciadora y generalmente de comienza con ATP (A) luego se van añadiendo NTP y la hebra de ARN crece en sentido 5´-3´unido a la hebra molde que esta en sentido contrario (hibrido ARN-ADN)
Iniciación de la transcripción
Liberación del promotor
4
Híbrido ADN-RNA
Sitio activo
Cadena molde
Cadena no molde
5´
3´
Desenrollamiento
5´
RNA
Rebobinado o 
re-enrollamiento
Procariotes: salida de subunidad s del complejo
Eucariotes (Polimerasa II): fosforilación del CTD por TFIIH
Burbuja de transcripción
Transición de iniciación a elongación
Liberacion del promotor: Transición de iniciación a elongación
En procariotas la iniciación se lleva a cabo por la disociación de la subunidad σ de la ARNpol quedando esta libre para desplazarse corriente abajo.
En eucarita la transición viene marcada por la fosforilación del dominio CTD de la ARNpol por un FT (FTIIH)
5´
RNA
Creciendo por su extremo 3´
ATP, UTP, CTP, GTP
PPi
Rebobinado 
(re-enrollamiento)
Desenrollamiento
Avance de la burbuja
 (Factores de elongación)
Es procesiva
Fidelidad media: 10-4 errores (adecuado para transcriptos de menos de 1000 nt)
Velocidad: 20-50 bases/seg (más lento en zonas ricas en G/C)
Elongación o alargamiento del ARN
Elongación de la cadena
Ocurre lo siguiente:
Por delante de la ARNpol se desenrrolla la doble helices por ruptura de los puentes de H (avance de la burbuja). La tensión creada es aliviada por una topoisomerasas.
La polimerasa alarga el ARN añadiendo nucleotido al extremo3´libre.
Por detrás de la polimerasa, la cadena de ARN nuevo se va separando de la hebra molde, saliendo de la burbuja y quedando como Arn de hebra sencilla libre. El ADN se vuelve aparear las 2 hebras y se reenrrolla.
Se requieren FT generales de elongacion aun no se conocen bien, pero se sabe que evitan la terminacion prematura del proceso.
Terminación de la transcripción
Procariotas
Terminación independiente de r (ro)
Cadena molde
Rica G-C
Rica A-T
5´
3´
Secuencia repetida invertida 
Secuencia repetida invertida 
3´
5´
Última base transcripta
Dirección de transcripción
Rica G-C
RNA
3´ Terminal
ADN
Secuencia señal de terminación: palíndromo rico en G-C: horquilla segido de una secuencia rica en A que al transcribirse da varios residuos de uridina.
Se da por secuencia palindromicas en el ADN situado en la burbuja de transcripción (terminación), esta secuencias tiene una región rica en G-C y luego una en T(U), que ocasiona una horquilla en el ARN que por alguna razon aun no clara, hace que se separe el ARN y se interrumpa la síntesis.
Terminación de la transcripción
Procariotas
Terminación independiente de r (ro)
Parada de la RNA Polimerasa
RNA
Estructura de horquilla
Liberación del transcripto
ADN
ADN
RNA
Terminación de la transcripción
Procariotas
Terminación dependiente de r (ro)
Sitio de reconocimiento de r
Proteína r
RNA Polimerasa
Señales de terminación dependientes de r:
Secuencia rica en C y pobre en G (50-90 nt)
r se une a secuencia específica y migra hasta la burbuja(5’-3’)
Actividad ADN/RNA helicasa (ATP dependiente) 
RNA
5´
Enlace de ro al complejo ADN/RNA polimerasa
ro se desplaza en dirección 3´ hasta la burbuja
ATP
ADP +Pi
r desnaturaliza el híbrido ADN/RNA
5´
5´
3´
Se basa en la presencia en el ARN de secuencias ricasen C y pobre en G de 50 a 90 nt. Cuando esta secuencia ya esta en ARN formado fuera de la burbuja interacciona con una proteína p(RO) hexamerica con actividad ADN/ARN helicasa y ATPasa dependiente de ARN. Al parecer una vez unida p empieza a desplazarse sobre el ARN en sentido 3, hasta alcanzar el complejo de elongación. En este contacto p provoca la desnaturalización del hibrido liberando el ARN interrumpiendo la transcrip.
5´
5´
3´
3´
5´
3´
T
T
T
T
T
U
U
U
U
U
A
A
A
A
A
RNApol-III
Secuencia rica en T en la hebra no molde
5´
5´
3´
3´
5´
3´
T
T
T
T
T
U
U
U
U
U
A
A
A
A
A
RNApol-I
Pausa
Proteína terminadora
Terminación de la transcripción
Eucariotas
5´
5´
3´
3´
5´
3´
Proteína similar a r
RNApol-II
Posible Proteína Terminadora aun no identificada
Secuencia rica en T en la hebra no molde
Es diferente en cada una de las 3 polimerasas
Al llegar a una secuencia determinada, aun poco caracterizadas, ocurre 2 eventos:
Pausa de la ARN pol I
Una proteína de pausa o proteína terminadora se une a una secuencia determinada y detiene el avance de la ARN pol I
2) Desestabilización del hibrido ARN/ADN
Una región rica en T en la hebra no molde facilita la separación de hibrido.
Polimerasa II
En múltiples sitios dentro de una amplia región de terminación la ARN pol se detiene, lo que puede deberse a una posible proteína terminadora aun no identificada. 
Una proteína similar a p se une al ARN induciendo su separación.
PolimerasaIII
La ARN se detiene en una secuencia de ADN especifica sin proteína terminadora, una vez detenida una secuencia rica T en la hebra no molde facilita la separación
	INHIBIDORES DE LA TRANSCRIPCIÓN		
	Tipo I (directos)	Tipo II (indirectos)	Tipo III (indirectos)
	Rifamicinas (subunidad b RNApol bacteriana y mitocondrial (menor)
Estreptolidigina (subunidad b RNApol bacteriana)
a-amanitina (elongación) eucariotes	Actinomicina D (unión al ADN), inhibe elongación eucariotas y procariotas
Acridina
Daunomicina(quimioterapeutico)
Bromuro de etidio	Cumermicina (bacterias)
Novobiocina
Ácido nalidíxico
Inhibidores de la transcripción
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Second level
Third level
Fourth level
Fifth level
Inhibidores de tipo I: se unen a la polimerasa impidiendo el inicio de la transcripción (rifamicina, estreptoligidina) la elongación (alfa-amanitina)
Inhibidores tipo II: se unen al ADN impidiendo la unión de la ARNpol o a su avance. Daunomicina tiene preferencia por células de crecimiento rápido.
Inhibidores tipo III: impiden la acción de la ADN girasa procariota.
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DIFERENCIAS ENTRE LA TRANSCRIPCION EN PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
PROCARIOTAS
ADN menos condesando.
El genoma se transcribe en mayor cantidad.
El transcripto primario ya es funcional.
Existe una asociación temporal espacial intima entre la trancripc. y la traducción
Existe solo un tipo de ARN polimerasa para los 3 tipos de ARN celular.
Un promotor-varios genes-varios productos.
EUCARIOTAS
La cromatina debe descondensarse para que pueda darse el proceso.
Solo se transcribe una pequeña parte del genoma
El transcripto primario debe pasar por una maduración postranscripcionales para que sea funcional.
Existe una separación espacial y temporal entre la trancripción y la traducción.
Existe 3 tipos de ARN polimerasa para cada uno de los ARN.
Un promotor-un gen-un producto.
TRANSCRIPTASA INVERSA: ACCION DE LOS RETROVIRUS
MODIFICACIONES POSTTRANSCRICIONALES
La maduración del ARN confiere estabilidad a la molécula, básicamente por una mayor resistencia frente a nucleasas y por un plegamiento tridimensional. Igualmente, facilita su reconocimiento por otros componentes celulares, que mejora la funcionalidad para la traducción.
H
H
RNA
3’ 
5’ 
H
H
3’ 
5’ 
b
a
RNA
+ P(g)
Fosfatasa
Guanililtransferasa
a
b
g
GTP
H
H
3’ 
5’ 
a
b
a
RNA
+ P(g)P(b)
Enlace 5’-5’ trifosfato
caperuza
guanosina
b
g
a
Modificaciones del extremo 5`: Formación de la caperuza o casquete 5`
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Se realiza en dos etapas:1) desfosforilación el ultimo nucleotido sobre el RNA en la region 5’ terminal que generalmente tiene como base a la adenina sufre una ruptura en el fosfato gamma catalizada por una fosfatasa espec’fica , luego interviene otra enzima guaniltransferasa que adiciona una guanosina en la region 5’ terminal mediante el ataque del oxigeno del fosfato alfa del GTP al fosforo beta de la region 5’ terminal del RNA con la salida de pirofosfato queda entonces la guanosina colocada en la posici’on 5’ formando lo que se conoce como caperuza. Esta caperuza protege al mensajero de degradaci’on por exonucleasas que reconocen solo los enlaces 5’-3’ fosfodiesteres ya que el enlace es muy peculiar porque es un enlace 5’-5’ trifosfato, ademas sirve como punto de unión posteriormente al ribosoma y marca el preARNm para posteriores reacciones en el nucleo.
Modificación del extremo 3’ terminal: poliadenilación 
CPSF
Factor de ruptura y estimulación de la poliadenilación
RNApol- II
RNA no funcional
ADN
CPSF: cleavage polyadenilation stimulator factor
124
Cuando la polimerasa llega a una senal de terminaci’on se ha sintetizado en el RNA una secuencia especifica (AAUAAA) y conservada que es senal de reconocimiento para una endonucleasa (CPSF: factor estimulador de la poliadenilacion)y que esta asociada al dominio CTD de la ARNpol se produce entonces un corte en el extremo 3’ (a 10-30nt mas abajo de la secuencia) y el RNA se separa del complejo de la polimerasa con el RNA no funcionalde cierta longitud e inmediatamente interviene la poliA polimerasa que no requiere molde y solo acepta sustrato ATP, como consecuencia se añade adeninas en la regi’on 3’ terminal de 80 250 nucleotidos esta cola interviene en el transporte del ARNm al plasma y determina la estabilidad y vida media del ARNm.
Mecanismo de Corte de Intrones y Empalmes de los Exones
Secuencias que delimitan un intrón
Secuencia Ayusta
La eliminación de intrones esta determinada por su secuencia y no por su tamaño.
La eliminación de intrones esta determinada por su secuencia y no por su tamaño. Dos secuencias definen los extremos del intron una 5`GU y una 3`AG. Y otra en su interior conocida como centro o sitio de corte y empalme o ayuste que debe contener una A, los demás nucleótidos pueden varias un poco.
Un cambio en el sitio de corte por una mutación de uno de los nucleótidos consensos esenciales daría lugar a un ayuste erróneo, se utilizaría la prox secuencia consenso si la hubiera y quedaría el intron o parte de el dentro de l ARNm. Esto finalmente conduciría a la síntesis de un polipeptido alterado.
125
Formación de complejos de empalme
El corte de los intrones y empalme de los exones esta mediado por una asociación llamada ayustosoma (spliosome). Este se forma por asociación del pre ARNm alrededor de los centros de ayuste con varias ribonucleoproteinas nucleares pequeñas (snRNP U1,U2,U4,U5 y U6) constituidas a su vez por proteínas y ARN nucleares pequeños.
126
forma el pliegue en el RNA y con la intervencion de los otros snRNP el grupo oxidrilo de la posición 2’ de la adenina del centro de ramificaci’on ataca al fosforo de la posici’on5’ de la guanina del intron en la secuencia GU del extremo 5’ del intron y se forma un enlace fosfodiester entre esa guanina yla posici’on 2’ de la adenina, un enlace que produce un cierre en el intron. Luego el oxidrilo de la posici’on 3’ del exon que quedo libre ataca al fosforo de la posici’on 5’ del primer nucle’otido del exon. Se produce entonces el corte del intron y el empalme de los dos exones. Luego el intron es degradado.
127
TRADUCCIÓN
La traducción (del latín traductĭo, -ōnis: hacer pasar de un lugar a otro) es una actividad que consiste en comprender el significado de un texto en un idioma, para producir un texto con significado equivalente, en otro idioma.
128
TRADUCCIÓN
SINTESIS DE PROTEINAS
Es el proceso por el cual la secuencia de nucleótidos de un ARNm es utilizada para ordenar los aminoácidosde una cadena polipeptídica.
Si bien el AND es el encargado de almacenar la información genética, son las proteínas las encargadas de realizar la mayor parte de la actividad biológica de una célula. El orden lineal de los aas en una proteína determina la estructura tridimensional y la función de la misma. Por esta razón, el ensamblaje de los aminoacidos en el orden correcto, como esta codificado por el ADN es crítico para producir proteínas funcionales.
129
Transcripción
Procesamiento del ARN
Traducción
Transcripción
Traducción
Célula Eucariotas
Célula Procariotas
A diferencia de la replicación y transcripción la traducción se lleva acabo en el citoplasma.
130
El código genético
Traducción se da en tripletes.
 42 = 16
 43 = 64
Degenerado. 
Codones sinónimos.
Codón de inicio AUG
Codones de paradas UAA, UAG, UGA.
AUG
UGA
El código genético es el conjunto de pauta que rigen la transferencia de la información en el ARNm para la sintesis de proteinas. El código génetico es utilizado por las células en forma de tripletes o codones, en el que la secuencia de 3 nucleotidos codifica para un aminoacido.
Esta claro que el minimo necesario para codificar los 20 aas es un codon de tripletes; ya que si fueran pares el número de combinacíones posibles seria 16 insuficientes; con 3 existirian 64 posibles combinaciones que seria mas que suficiente, pero entonces son muchas… Por esto se dice que el código es degenerado, ya que un aas esta codificado por mas de un codón, a estos se les llama codones sinonimos. (La única excepción es la metionina y el triptofano que solo son codificado por un solo codón). De estos 64 aas existen un codón de inicio AUG para metionina, es decir que este aas esta siempre en el extremo N-terminal de una proteina recien sintetizada y 3 codones de parada (UAA, UAG, UGA) que no codifican para ningun aas. La secuencia que se ubica entre el codon de inicio y un codón de parada es llamado marco abierto de lectura. 
131
Tres marcos de lectura, solo uno posible. 
Los tripletes no se solapan.
Es casi universal.
El código genético
Experimento de nirenberg y matthaei 1961
133
El extracto contiene todo los elementos necesario para la traducccion menos el ARNm. Se empleo una mescla de los 20 aas radiactivos. Igualmente se realiza para los demas 3 homopolinucleotidos. poliC:prolina. PoliA:lisina, PoliG:glicina
.-NIREMBERG Y MATTHAEI, (1961):
Extractos de E.coli + ARNpoli(U) = Polifenilalanina (UUU = Fenilalanina)
 + ARNPoli(C) = Poliprolina (CCC = Prolina) 
 + ARNPoli(A) = Polilisina (AAA = Lisina)
.-KHORANA, (1964).
 Polinucleótidos de secuencia definida, repetitiva de 2 - 4 bases. 
 (AC)n = ACA CAC ACA CAC= Polipéptido de Treonina e Histidina
 CAC= Histidina
 ACA= Treonina 
Experimentos que permitieron descifrar el código genético
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UCU CUC UCU: serina CUC: leucina. Aca se obtenia polipeptido de serina y leucina, pero no se podia definir la correspondencia del codon con el aas.
Los experimentos de Khorana: Desarrolló métodos que permitían sintetizar polirribonucleótidos con secuencias repetitivas y definidas de dos a cuatro bases. 
Permitió determinar la secuencia de bases en los codones.
Permitió asignar 61 de los 64 codones posibles.
COMPONENTES MOLECULARES DE LA TRADUCCIÓN 
ARNm
ARNt
Ribosomas 
Aminoácidos
 Aminoacil-ARNt sintetasas
Factores de traducción.
Energía: ATP y GTP
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Los componentes necesario para que haya traducción son: ARNm, ARNt, ribosoma, aas, aas-ARNt sintetasa, factores de traducción, y energia en forma de ATP y GTP
CONFORMACIÓN: HEBRA SENCILLA Helicoidal dextrógira.
ESTRUCTURA PRIMARIA Y SECUNDARIA DEL ARN
Secuencias complementarias pueden formar:
 Doble hélice (dextrógira) (conformación secundaria mas común en el ARN).
 Si existen interrupciones donde la hebra no tiene complementariedad se forman protuberancias o bucles internos.
Todas las moléculas de hebra sencilla adopta localmente varias estructuras: horquillas, bucles o lazos, protuberancias o salientes
136
ESTRUCTURA DEL ARNm DE EUCARIOTAS
El ARNm se traduce en dirección 5´- 3´
El ARNm de eucariotas es monocistrónico, codifica para una sola proteína.
Las regiones 5´ y 3´ no traducibles pueden contener secuencias de regulación.
El ARNm que participa en traducción en Eucariotas es un ARNm maduro que ha pasado por modificaciones posttranscripcionales antes de salir del nucleo. Se traduce en dirección 5`3`contiene la informacion necesaria del ADN para guiar la sintesis de proteinas. Es monocistrónico codifica solo una proteina. Las regiones 5`3`no traducibles pueden contener elementos (secuencias) de regulación para la traducción.
Si el ARNm de eucariotas tiene la información para la síntesis de un sólo polipéptido se dice que es monocistrónico. 
Si el ARNm codifica dos o más polipéptidos diferentes, se dice que es policistrónico. Presente en los procariotas.
Moléculas de tamaño muy diverso y de tiempo de vida corta, dada su rápida síntesis y degradación. 
 Actúa en el ribosoma como molde o plantilla para la síntesis de proteínas.
Es el tipo de ARN con estructura mas sencilla, con una cadena lineal se mantiene extendida, sin adoptar estructura secundaria, gracias a la participación de proteínas que se asocian.
En eucariota debe sufrir un proceso de maduración o modificaciones postranscripcionales para ser funcional.
 En procariota se sintetiza ya como forma funcional.
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Estructura secundaria propuesta para el ARNr 16 S de E. coli
ARN ribosómico
soporte estructural y componente principal de los ribosomas
Adopta una conformación compleja
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 Moléculas adaptadoras.
 Estructura tridimensional en forma de L y bidimensional en forma de hoja de trébol.
 Todos los ARNt terminan en su extremo 3´ con la secuencia CCA.
 Contienen bases nitrogenadas modificadas (pseudourina, ribotimidina, inosina, etc).
ARN de transferencia (ARNt)
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Para que una molécula de ARNt participe en la síntesis de proteínas debe estar aminoacilado en el extremo 3´o cargado con el aas correpondiente. El ARNt aminoacilado funciona como una molecula adaptadora entre el aas y el ARNm. La estructrura tridimensinal de la molecula tiene forma de L con el bucle del anticodon y el tallo aceptor del aas. LA estructura vista en 2 dimensiones presenta forma de hoja de trebol, los cuatros tallos son helices dobles estabilizadas por apareamientos tipo watson y Crick. Los 3 nucleotidos del anticodón estan ubicados en el centro del bucle, de forma accesible que facilita el apareamiento de las bases. En todos los ARNt, el extremo 3´termina en CCA y es la región donde se une el aas. Contiene bases no comunes o modificadas dentro de su secuencia.
Hipótesis del balanceo
La tercera base del codón puede formar apareamientos diferentes al tipo Watson y Crick con la primera base del anticodón.
U
Si solo fuera posible el apareamiento perfecto de las bases watson y crick entre codones y anticodones, las celulas deberian tener exactamente 61 ARNt diferentes (64 pero son 3 de parada), sin embargo, muchas celulas contienen menos de eso. La explicación de este número menor radica en la capacidad de un solo anticodon de un ARNt de reconocer a mas de un codon en el ARNm. Si observamos con detenimiento la tabla del código nos damos cuenta que por lo general cada aas se caracteriza por los 2 rimeros nucleotidos, asi pues la variación se expresa en el 3 nucleotido.
Todo esto llevo a Cick en 1966 a proponer la hipotesis de balanceo, donde la 3´base de un codon puede formar apareamientos con puentes de H diferentes a las de Watson y Crick con la 1º base del codon. La 1º y 2º base del codon forma apareamiento tipo w y c con la 3º y 2º base del anticodon. Ej. La G en la posición 5´del anticodon puede apareacer con una C o U en el codon, según