Estructura del DNA y RNA

Estructura del DNA y RNADr. Ivn Fco. Chavira RuizReumatlogo GEN DNA

Formacin de RNA

Formacin de protena

Estructura celular Enzimas celular

Funcin celular

DNAEl cido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN, es un cido nucleico que contiene instrucciones genticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y algunos virus, y es responsable de su transmisin hereditaria. El papel principal de la molcula de ADN es el almacenamiento.Los segmentos de ADN que llevan esta informacin gentica son llamados genes, pero las otras secuencias de ADN tienen propsitos estructurales o toman parte en la regulacin del uso de esta informacin gentica.el ADN es un polmero de nucletidos, es decir, un polinucletido. Un polmero es un compuesto formado por muchas unidades simples conectadas entre s, como si fuera un largo tren formado por vagones. En el ADN, cada vagn es un nucletido, y cada nucletido, a su vez, est formado por un azcar (la desoxirribosa), una base nitrogenada (que puede ser adeninaA, timinaT, citosinaC o guaninaG) y un grupo fosfato que acta como enganche de cada vagn con el siguienteDNAEs una macromolcula de cido nucleico polimrico constituida por tres tipos de unidades:Un azcar con cinco carbonosBase que contiene nitrgenoGrupo fosfato

DNALa molcula de DNA est formada por dos cadenas de polinucleotidos enrollados alrededor de su mismo eje formando una doble hlice. (semejanza a una escalera de caracol)

DNAMide 22 a 26 A (2.2 a 2.6 nanmetros de ancho y 3.3 A (0.33 nm) de largoLa longitud de cada vuelta en la hlice es de 3.4 nm.Nanmetro es igual 109 La distancia entre un par de nucletidos y otro es de 0.34 nm por lo tanto, en cada vuelta debe haber 10 pares de nucletidos.Los Nucletidos estn constituidos por una base, un grupo fosfato y un azcar, y se polimerizan en cadenas largas de polinucleotidos debido a los enlaces 5 - 3 fosfodiester que se forman entre las unidades adyacentes de desoxirribosa

Estructura anatmica del DNATransporta la informacin qumica que permite la trasmisin exacta de la informacin gentica de una clula hasta sus clulas hijas, y de una generacin a la siguiente.Informacin gentica: codifica en el genoma humano se corresponde a la secuencia de las bases C,G,A y T existentes en las dos cadenas de la doble hlice que se dispone en cada uno de los cromosomas, tanto en el ncleo celular como en las mitocondriasDNAEs una macromolcula de cido nucleico polmero constituida por tres tipos de unidades:Azcar con cinco carbonosBase que contiene nitrgenoGrupo fosfato Bases: purinas adenina (A) y Guanina (G) pirimidinas: timina (T) y Citocina(C)Bases:Dos tipos Purinas. Piriminas.Purinas: adenina (A) y guanina (G).Pirimidina: timina (T) y citocina (C).

GEN acido nucleico denominado cido desoxirribonucleico (DNA) controla automticamente la formacin de otros cidos nucleco, el cido ribonucleico (RNA), que difunde a travs de la clulas y controla la formacin de diferentes protenasNucletidosConstituidos por una base, un grupo fosfato y un azcar, y se polimerizan en cadenas largas de polinucletidos debido a los enlaces 5-3 fosfadiester que se forman entre las unidades adyacentes de desoxirribosa.

GenomaEn el genoma humano, estn cadenas de polinucletidos estn constituidas por millones de nucletidos y su tamao oscila entre aproximadamente 50 (cromosoma ms pequeo, el 21) y 250 millones de pares de bases ( el cromosoma ms grande, el 1).

Estructura anatmica del DNATrasporta la informacin qumica que permite la trasmisin exacta de la informacin gentica desde una clula hasta sus clulas hijas, y de una generacin a la siguiente.ConfiguracinEs la de una doble hlice.Esta estructura helicoidal tiene un cierto parecido con una escalera en espiral de direccin en el sentido de la agujas del reloj, en la que las dos cadenas de polinucletidos siguen en direccin puesta y se mantiene unidas por los enlaces de hidrgeno existente entre los pares de bases: la A de una cadena se unen a la T de la otra, y la G se une a la C.La informacin gentica codificada en el genoma humano se corresponde a la secuencia de las bases C,G,A Y T existentes en las dos cadenas de doble hlice que se disponen en cada uno de los cromosomas, tanto en el ncleo celular como en las mitocondrias.Estructura de cadena doble de las molculas de DNA les permite llevar a cabo una replicacin precisa mediante la separacin de las dos cadenas, seguida de la sntesis de dos nuevas cadenas complementarias, segn la secuencia de las cadenas originales que actan como una planilla.OrganizacinLa composicin de los genes existentes en el genoma humano, as como los determinantes de su expresin, queda especificada en el DNA de los 46 cromosomas humanos existentes en el ncleo, as como en el DNA del cromosoma mitocondrial. 19Cada cromosoma est constituido por una nica doble hlice de DNA continuo; esto quiere decir que cada cromosoma nuclear es una nica molcula larga y lineal de DNA dispuesta en forma de cadena doble, de manera que el genoma nuclear esta formado por 46 molculas de DNA que suman en total ms de 6,000 millones de nucletidos.OrganizacinLa cromatina se distribuye en todo el ncleo y tiene un aspecto relativamente homogneo bajo el microscopio. Sin embargo, cuando la clula se divide su genoma se condensa y aparece formando los cromosomas que son microscpicamente visibles.CromatinaEn la cromatina, las molculas de DNA de un cromosoma forman un complejo con una familiar de protenas cromosmicas bsicas denominadas histonas que no estn tan bien caracterizadas pero que parecen desempear un papel clave en el establecimiento de un entorno apropiado que permite el comportamiento normal de los cromosomas y la expresin adecuada.HistonasExisten cinco clases principales de histonas que desempean un papel fundamental en el correcto empaquetamiento de la fibra de cromatina.Dos copias de cada una de las histonas nucleares H2A,H2B,H3 Y H4 constituyen un octmero, alrededor del cual se enrolla un segmento de doble hlice de DNA, como un hilo al carrete.23HistonasCada octmero se asocia aprox. 140 pares de bases a su alrededor dando al menos dos vueltas. Tras un corto segmento el siguiente complejo DNA-octmero y as sucesivamente, lo que confiere a la cromatina un aspecto de colar de perlas.

Cada complejo de DNA con su ncleo de histonas se denomina NUCLEOSOMA, que es la unidad estructural bsica de la cromatina.Quinta histona, H1, se enlaza con el DNA en el margen del nucleosoma, junto con su regin espaciadora, es de alrededor de 200 pares de bases.

HistonasHistonas especializadas que pueden sustituir a las histonas H3 y H2A dando lugar a la aparicin de caractersticas especificas del DNA genmico en esas localizaciones.Las histonas H3 y H4 pueden ser modificadas por cambios qumicos ( modificaciones postraslacionales.

HistonasEl patrn de los tipos principales y especializados de histonas, juntos con sus modificaciones, se denomina a menudo l cdigo de histonas, junto con sus modificaciones

Cromosoma mitocondrialSe heredan exclusivamente por va materna.16 kd de largo ( < 0.3% de la longitud del cromosoma nuclear ms pequeo) y codifica slo 37 genes.

FuncinEs mantener a travs de un sistema de claves (cdigo gentico) la informacin para que est se exprese en una clula y se trasmita a la descendencia durante el proceso de reproduccin celular, por medio de la replicacin para formar dos nuevas dobles de hlice hijas.

Genoma humanoEsta constituido por millones de nucletidos y su tamao oscila entre aprox. 50(cromosoma ms pequeo 21) y 250 millones de pares bases (cromosoma mas grande 1).Las regiones del genoma humano con caractersticas similares no estn repartidas de manera aleatoria sino que tienden a agruparse .Genoma humanoEsta organizacin funcional del genoma se correlaciona a la perfeccin con su organizacin estructural.Por lo tanto, las anomalas de los cromosomas o las regiones cromosmicas ricas en genes tienden a ser mucho ms grave clnicamente que los defectos de extensin similar en partes del genoma pobres en genes.RNADNA est localizado en el ncleo, pero la mayor pare de las funciones en la clula se lleva a cabo en el citoplasma. Esto se logra por medio de RNA, cuya formacin est controlada por el DNA del ncleo, que es proceso llamado de transcripcin.El RNA es trasportado al citoplasma, donde a su vez en controla la sntesis proteica.Las relaciones de informacin entre el DNA el RNA y las protenas estn entremezcladas: el DNA genmico dirige la sntesis y la secuencia de RNA y ste dirige la sntesis y la secuencia de los polipptidos. Asimismo, existen protenas implicadas en la sntesis y el metabolismo del DNA y del RNA. Este flujo de informacin se conoce como el DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGA MOLECULAR. BASES DE DNABASES DE RNAGUANINACITOSINACITOSINAGUANINAADENINAURACILOTIMINAADENINA

34RNA TRANSFERRENCIA Transfiere las molculas de aminocidos a las molculas de protenas a media que sta es sintetizada.Actual como un portador para trasportar su tipo especifico de aminocidos a los ribosomas donde se forman las molculas de protenas.Extremo siempre hay un cido adenilico es a quien se une el aminocido trasportado. ANTICODON CODONGrupo d, grupo A35RNA RIBOSOMICOConstituye 60% de los ribosomasEs una estructura fsica y qumica del citoplasma en la que se sintetiza realmente las molculas de protenasCompuesta de dos sub unidadesParticulares de 40 S y 60 SS: sedimentacin

EstructuraUn gen puede ser representado como un segmento de una molcula de DNA que contiene el cdigo para la secuencia de aminocidos de una cadena de polipptidos, as como las secuencias reguladoras necesarias para su expresin.La estructura de cadena doble de las molculas de DNA les permite llevar a cabo una replicacin precisa mediante la separacin de las dos cadenas, seguida por la sntesis de las dos nuevas cadenas complementarias.

GEN acido nucleico denominado cido desoxirribonucleico (DNA) controla automticamente la formacin de otros cidos nucleco, el cido ribonucleico (RNA), que difunde a travs de la clulas y controla la formacin de diferentes protenasEstructuraINTRON: es una regin del ADN que debe ser eliminado del transcrito primario del ARNComunes en ARN EUCARIOTA.EXON: son regiones que codifican para una determinada protena

EstructuraSPLICING de protenas: es un proceso post-traduccional de corte y empalme de una protena precursora.SPLICING DE ARN: es un proceso co-transcipcional de corte y empalme de ARN. Este procesos muy comn en EUCARIOTAS, pudindose dar en cualquier tipo de RNA, aunque es mas comn en RNA m.SPLICING DE DNA: proceso que consiste en la unin covalente de dos fragmentos de DNA bicatenario catalizado por una ligaza de ADN.Splicing: tambin llamado corte y empalme.

Seudogenes Son secuencia de DNA que muestran una gran similitud con genes conocidos pero carecen de funcin.Estn distribuidos en todo el genoma.Dos tipos: procesados no procesados.No procesados son productos intermedios de la evolucin y representan genes muertos que en algn momento fueron funcionales pero que en la actualidad son un vestigio.SeudogenesProcesados: son seudogenes que se han formado no a travs de mutaciones sino mediante un proceso denominado retrotransposicion, que con lleva la transcripcin, la generacin de una copia de DNA a partir de RNAm.Carecen de intrones y no necesariamente se localizan en mismo cromosomaGenes RNA no codificadosFuncin desconocida.Implicada en la regulacin de otros genes, mientras en otros casos puede desempear funciones estructurales en diversos procesos nucleares y citoplsmicos. Una clase importante constituida por microRNA (miRNA) de los que en el genoma humano hay el menos 250.

miRNASon cortos ( longitud de 22 nucletidosAlgunos de ellos controlan la expresin o la represin de otros genes durante el desarrollo.Transcripcin DNA Es el primer proceso de la expresin gnica, mediante el cul se transfiere la informacin contenida en la secuencia del ADN hacia la secuencia de protena utilizando diversos RNA como intermediarios. Durante la transcripcin gentica, las secuencias de DNA son copiadas a ARN mediante una enzima llamada RNA polimerasa que sintetiza un RNA mensajero que mantiene la informacin de la secuencia del ADN.Grupo b46Transcripcin DNALa transcripcin de los genes que codifican protenas mediantes la RNA polimerasa II se inicia hacia arriba de la primera secuencia codificante. (5 del producto final de RNA)Debido a que el RNA sintetizado se corresponde, tanto en polaridad como en secuencia de bases (sustituyendo U por T), a la cadena 5 a 3 del DNA se denomina DNA codificante o con sentido.Cadena DNA 3a5 transcrita se denomina cadena no codificante o antisentido.Transcripcin DNAContina a travs de intrones y exones del gen, ms all de la posicin en el cromosoma que corresponde al extremo 3 del RNAm maduro.Transcrito primaria de RNA es proceso aadiendo un estructura qumica llamada caperuza al extremos 5 del RNA y cortando el extremo 3 En un punto especifico hacia abajo del final de la informacin codificante.Transcripcin DNAA este corte sigue la adicin de una cola poli-A en el extremo 3 del RNA lo que parece incrementar la estabilidad del RNA poliadenilado resultante.Poliadenilacin est especificada en parte por la secuencia AAUAAA que por lo general se encuentra en la porcin 3 no traducida del transcrito de RNA.Estas modificaciones tiene lugar en el ncleo, as como tambin el proceso de ensamblaje del RNARNAm trasportado al citoplasma, donde se produce la traduccin.TraduccinLongitud entre 70 y 100 nucletidos, desempean la funcin de transferir el aminocido correcto a su posicin a la largo de la planilla de RNAm para ser aadida a la cadena polipeptdica en construccin.La sntesis se produce en los ribosomas RNAr (codificados por los genes de RNAr18S y 28 S)

TraduccinRNAm siempre se inicia en el codn de metonimia, el primer aminocido codificado, aunque generalmente se eliminaLos enlaces moleculares entre los codones y los aminocidos son establecidos por molculas especificas de RNAt , por cada uno de ellos existe un anticodn