Cdigo gentico, ADN y ARN

Los cido nuclicos (ADN yARN) llevaninformacin y la transforman en protenas. Lasprotenas controlan la qumica de un ser vivo

Los descubridores de la estructura de doble hlice del ADN, James Watson y Francis Crick, en 1953. Fuerongalardonados con el Premio Nbel en Medicina y Fisiologaen 1962.

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Rosalind Franklin

El trabajo de difraccin con rayos X de Rosalind Franklin fue fundamental en el desarrollo del modelo del ADN. Franklin muri sin saber que los resultadosde sus estudios haban sido informalmente comunicados a Watson y Crick porM. Wilkins. Ellos fueron galardonados con el Premio Nbel en 1962.

Rosalind Franklin muri de cncer en 1958 a la edad de 37 aos,posiblemente a causa de los rayos X usados en sus investigaciones.

Sin embargo aunque Watson, Crick y Wilson luego dieron crdito a lacontribucin de Rosalind Franklin, sta nunca fue nominada o premiada con elNbel pues ya haba muerto, y el Premio Nbel nunca es pstumo.

James Watson, en 2003, cuando se dio por terminado el Proyecto Genoma Humano, que l dirigi y consiste en determinar las posiciones relativas de todos los nucletidos e identificar los 20.000 a 25.000 genes presentes en los 23pares de cromosomas del ser humano.

Micropelcula sobre ADN y el ProyectoGenoma Humano

El ADN: estructura y replicacin

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El ADN es un polmero (de cadena doble)de nucletidos. Qu es un nucletido?:

Bases nitrogenadas de los nucletidos que forman los cidos nuclicos

azcar de los cidos nuclicos:

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Estructura molecular del ADN

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La molcula de ADN tiene la capacidad nica deREPLICARSE. Esto es, sacar una copia de smisma que puede ser transmitida a la descendencia. La replicacin se da en el ncleo,antes de la divisin celular http://www.youtube.com/watch?v=qy8dk5iS1f0&feature=related Juego de simulacin de replicacin de DNA http://nobelprize.org/medicine/educational/dna_double_helix/index.html

Replicacin del ADN (cidodesoxirribonuclico)

Replicacin del ADN: los nucltidossueltos en el ncleo se adhieren al lugarindicado: G-C, T-A

Replicacin del ADN: essemiconservativa = se forman dosdobles cadenas idnticas a la original,pero en cada una se conserva unacadena antigua

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La replicacin del ADN es catalizadapor diferentes enzimas

Videos didcticos sobre el proceso y enzimas que participan:

HTTP://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=TEV62ZRM2P0&FEATURE=RELATED

EL ANTERIOR EN ESPAOL: HTTP://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=-EGKRYDQEHQ

HTTP://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=WKXGWGN_DGU&FEATURE=RELATED

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La helicasa rompe los puentes de hidrgeno de la doble hlicepermitiendo el avance de la horquilla de replicacin. Los nuclesidos solo pueden adicionarse por el extremo 3La ADN polimerasa sintetiza la cadena complementaria de formacontinua en la hebra adelantada y de forma discontnua en la hebrarezagada (donde se producen los fragmentos de Okazaki). El proceso de la replicacin se puede dividir en 3 fases: iniciacin, elongacin y terminacin.

Iniciacin de la replicacin

La enzima helicasa se desplaza a lo largo del ADN endireccin a la horquilla de replicacin, es decir, endireccin 5' 3' en la hebra rezagada y 3' 5' en lahebra adelantada, rompiendo los puentes de hidrgeno que mantienen unida la doble hlice

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Elongacin La ADN polimerasa comienza a aadir nucletidos. As, durante lasntesis, en cada horquilla de replicacin se van formando doscopias nuevas de ADN, pero debido a la unidireccionalidad de laactividad polimerasa la replicacin slo puede ser continua en lahebra adelantada [En la hebra rezagada es discontinua, dando lugar a los fragmentosde Okazaki, que son pegados por la enzima ligasa]

La terminacin del proceso se da cuando se llega a un triplete denucletidos TAC , que corresponde a AUG que significa stop enel ARNm (pero esto lo entender en los slides de latranscripcin que estn ms adelante)

Comparacin de la estructuradel ADN y ARN

Ver video http://www.youtube.com/watch?v=-Q_Lvzdkexo&feature=relatedComparacin entre ADN y ARN

ADN Dos cadenas de nucletidos formando una doble hlice Azcar de 5 carbonos Azcar: desoxirribosa

bases: A,C,G,T Adenina, Citocina, Guanina, Timina.

funcin: informacin degeneracin en generacin(replicacin)

ARN Una sola cadena

Azcar de 5 carbonos Azcar: ribosa

bases: A,C,G,U(el Uracilo reemplaza a laTimina)

funcin: sntesis proteica(transcripcin y traduccin)

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ADN y ARN (acido ribonucleico) tienen algunasdiferencias:

Interaccin entre ADN y ARN: el ARN mensajero (ARNm) copia otranscribe la informacin de un trozo de ADN, y lleva este mensajealorganelo celular que traduce y compone una protena con losaminocidos en la secuencia que indica el mensaje.

http://www.biology.eku.edu/RITCHISO/301notes1.htm

Tipos de ARN: ARNm El ARN mensajero

Copia o transcribe la informacin del ADNdel ncleo. Saca la informacin al citoplasma y la lleva al ribosoma La informacin va en tripletes denucletidos llamadoscodones

CODN = tres nucletidos que significan un

aminocido determinado

El codn TCA del ADNen el ARN mensajero seconvierte en AGU quesignifica agregar elaminocido Serrina(Ser) a la secuencia deaminocidos de lanueva protena que seformar

Ver animacin: http://biomodel.uah.es/model4/dna/dnacode.htm

Transcripcin http://www.youtube.com/watch?v=983lhh20rGY

Tipos de ARN: ARNrARN ribosomal

Constituye elorganelo llamado ribosoma All se traduce o sesintetiza la nuevaprotena en base ala informacin delARNm, y con la ayuda del ARNt

Tipos de ARN: ARNtARN de transferencia

Su funcin es llevaraminocidos alribosoma para la sntesis de la nuevaprotena. En un extremo lleva un anticodn paraidentificar al codn delrespectivo aminocido

Cmo los anticodones del ARNt identifican alrespectivo codn en el ARNm

El ARNt (ARN de transferencia) tiene tres nucletidos (anticodn) queidentifican al respectivo codn, y as anexar el aminocido quetransportan al ribosoma, para formar o sintetizar una protena

Cmo adquiere su estructura funcional una molcula de RNAt? VIDEO: http://www.hhmi.org/biointeractive/media/rnafold-lg.wmv

El cdigo gentico: es el significado de lainformacin del ADN: Cada tres nucletidos codificana un aminocido distinto, paraformar la nueva protena

Pelcula introductoria http://www.pbs.org/wgbh/nova/genome/program.html

El cdigo gentico La secuencia de bases del ARNm es usada por elribosoma como plantilla para ensamblar la secuencia deaminocidos que formarn el polipptido (protena). El proceso se llama TRADUCCIN, y el diccionario de traduccin es el cdigo gentico. Las palabras del cdigo son los codones, que sontripletes del bases del ARNm. Ej: UUU, CAG,UGA. Hay 64 codones posibles, y cada codn corresponde auno o ms aminocidos. Por ejemplo, el codn UUUcorresponde al aminocido Fenilalanina.

El cdigo gentico Como solo hay 20 amincidos posibles, algunos soncodificados por varios codones distintos. Por ejemplo, elaminocido Isoleucaina es codificado por tres codonesdistintos: AUU, AUC, AUA. (ver tabla en siguientesslides) Por el hecho de que varios codones pueden corresponder a un solo aminocido, el cdigo genticoes llamado degenerado El cdigo gentico es universal, pues es idntico paratodos los seres vivos, desde las bacterias hasta elhombre. Esto tiene implicaciones en la ingenieragentica entre especies.

El cdigo gentico Hay algunas raras excepciones a la universalidad del cdigo gentico: algunos codones de stop son usados para codificaraminocidos especiales. La traduccin se realiza en los ribosomas, que estn hechos de ARNr y se encuentran en el citoplasma de la clula.

Transcripcin

El ARNm se forma en el proceso llamado transcripcin. El ARNm transcribe o copia lainformacin de la secuencia de bases deluna de las cadenas del ADN del ncleo, ylo saca al citoplasma. Hay que recordar que en el ARNm la baseuracilo est presente en vez de la timina.Por lo tanto al ir copiando el mensaje, lasbases se aparean as: U-A, A-T, C-G, G-C

Transcripcin

La cadena de ADN tiene una cadena consentido, o sea con informacin sobre lasecuencia de aminocidos de la protena,y la otra cadena, que es complementaria, es sin sentido. El ARNm copia la cadena sin sentido, siendo as un rplica de lacadena con sentido que lleva el orden de la secuencia de aminocidos

Transcripcin

El proceso de transcripcin empiezacuando la enzima ARN polimerasa seadhiere a un sitio llamado promotor en el DNA. Sitio promotor determina qu cadena seva a transcribir. La ARN polimerasa abre la doble cadena, y cataliza la formacin de enlacescovalentes entre los nucletidos del nuevoARNm que se est formando.

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Los 20 aminocidos en espaol y sus abreviaturas

http://cabronio.blogspot.com/2008/08/codones-y-animocidos.html

Traduccin

El mensaje es llevado en la misma molcula de ARNm hacia el ribosoma (ARNr) para ser traducido. El resultado de esa traduccin es la formacin o sntesis de la nueva protena con una secuencia de aminocidos dada por el orden de los codones del ARNm. El ARNt transporta aminocidosespecficos para esta sntesis.

Traduccin: pasos Iniciacin: el ARNm se une al ribosoma yel codn iniciador AUG empieza elproceso. Elongacin: se empiezan a adicionar loaminocidos llevados por los ARNt Terminacin: se pone el ltimoaminocido cuando se llega al codn de terminacin.

Sntesis de protenas

Sntesis de protenas

Sntesis de protenas

Generalmente, ms de un ribosoma puede estartraduciendo la misma molcula de ARNm al mismotiempo. Este grupo o complejo de ribosomas actuando a la vez se conoce como polirribosoma o polisoma

replicacin, transcripcin ytraduccin http://www.johnkyrk.com/DNAanatomy.html

Traduccin y sntesis proteica con Mario Bros HTTP://WWW.YOUTUBE.COM/WATCH?V=ZPLNDZKBRPC

Juego de transcripcin ytraduccin

Genetic Science Learning Center."Transcribe y traduce un Gen."Learn.Genetics 15 October 2012 http://learn.genetics.utah.edu/es/units/basics/transcribe/

Ejercicio: Dada la siguiente cadena de ADN que acaba de ser abierta por la enzimahelicasa:

TACTACGGCATAGAGTCGATTGCGAAT a) Construir su cadena complementaria del ARNm b) Construir la protena resultante de la traduccin de ese ARNm, utilizando el cdigo gentico. (Tener en cuenta la tabla con los codones del ARNm y los respectivosaminocidos)

Los cromosomas de eucariotas estn constituidos por ADN y protenas (histonas).en las bacterias el ADN est desnudo en elcitoplasma.

El ADN se encuentra compactadoo condensado en el ncleo. Unprimer nivel de condensacin seforma gracias a la unin de ciertotipo de protenas, denominadashistonas, a manera de un collarde cuentas: el ADN rodea unncleo compuesto por ochohistonas. Este ncleo rodeadopor ADN, ms el ADN espaciadorentre las cuentas, se denominanucleosoma y fue descubiertoen 1975 por Roger Kornberg,Dean Hewish y Leigh Burgoyne.Cada nucleosoma contiene unpedazo de ADN de 146nucletidos ms ocho histonas.

http://aportes.educ.ar/biologia/nucleo-teorico/estado-del-arte/una-gran-biblioteca-cromosomas-y-genes/como_entra_todo_el_adn_en_el_n.php http://www.cbs.dtu.dk/staff/dave/roanoke/fig6_10.jpg

Vista al microscopio delos cromosomas talcomo se ven en el ncleo durante ladivisin celular(metafase). El ADN ya estreplicado y forma losdos brazos delcromosoma (cromtidas) unidos enun punto (centrmero)

FIN