Guia de apuntes biologia molecular
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Universidad Autónoma Benito Juárez de Oaxaca[pic 1][pic 2]
Facultad de Medicina y Cirugía
Departamento de Biología Molecular
Guía de Apuntes – Biología Molecular
por: Uriel Efraín Díaz García
Enero del 2012
[pic 3]
UNIDAD I. Estructura bioquímica de los ácidos nucleicos
1.1Historia y Concepto de Biología Molecular.
1.1.1 Historia del a Biología Molecular.
- Gregor Mendel publica su trabajo “Herencia”, en 1865.
- Erwin Chargaff demuestra que las proporciones de cada nucleótido siguen algunas reglas. “Leyes o Normas de Chargaff”, en 1950.
- James D. Watson y Francis Crick mediante un experimento demuestran la estructura del ADN, en 1953.
- Se funda el “Proyecto Genoma Humano”, en 1990.
- Culmina el “Proyecto Genoma Humano”, el 14 de Abril del 2003.
Lo anterior, son sucesos que hay que tener presentes, pues se consideran importantes dentro del desarrollo la Biología Molecular.
1.1.2Concepto de Biología Molecular.
- Concepto General:Es la disciplina científica que tiene como objetivo el estudio de los procesos que se desarrollan en los seres vivos desde un punto de vista molecular.
- Concepto en Medicina: Es el estudio de la estructura, función y composición de las moléculas biológicamente importantes, involucradas en el transporte de información.
1.2Artículo de Watson & Crick.
Explica el experimento realizado por James D. Watson y Francis Crick en 1953; el cual recreó un modelo tridimensional por medio de un patrón de difracción de Rayos X. El modelo poseía las siguientes características:[pic 4]
- Dos cadenas helicoidales de polinucleótidos enrollados a lo largo de un eje común; que transcurren en direcciones opuestas.
- Los ejes de los azúcar-fosfato se colocan exteriores y, por tanto los ejes de las bases púricas y pirimídicas son interiores.
- Las bases están separadas cada 3.4 Å, la estructura helicoidal se repite cada 34Å, de modo que hay 10 bases cada vuelta de 360°; lo que coincide con la rotación de 36° de cada base.
- El diámetro de la hélice es de 20Å.
1.3Estructura y Organización Molecular del ADN.
Localización | Función | ||
Eucariontes : | Procariontes : | Virus: | Depositario y trans-misor de la informa-ción genética organi-zada en genes que co-difican productos gé-nicos. |
Núcleo celular, matriz mitocondrial y en es-troma de cloroplastos. | Zona nucleoide del citosol y en algunos plásmidos. | Dentro de la cápside. |
Niveles Estructurales | ||
Primer nivel : | Segundo nivel : | Tercer nivel : |
Descrita por la unión de numerosos nucleósidos median-te enlaces fosfodiéster, dando lugar a un polímero lineal. Define la secuencia del ácido nucleico. | Con la que se inicia el análisis espacial de la molécula; corresponde a la conformación estructural local. Definido por la asociación de dos cadenas polinucleótidas a través de las bases nitrogenadas que sobre-salen del esqueleto azúcar-fosfato. | [También conocida como de Orden superior o Super-enrollamiento]. Son extensas y variables; resultantes del superenrollamiento, y no están regidas por los niveles inferiores. |
1.3.1Estructura Primaria del ADN.
En general se define como: La secuencia y orden lineal de los nucleótidos desde el extremo 5’–P al extremo 3’–OH.
[pic 5]
Características del ADN | |
Ácido Nucleico: | Ácido desoxirribonucleico |
Monómeros: | Desoxirribonucleótidos |
Grupo Fosfato: | Enlaces fosfodiéster |
Azúcar: | 2’–desoxirribosa |
Purinas: | Adenina [A] (6–aminopurina) Guanina [G] (2–amino–6–oxopurina) |
Pirimidinas: | Citosina [C] (2–oxo–4–aminopirimidina) Timina [T] (5–metiluracilo) |
1.3.2Estructura Secundaria del ADN.
- Leyes de Chargaff.
Relación entre bases:
Adenina + Timina | A = T | [Unidos mediante 2 puentes de H+] |
Guanina + Citosina | G ≡ C | [Unidos mediante 3 puentes de H+] |
Relación entre purinas y pirimidinas:
[pic 6]
A + G | ≈ | T + C | A + G | ≈ | T + C | |
Purinas | Pirimidinas | 50% | 50% |
- Forma B del ADN. (Modelo de Watson & Crick)
Es la forma más común y estable. Presenta las características siguientes:
- Apareamiento de bases nitrogenadas según las Leyes de Chargaff.
- Efecto del pH. Si aumenta o disminuye el nivel de pH, se desnaturaliza; es decir, se separan las hebras disminuyendo los puentes de H+ que las unen.
- Geometría específica de las bases.
- Antiparalelismo de las hebras. Las hebras transcurren en sentidos opuestos, una va de 5’–P⇨3’–OH y la otra va de 3’–OH⇨5’–P.
- La secuencia de las hebras no es la misma.
- Carácter dextrógiro y anfipático.
- Otras Formas del ADN. (Formas A y Z)
Forma A | Forma B | Forma Z | Características |
Dextrógiro | Dextrógiro | Levógiro | Sentido |
Ancha; corta | Intermedia | Estrecha; larga | Tamaño |
25.5 Å | 20 Å | 18.5 Å | Diámetro |
11 | 10 | 12 | Bases por vuelta |
30° | 36° | 30° | Rotación por vuelta |
Estrecho | Ancho | Plano | Surco mayor |
Amplio | Estrecho | Estrecho | Surco menor |
Anti– | Anti– | Sin– y Anti– | Enlace N–glucosídico |
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