Dogma central d ela biología molecular

Ácido nucleicos. Síntesis. RNA (Ribonucleic Acid)

  • Enviado por: Gioz
  • Idioma: castellano
  • País: Perú Perú
  • 5 páginas
publicidad
publicidad

DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR

Para iniciar la explicación sobre “El dogma central de la Biología Molecular” debemos recordar que toda la información hereditaria se encuentra en los cromosomas, estos poseen las mínimas unidades, llamadas genes, que se ocuparan de una determinada función o caracter. Esto es básico para entender los procesos químicos, la formación del código genético y la herencia descrita en modo actual.

Puede existir la transcripción inversa (retrovirus), donde la inf. Genética se encuentra en el RNA.

En la cromatina se ubican los cromosomas, que están formados por DNA, proteínas globulares (histonas), proteínas no histonas, y una que otra molécula de RNA.

1. ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácido nucleicos son polímeros de los nucleótidos y están formadas por NUCLEÓTIDOS que se estructuran de la siguiente manera:

  • Grupo fosfato: ácido fosfórico

  • Nucleósidos:

    • Bases nitrogenadas cíclicas

    a. Púricas

    Adenina (6-aminopurina)

    Guanina (2-amino;6-hidroxipurina)

    b. Pirimidinicas

    Citosina (2-hidroxi;6-aminopirimidina)

    Timina (2,6-dihidroxi;5-metilpirimidina)

    Uracilo (2,6-dihidroxipirimidina)

    • Monosacárido aldehídico

    a. Desoxiribosa (ácido 2-desoxiribosa)

    b. Ribosa (ácido D-ribosa)

    La unión de 2 nucleótidos solo se realiza con el enlace fosfodiester y de esa manera se crea un POLINUCLEÓTIDO.

    1.1 ÁCIDO DESOXIRIBONUCLEICO (DNA)- BASE QUÍMICA DE LA HERENCIA:

    El DNA es un polímero muy largo (aprox. 2 mt) de monómeros desoxiribonucleicos purínicos y pirimidínicos unidos entre sí por enlaces fosfodiester. Posee una naturaleza de doble cadena en hélice (Watson y Crick, 1953), enrolladas entre sí sobre un eje imaginario; mantenidas por un enlace hidrófobo o de Van der Waals apiladas en planos, y por enlaces Puente de Hidrógeno entre las bases púrinicas y primidínicas. Poseen las 2 cadenas polaridad (3'-hidroxilo o fosfato; 5' - hidroxilo) y se extienden en direcciones opuestas (antiparalela - cuando se desenrolla la cadena).

    Las bases púricas que posee son (Adenina, Guanina) y las pirimídicas son (Citosina, Timina), y se juntan siguiendo la ley de Chardiff:

    A/T + G/C = 1 (A = T) y (G = C)

    [Púricas con pirimídicas; y viceversa]. La cantidad de purinas es idéntica a la de pirimidinas.

    Esta unión que debe de ser obligatoria (púrica con pirimídicas) son debidas a las restricciones mostradas por el enlace fosfodiester, la tautomería del enlace N-glucosídico y la estructura de las mismas bases.

    La función del DNA radica en que esta ALMACENA LA INFORMACIÓN DE LA SINTESIS DE LAS PROTEINAS, y en su ESTRUCTURA PRIMARIA (secuencia de mononucleótidos) SE ENCUENTRA LA INFORMACIÓN GENÉTICA QUE SERÁ ENTREGADA A LA DESCENDENCIA. Para cada gen se encuentra una tira de un sentido y la otra con su antisentido. Funciona como enzimas de las reacciones químicas.

    Pueden ser de 3 tipos:

    ADN copia única - 52%

    ADN repetitivo - 20%

    ADN satélite - 28% (doble repetitivo)

    Solo el 10% sirve para formar genes.

    Nucleosomas: El DNA se une a las proteínas globulares en forma de collar de perlas (8), formando una estructura solenoide, posee una protección repulsión (nucleoplasmina), que no se une al DNA , ni a las histonas se unen por medios de puentes para unirse con otros nucleosomas. El genoma haploide posee pares de bases o nucleótidos que se extienden en nucleosomas.

    1.2. ÁCIDO RIBONUCLEICO (RNA):

    El RNA es un pólimero de monómeros ribonucleicos purínicos (Adenina y Guanina) y pirimidínicos (Uracilo y Citosina) unidos entre sí por enlaces puentes de hidrógeno en ciertas partes. Posee una naturaleza de ser una sola hebra, capaz de horquillarse. La hebra alargada posee anti-paralelismo y al horquillarse posee polaridad (purinas con pirimidinas)

    La cantidad de purinas no es idéntica a la de pirimidinas, debido al horquillamiento.

    Existen tres principales clases de RNA:

    RNAm : Es aquella que posee la información genética transferida por el DNA, lo organiza en templetes, los cuales se polimerizan una secuencia de aminoácidos para formar una proteína.

    RNAt : Ya que el mensajero no puede traducir la síntesis, este RNA funciona como un adaptador de la traducción del RNAm.

    RNAr : Es el sintetizador de proteínas, se ubica en los ribosomas. Pueden realizar muchas traducciones, ya que son muy estables.

    2. SINTESIS Y REPLICACIÓN DEL DNA

    El DNA posee una naturaleza “semi-conservativa” en su duplicación (cuando se separa, sirve como plantilla sobre la cual se sintetizará la nueva hebra). De esta manera, la hija poseerá una nueva hebra y la hebra de la madre, pero en semi-conservación.

    La copia debe de ser hecha con la mayor fidelidad y estabilidad posible.

    La síntesis es compleja, requiere de la formación de un RNA corto para que ataque el DNA; las enzimas polimerazas I, II, III, son las encargadas de la síntesis. Esta síntesis es realizada en el periodo S(SINTÉTICO) de la división celular, y solo se duplica por una vez. Posee un sistema anti-error (10-5% error, 10-8% error con la protección). Requiere de abundante energía (ATP)

    3. TRANSCRIPCIÓN DEL RNA

    El RNA se sintetiza a partir de una plantilla de DNA, siendo su complementaria. Es sintetizada por las enzimas RNA polimerasa I, II, III, dependientes del DNA, y utiliza una gran fuente de energía (ATP, CTP, GTP, UTP).

    La información es pasada al RNAnh (nuclear heterogéneo) siendo procesado en el núcleo y convirtiéndose al final como RNAm.

    4. TRADUCCIÓN DEL RNA

    La célula posee la información para la síntesis de los aminoácidos y estos puedan sintetizar las proteínas específicas.

    El RNAm no tiene afinidad con los aminoácidos, por lo tanto usará un adaptador, el cual será el RNAt, capaz de reconocer la secuencia de nucleótidos y aminoácidos específicos.

    El RNAm posee unas palabras claves o CODIGO GENÉTICO, que es traspasada al RNAt; se requieren 20 aminoácidos para la traducción, cada palabra codificada se llama CODON (Grupo de 3 nucleótidos - triplete)-64 tripletes para 20 aminoácidos: 3 para preparar al aminoac. Y 61 para la síntesis- .

    Cada codón es ordenado en 16 familias donde la primeras 2 bases son iguales:

    AMINOÁCIDOS ALIFÁTICOS:

    • Glicina - G

    • Alanina - A

    • Valina - V

    • Leucina - L

    • Isoleucina - I

    OXIDRILOS - OH:

    • Serina - S

    • Treonina - T

    • AZUFRE - S:

    • Cistina - C

    • Metionina - M

    ÁCIDOS:

    • Ac. Aspartico - D

    • Aspargina - N

    PROTEÍNAS:

    • Ac. Glutâmico - E

    • Glutamina - Q

    BÁSICO:

    • Arginina - R

    • Lisina - K

    • Histidina - H

    AROMÁTICOS:

    • Fenilalanina - F

    • Tirosina - Y

    • Triptofano - W

    IMINOÁCIDOS:

    • Prolina - P

    1º orden;
    Base

    Segunda base

    3º orden;
    Base

    U

    C

    A

    G

    U

    UUU

    FEN

    UCU

    SER

    UAU

    TIR

    UGU

    CIS

    U

    UUC

    UCC

    UAC

    UGC

    C

    UUA

    LEU

    UCA

    UAA

    HIS

    UGA

    TERM

    A

    UUG

    UCG

    UAG

    GLN

    UGG

    TRI

    G

    C

    CUU

    LEU

    CCU

    PRO

    CAU

    HIS

    CGU

    ARG

    U

    CUC

    CCC

    CAC

    CGC

    C

    CUA

    CCA

    CAA

    GLA

    CGA

    A

    CUG

    CCG

    CAG

    CGG

    G

    A

    AUU

    ILE

    ILE

    ACU

    TRE

    AAU

    ASN

    AGU

    SER

    U

    AUC

    ACC

    AAC

    AGC

    C

    AUA

    ACA

    AAA

    LIS

    AGA

    ARG

    A

    AUG

    MET

    ACG

    AAG

    AGG

    G

    G

    GUU

    VAL

    GCU

    ALA

    GAU

    ASP

    GGU

    GLI

    U

    GUC

    GCC

    GAC

    GGC

    C

    GUA

    GCA

    GAA

    GLU

    GGA

    A

    GUG

    GCG

    GAG

    GGG

    G

    En la segunda base se usa el codón para el RNAm (, , inmunoglobulina, insulina)

    El reconocimiento de los codones del RNA m dependen de su ANTI-CODON (encontrado en una asa del RNAt y es único). Existe un RNAt para cada aminoácido, usando 20 ENZIMAS ESPECÍFICAS (aminoacil - RNAt - sintetazas)

    Ej: Valina [G U A]-codón [C I U]-anticodón (I = Inosinato)

    El Inosinato es una base peculiar del RNAt.

    La traducción del gen se realiza del RNAm, ayudado por el RNAt, y es sintetizado por el RNAr; usando una hidrólisis de ATP a ADP, ATP a AMP y GTP a GDP. De esta manera el RNAr puede sintetizar al aminoácido para que se sintetice la proteína y se active y realice una determinada función.

    ADN

    RNAm

    (codón)

    Rompe enlace

    Puente H.

    RNAt

    (Anti-

    codón)

    RNAr

    Amino

    ácido

    esp.

    Proteína

    Esp.

    “TRASNCRIPCÍON”

    “TRADUCCIÓN”

    Sintetiza

    “Biosíntesis Proteínica”

    REPLICACIÓN

    SEMI

    CONSERVATIVA

    • Activa

    • Cumple det. función

    Posee la inf.

    Adaptador de la traducc. traducción

    Sintetizador

    S - A ======= T - S

    P P

    S - T ==== A - S

    P P

    S -C==G- S

    P P

    S-T==A-S

    P P

    S -C==G- S

    P P

    S - T ==== A - S

    P P

    S - A ======= T - S

    S = azúcar

    P = fósforo (e. fosfo

    diester)

    • A = adenina

    • T = timina

    • C = citosina

    • G = guanina

    = enlace p. hidrog.

    3''

    5'

    5'

    3'

    3'

    5'

    A G U C G U A U G A U U A C C A G G U A U A G C U A

    C A U A C U A A U G G U C C A U A U C G A U