Autor:
Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega.
Asesorías de Bioquímica a nivel Universitario y Posgrado.
Mendel, Darwin, Posmendelismo, Genética clásica, Enfermedades de carácter mendeliano, Historia y desarrollo de la Biología Molecular y la ingeniería genética, Chargaff, Rosalind Franklind, James Watson, Francis Crick, Características de la doble hélice del DNA, Introducción a las ciencias genómicas, química de los ácidos nucleicos, regulación y control de la cromatina y arquitectura del núcleo celular, control epigenético, Histonas, HU, H1, nucleosomas, solenoides, fibra de 30 nm, fibra de 300 angstrongs, loop y asas radiales, Memoria y especialización celular, Mecanismos de Replicación y Reparación de los ácidos nucleicos, OriC, treceameros GATC, DnaA, DnaB, DnaC, SSBP, helicasa, Topoisomerasa, DNA ligasa, mutilaciones, Mutaciones, Transversiones, Transiciones, inserciones, deleciones, duplicaciones, Transcripción, Modificaciones postranscripcionales, Splicing, Lariat, poliadenilación, 5-metil-guanosina, splicing alternativo, barajeo de exones, Traducción, ribosomas, subunidades ribosomales, fármacos que inhiben la traducción, Secuencias Shine Dalgarno, Modificaciones postraduccionales y técnicas de biología molecular.
GUIA DE CIRCUNFERENCIA Y ELIPSE UNDÉCIMO 2024.pdf
Bloque 4. Genética y Biología Molecular
1. x
.m
o m
c
.y tablas
Mapas conceptuales te
u sintéticas
.g
w
Maestro en w
Ciencias Bioquímicas
wGenaro Matus Ortega
e n
os
n
í ta
v is
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2. x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
Primera parte w
HISTORIA Y e nDESARROLLO DE
LA BIOLOGÍA os MOLECULAR
n
í ta
v is
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3. HISTORIAx
.m
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w
w
e n
os
Genes ligados,
n
ta
Genes auto y gonosómicos,
í
Herencia citoplásmica,
v is
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4. x
.m
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w
w
w
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5. x
.m
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.g
w
w
Segunda parte w
ESTRUCTURA e n DE ADN Y ARN:
os
PROPIEDADES DERIVADAS
n
í ta
v is
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6. x
Estructura de la doble hélice
.m
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w
w
e n
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n
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7. Purinas x
.m
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Adenina Guanina
u t
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8. Purinas x
.m
Pirimidinas
o m
e .c
Adenina Guanina Timina Citosina
u t Uracilo
.g
Timina = uracilo metilado
w
Citosina = uracilo aminado
w
Timina – uracilo –citosina
w
e n
os
n
í ta
v is
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9. Purinas x
.m
Pirimidinas
o m
e .c
Adenina Guanina Timina Citosina
u t Uracilo
.g
Pentosa
w
w
w
e n
Ribosa
os
2’-Desoxi-
n
ribosa
RNA
í ta DNA
v is
Aldopentosa
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10. ESTRUCTURA x
.m
Estructura del ADN
Características del modelo de Watson y Crick (1953)
o m
1.- El DNA está formado por 2
e .c
t
cadenas de polinucleotidos 7.- por cada 10 pares de bases, la
doble hélice da una vuelta
2.- cada cadena consiste de un
u completa con una dimensión
.g
grupo fosfato unido a un residuo lineal de 34 A.
de -D-desoxirribosa y una
base nitrogenada
w
8.- las bases nitrogenadas se
orientan hacia el interior y las
3.- las cadenas forman una
doble hélice antiparalela
w pentosas y fosfatos al exterior
4.- Cada cadena se encuentra w 9.- la complementaridad de las
bases cumple las leyes de
de forma perpendicular al eje.
5.- la doble hélice tiene un
e n Chargaff (pares purina-pirimidina)
10.- las cadenas de polinucleo-
diámetro de 20 A (2nm)
os tidos se unen por puentes de H.
n
6.- la doble hélice gira hacia la 11. Los enlaces fosfato-
derecha del eje siguiendo la desoxirribosa están polarizados en
ta
orientaión de los azucares. sentido opuesto 5’-3’ y 3’-5’
í
v is
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11. ESTRUCTURAx
.m
Estructura del ARN
Contenido de RNA 3 tipos de RNA
o m
Procesamiento de los
.c
en la célula participan en la síntesis preRNA---- RNAm.
de proteínas.
t e Splicing:
BACTERIAS: 0.5-0.10 pg de tRNA
u remoción de
.g
RNA, 6% de su peso total intrones.
Existen diversas copias
EUCARIOTAS: 20-30 pg de para cada gen de tRNA Eventos de corte:
RNA, 1% de su peso total
w
(redundancia de genes). procesamiento de
w
rRNA y tRNA
mRNA.
w
Modificaciones
Contiene al mansaje Existen 32 tipos de tRNA en células químicas: adición
eucariontes, son pequeños (-4S)
n
genético que determina la de grupos
secuencia de amino ácidos químicos.
en la síntesis de proteínas.
e
s
Cada tipo de tRNA
transporta (en su
Edición del RNA:
Existen 4 tipos en
eucariontes: 18SrRNA,
28SrRNA, 5.8S y 5SrRNA
n o rRNA
Presenta cerca del 70% del
extremo 3´) uno de
los 20 aminoácidos
Modificaciones
quimicas *citidin
desaminasa-
ta
RNA total.
convierte una C a U
í
Small interfering RNAs (siRNAs)
v is
Micro RNAs (miRNAs)
2 fuentes principales de RNA antisentido
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12. x
Desnaturalización del ADN .m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
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n
í ta
v is
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13. x
Desnaturalización del ADN .m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is
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14. x
Tasas de reasociación del DNA .m
o m
Según su grado de asociación existen
.c
te
diferentes fracciones genómicas:
u
.g
A) Componente rápido. Primera fracción
de reasociación. Que representa el 25
% del genoma.
w
B) w
Componente intermedio. Segunda
w
fracción que corresponde al 30 % del
genoma total.
e n
C) Componente lento. La última fracción
os
en renaturalizarse y supone el 45 %
restante del genoma total.
n
ta
¿Esto significará algo?
í
v is
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15. x
Secuencias repetidas y no repetidas .m
o m
.c
Las secuencias de renaturalización lenta generalmente son regiones de DNA
te
no repetitivas y casi todas las veces codificantes.
u
Según el grado de repetición las secuencias de DNA se clasifican en:
.g
w
A) DNA repetitivo: si están presentes en más de una copia.
w
B) DNA moderadamente repetitivo: si tienen un rango de reasociación moderado
w
e n
C) DNA altamente repetitivo: Representa la fracción de reasociación rápida y son
producto de la reasociación de secuencias cortas localizadas en tandem en
frecuencias de repetición múltiple.
os
En este grupo también se encuentra el DNA satélite que consiste de regiones cromosómicas
centroméricas inertes (no se transcriben).
El DNA microsatelite corresponde a fragmentos más cortos de DNA de alta asociación.
n
El DNA minisatélite o VTNR y las secuencias cortas forman parte de este DNA.
í ta
v is
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16. x
Genes y genomas .m
o m
.c
Concepto fundamental: Definición: Complementario:
Gen Secuencia de DNA que codifica Contiene información
para un RNA funcional.
te extrínseca e intrínseca.
Genoma Conjunto de genes codificados
u
.g
en el DNA.
Secuencias no codificantes Secuencias regulatorias de la OriC, ARS, ACS, Intron,
w
duplicación, transcripción o
control epigenético.
Promotor, Terminador,
DNA espaciador
Densidad génica y genómica
w
Cistron
w
Unidad monogénica. Cis-trans (un promotor controla
Policistron
e n
Unidad poligénica dependiente
de un promotor.
la expresión de un gen).
Valor C
os Cantidad total de DNA en el
genoma
Paradoja del valor C
n No correspondencia entre el
í ta tamaño del genoma y el número
de genes.
v is
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17. x
.m
On the fate of duplicated genes……
o m
e .c
u t
.g deletereous mutagenesis
w
w
Nonfunctionalization
w
Neofunctionalization Subfunctionalization
e n
os conservation
n
í ta
90% loose function
9% subfunctionalizatión
Lynch et al. (2001) Genetics
v is
1% neofunctionalization
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18. x
Familias génicas .m
o m
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.g
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w
w
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19. x
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20. x
.m
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.g
w
w
Tercera parte w
CONTROL e
n LA CROMATINA
DE
os
n
í ta
v is
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21. x
.m
Organización del DNA Modelos de
o m
El bloque de construcción de la
en células eucariontes interacción
nucleosoma - DNA .c
cromatina es el nucleosoma
e
El DNA se asocia a *ricos en hélices
u t Es la unidad mínima de
construcción de cromatina,
.g
proteínas llamadas involucra todas las histonas
*formación de
HISTONAS excepto la H1.
heterodímeros:
w
H3-H4. H2A-H2B.
dimeros
Histonas H1
w*residuos de fosfato
w
interaccionan con las
histonas. Octameros
Histonas Estructura
nucleosomicas:
H2A, H2B, H3, H4
de la
cromatina
e n *interacciones
electrostaticas y
puentes de H.
(nucleosoma)
Cubre 200 pares de bases.
os Los extremos amino de
las histonas pueden ser
Collar de cuentas
n modificadas por enzimas:
ta
Eucromatina (A) Heterocromatina Acetilación, Metilación, Fosforilación.
solenoide
í
CROMOSOMA
v is Regiones de cromatina en metafase
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Asas de cromatina
22. x
La subunidad que se repite en la estructura .m
de la cromatina es el nucleosoma
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os DNA
espaciador
165pb
n
ta
Los trabajos de A. Klug y colaboradores (1980) sobre la disposición de
í
las histonas en el nucleosoma le valieron el Premio Nobel de Química
is
(1982).
v
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23. x
.m
o m
e .c
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.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is
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24. DNA x
.m
Nucleosoma
o m
.c
Fibra de 30 nm (300 Å) o
e
t
solenoide
u
.g
Asas o Bucles radiales de
w DNA
w
w
e n Las fibras de 30 nm se unen a
os un armazón proteíco en
regiones especificas llamadas
SAR [regiones asociadas con el
n armazón o regiones de unión a
ta
la matriz (MAR)].
í
v is
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25. x
.m
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e .c
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.g
w
w
w
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26. x
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w
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27. x
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w
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28. x
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29. x
.m
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w
w
w
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30. x
.m
CROMATINA
CONCEPTO CONCEPTO NECESARIO
Conjunto de ADN, histonas y
o m
CONCEPTO COMPLEMENTARIO
Se encuentran en el núcleo de
(solo presente en Eucariotas) proteínas.
.c
células eucariontes y constituyen el
cromosoma eucarionta.
e
HISTONAS Principal proteína presente en las
cromatinas.
u t
Tienen carga positiva.
Ricas en lisina y Argina
Consecuencia de genomas grandes
.g Proteínas mas conservadas en
eucariontes
NUCLEOSOMA
w
Conjunto de octamero de histonas
que involucran todas menos la H1
Cubre 200 pares de base
EUCROMATINA w
Representa la forma activa de la Esta diseminada por el resto del
cromatina.
w núcleo y aquí se encuentran la
mayoría de genes activos.
HETEROCROMATINA
e n
Representa la forma inactiva de la
cromatina.
Se localiza en la periferia del núcleo
y puede ser de dos tipos:
constitutiva y facultativa.
os
REGIONES Y TERRITORIOS NUCLEARES Nucleólos,
Dominios OPT,
n Cuerpo PcG
ta
Cuerpo PML,
Cuerpos de Cajal,
í
v is
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31. x
.m
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e .c
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.g
w
w
w
e n
os
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32. x
Estructura del nucleonema .m
o m
.c Nucleolo
u te No tiene membranas
.g
delimitantes.
Es la estructura subnuclear
w más prominente.
Producción y ensamblaje de las
w subunidades ribosomales.
w Precursor de 45S
e n Usa proteínas importadas del
citosol = RNP
FC: Centro Fibrilar
os
n
DFC: Componente denso fibrilar
ta
GC: Componente granular
í
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33. x
.m
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w
w
w
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n
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34. x
Cuerpos nucleares .m
o m
Cuerpos de Cajal:
e .c
u t
Orgánulos esféricos nucleares presentes en células en alta proliferación
(tumorales), o metabólicamente activas con alta tasa transcripcional
.g
(neuronas).
w
Ramón y Cajal las denominó “cuerpos accesorios nucleolares”, debido a su
asociación con el nucléolo en las neuronas.
w
w
Su tamaño se sitúa entre 0.1 - 2.0 micrometros y su número es de entre
uno a cinco por cada núcleo, variando a lo largo del ciclo celular y entre los
diferentes tipos celulares.
e n
Los cuerpos celulares “son posibles lugares de ensamblaje o modificación
os
de la maquinaria de transcripción del núcleo”.
Se encuentran únicamente en los núcleos de plantas, animales y
levaduras.
n
í ta
v is
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35. x
Cuerpos nucleares .m
o m
.c
Los dominios OPT se relacionan con nuevas síntesis de RNA polimerasa
e
u t
II y dominios que contienen proteínas relacionadas con la transcripción y
factores de transcripción TFIIH, Oct1, BRG1, E2F-1, estos pueden
.g
representar complejos de iniciación de transcripción incompletos, complejos
inhibitorios, o sitios del almacenamiento.
w
w
El complejo grupo Polycomb (PcG, o cuerpo PcG) es una asociación
w
cromatina multiproteica relacionada con la represión estable de mutaciones
homeóticas, además de ser un complejo de represión transcripcional.
e n
os
n
í ta
v is
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36. x
Cuerpos nucleares .m
o m
Las manchas -nuclear speckles- son estructuras intranucleares
e .c
u t
caracterizadas por concentraciones altas de pre-mRNA, aunque su función
es polémica, existe evidencia fuerte de que son sitios que unen piezas de
.g
almacenaje o ensamblaje.
w
Cuerpos PML. Cuerpos nucleares promielocíticos, donde se sintetiza la
w
proteína PML (882 residuos de aa, 97,5 kDa), cuya su función principales la
supresión del crecimiento celular.
w
e n
Posee otras funciones relacionadas con la regulación de genes e
implicación en las vías de supresión tumoral y, por tanto, de la inhibición del
crecimiento celular.
os
n
í ta
v is
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37. x
Cuerpos nucleares .m
Control de la expresión génica
o m
MEMORIA CELULAR: modificación química de la
cromatina
e .c
Mediante acetilación, fosforilación, que permiten
encender y apagar diferentes genes para formar un
DIFERENCIACIÓN Y ESPECIALIZACIÓN CELULAR:
DIFERENCIACIÓ ESPECIALIZACIÓ t
tejido específico
u
Determina características estructurales y funcionales
.g
proceso de remodelación de la cromatina distintas
ENVEJECIMIENTO CELULAR: mediado por genes Lleva a 2 tipos de muerte: apoptosis y necrosis
CELULAS TOTIPOTENCIALES
w
CELULAS MULTIPOTENCIALES
w
w
CELULAS OLIGOPOTENCIALES
CELULAS DIFERENCIADAS
CELULAS ESPECIALIZADAS
e n
INSULATOR
os
ENHANCER
n
SILENCER
í ta
is
LCR
v
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38. x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
Cuarta parte w
DUPLICACIÓN e n Y REPARACIÓN
DEL DNA os
n
í ta
v is
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39. x
¿Cómo es la replicación del DNA? .m
o m
.c
u te
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is
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40. x
El oriC .m
o m
.c
El origen de replicación bacteriano se denomina OriC y corresponde a 245
e
pb.
u t
Tiene las siguientes características:
.g
Es una secuencia rica en A y T. w
w
w
Presenta 4 cajas de reconocimiento a DnaA (R1-R4 nonámeros repetidos).
e n
Tiene 3 repeticiones de treceámeros que permiten la disociación del DNA.
os
Posee secuencias palindrómicas GATC de reconocimiento para las
n
metilasas de Adenina (DAM)
í ta
v is
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41. x
.m
5´ 3´
Proteina DnaA
o m
- multicomplejo (10-20)
- ATP
e .c
- se une a los repetidos de 9 pb del
OriC
u t
.g
- provoca la separación de las
cadenas de los repetidos de 13 pb
w
w Proteina DnaC
w - “escolta” la DnaB a las DnaA
e n Proteina DnaB (Helicasa)
- hexamero
os - ATP
n - “abrazadora” alrededor de cad.
ta
sencillas
í - se desplaza a lo largo del DNA para
v is separar las cadenas en el sentido 5´-3´
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42. x
Inicio de la replicación .m
o m
Proteína: Funciones:
e .c
DnaA: 1.- Reconocimiento de OriC,
u t
2.- Curvatura, desestabilización y apertura del DNA,
.g
3.- Reclutamiento de DnaB y DnaC.
DnaB, DnaC w
1.- Helicasas que impiden la reasociación del DNA,
w
2.- Permiten el reclutamiento de SSB y de la DnaG
(primasa).
w
SSB
n
1.- Impide la reasociación de las hebras de DNA,
e
2.- Permite la liberación de DnaA (pre-primosoma)
DnaG
os 1.- Sólo se integra si DnaC ha sido retirado.
2.- Coloca el cebador de RNA. Define la formación
n del primosoma.
primosoma
í ta
v is
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43. x
Crecimiento de DNA y RNA 5’⇨ m
.3’
o m
.c
u te
.g
w
w
w
e n
Se requiere un extremo 3’-OH
libre para que ocurra el ataque
s
electrofílico sobre el alcohol.
o
n
El crecimiento de cada cadena
ta
es unidireccional.
í
La doble hélice crece de
is
manera bidireccional
v
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44. x
Elongación de la replicación .m
o m
Proteína: Funciones:
.c
Hda/Ida:
DnaG
u te
Permiten que se retire las DnaA
Coloca el primer (iniciador, cebador, prímero) de 10-12
.g
nucleótidos de RNA sobre el molde de DNA.
w
Se requiere para dejar un extremo 3’-OH.
Dnapol III w
Toma el extremo 3’-OH dejado por la primasa y
wpolimeriza DNA en ambas cadenas (líder continua,
e n retrasada discontinua F. Okazaki).
Okazaki
F y x permiten la retirada de SSB.
Dnapol I (Rnasa)
o
Dnapol I (polimerasa)s Retira los fragmentos de RNA.
Rellena los huecos dejados por la actividad de RNAsa.
n
ta
Dna Ligasa Sella los fragmentos de Okazaki.
í
v is
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45. x
.m
Hay dos propiedades importantes de las DNA POLIMERASAS:
FIDELIDAD Y PROCESIVIDAD
o m
FIDELIDAD:
e .c
El seguimiento exacto de la secuencia
u t
que sirve como molde.
.g
La actividad de exonucleasa 3’ 5’ de
la DNA polimerasa contribuye a la w
fidelidad pues tiene actividad correctora
w
(proofreading).
w
PROCESIVIDAD:
e n
os
La capacidad de una DNA polimerasa de elongar una cadena de DNA por
muchos nucleótidos antes de disociarse del complejo que forma con el sustrato.
n
La DNA polimerasa I tiene una procesividad baja. Es distributiva.
í ta
La DNA polimerasa III tiene una procesividad alta.
v is
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46. x
.m
La DNA polimerasa III está compuesta por varias subunidades
Subunidad : 129 kDa, tiene actividad de DNA polimerasa
Subunidad : 27.5 kDa, tiene actividad de exonucleasa 3’ 5’
o m
Subunidad : 41 kDa, se une al DNA. Es el factor de procesividad
e .c
Subunidad : Factor de dimerización
u t
.g
Subnidad : cargado de la hebra de DNA.
w
w
w
e n Permiten que
se retire SSB
os
n
í ta
En ausencia de la subunidad , la DNA Pol III tiene muy baja procesividad, pues se
v is
disocia del molde
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47. x
Termino de la replicación .m
m
o TerC
.cel avance los
El fin de la replicación es mediada por secuencias
ricas en A y T que pueden retrasar
u te Ter y Tus que
replisomas debido a la unión de proteínas T
muestran una unión cooperativa.g DNA.
al
w
w
La metilación-desmetilación del OriC permite controlar
w
los ciclos de inicio de cada replicación del DNA
procarionte.
e n
o
La disponibilidad
s de las DnaA y los demás factores que
n
ta
forman el pre-primosoma constituyen un mecanismo de
í
regulación.
v is
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48. x
Eucariotas = más genoma (DNA + proteína) .m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n oriC
os
n
ta
Ter
í
v is
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49. x
.m
Tres características comunes de los orígenes de
o m
replicación de procariontes y eucariontes
e .c
u t
.g
1) Son segmentos de DNA singulares que contienen múltiples secuencias
repetidas cortas
w
w
2) Estas unidades repetitivas cortas son reconocidas por proteínas
w
multiméricas ORC (origin recognition complex) que reconocen regiones ARS
replicación
e n
(Autonomously Replicating Sequence) que se unen al origen para iniciar la
os
3) Las orígenes de replicación suelen ser regiones ricas en AT, lo que facilita
n
la desnaturalización del duplex de DNA (menos energía).
í ta
v is
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50. x
.m
Eucariontes Inferiores - Secuencia de replicación autónoma
de S. cerevisiae: ARS (Autonomously Replicating Sequence)
o m
5´- (A/T)TTTAT(A/G)TTT(A/T) -3´
e .c
u t
A B1
.g
B2 B3
w
ARS consensus sequence (ACS) w
w
e n
- mutaciones puntuales inhiben el inicio de la replicación
- Sitio de unión del ORC (Origin Recognition Complex), 6
os
proteínas que forman la maquinaria de iniciación de la replicación)
n
ta
- cada 40 kb
í
- aprox. 400 orígenes de replicación en los 17 cromosomas de S. cerevisiae
v is
- activación sucesiva de las diferentes ARS: regulación
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51. Xenopus
Cdc6 + Cdt1 x
ORC (6 proteínas)
.m
o m
origen
e .c
u
síntesist
.g
ciclinas y
activación
Degradación Cdk
ciclinas
G1
w Helicasas Mcm2-7
Ciclina E/Cdk2 >> Inhibe unión de M/G2 w
Mcm2-7 (Cdc6) w S
- Fosforilación Cdc6
Germinina >> secuestra Cdt1
e n P
y liberación
- Fosforilación ORC y
P
os P
Mcm2-7
-Associación Cdc45
n
í ta
P P
v is P
Cdc45
P
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52. x
Control positivo de la replicación en eucariontes
.m
1.- Acumulación de proteínas o m
“permisivas” en el núcleo en G1:
e .c
- CDC-6 y CDT-1, las cuales se unen al
ORC y reclutan las helicasas MCM
u t
- helicasas MCM se unen al DNA y
.g
catalizan su desenrollamiento
w
w
2.- Una vez que empieza la replicación
w
en la fase S:
- CDC-6 y CDT-1 se despegan del ORC
e n
(por fosforilación)
os
- MCM progresan con el avance de la
n
ta
horquilla de replicación
í
v is
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53. x
Control negativo de la replicación en eucariontes
.m
o m
.c
• En la célula en fase M/G2 se impide la activacion del ORC, a través de ctd1 y el
reclutamiento de las helicasas MCM a las nuevas cadenas de DNA.
•Por tanto no se puede iniciar la replicación. t e
u
.g Complejo
- Ciclina Cdc6, regulador w pre-replicativo
positivo no fosforilado
w
w
(Expresión alta en G1)
- Ctd1
e n Helicasa Mcm2-7
os
n
ta
• En G1, la germinina es degradada, de tal manera que el DNA de la célula
í
pueda responder al control positivo por las proteínas permisivas y iniciar su
v is
replicación
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54. cadena en extensión, incompleta x
AACCCC-5’
TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’ .m
TELOMERASA
Cromosoma telomero cadena molde
o m
.c
Telomerasa con
templado
AACCCC-5’
3’
ACCCCAAC
5’ de RNA
t e
TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’
u Elongación
.g extremo 3’
por la
3’ 5’ w telomerasa
AACCCC-5’ ACCCCAAC
TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’ w
w
e n
Primer RNA
CCAAC
AACCCC-5’
s
TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’
o
Adición primer RNA
n
ta
Extensión
í DNA polimerasa cadena
is retrasada por
AACCCC-5’ CCCAACCCCAACCCCCAAC-5’
TTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTGGGGTTG-3’ la polimerasa
v
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55. x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
DAÑO EN EL e n DNA
os
n
í ta
v is
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56. x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is
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57. x
AGENTES INDUCTORES DE DAÑO .m
o m
Físicos:
.c
•Radiación ultravioleta
•Radiación ionizante u te
.g
•Radiación nuclear w
Químicos: w
•Agentes químicos w
•Hidrocarburos e n
os
•Quimioterapéuticos
n
ta
•Radicales libres
í
v is
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58. x
Radiación ultravioleta (200-300nm)
.m
1
o m
.c Entrecruzamiento covalente de
te
pirimidinas adyacentes en la
misma cadena de DNA.
u Generalmente son timinas.
.g
w
w
w
e n
os
n
También se puede generar el
ta
“fotoproducto 6-4”
í
v is
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59. x
.m
Radiaciones ionizantes: Rayos X y rayos gamma. 2
o m
.c
Ionizan moléculas que rodean al DNA radicales
libres
t e
u
.g
algunos contienen oxígeno que tienen un electrón desapareado. Son especies
altamente reactivas y pueden atacar la molécula del DNA causando rupturas en
una o en las dos cadenas.
w
w
También pueden w
modificar
químicamente una base,
guanina.
e ncomo la
s
Generación de 8-oxo-guanina.
o
n
Causa transversiones: GC -> TA
í ta
v is
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60. x
.m
3
Radiación nuclear
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
Enlaces covalentes O-P
os
n
í
Extremos romosta Translocaciones Cáncer
v is
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61. x
.m
4
Modificación de bases en el DNA
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
is
Las desaminaciones pueden ser espontáneas o inducidas.
v
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62. x
.m
Modificación de bases en el DNA: Desaminación por ácido nitroso. 4
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
Desaminación de citosina
genera uracilo
Desaminación de 5-metil
citosina genera timina
v is
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63. x
.m
4
o m
e .c Tipos de Daño al
u t DNA. Alquilación.
.g
w
w
w
e n
Metilación o acetilación de las bases en los átomos (O/N) que
participan en la formación de puentes de H, desestabiliza la doble
s
hélice de DNA y hace esa zona susceptible a mutación.
o
n
La presencia de estas regiones dañadas puede causar detención
ta
de la replicación, o si ésta continúa, está sujeta a errores.
í
v is
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64. Efectos del daño al DNA x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
Veamos la contraparte al daño
v is
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65. x
Daño en el DNA .m
CONCEPTO CONCEPTO NECESARIO
o m
CONCEPTO COMPLEMENTARIO
Mutación Alteración o cambio en la información
genética (genotipo) de un ser vivo.
.c
Alteración Espontánea: se producen de forma
e
natural o normal en las poblaciones
Causados por:
u t
Alteración Inducida: surgen como consecuencia
de la exposición a mutágenos químicos o fisicos
.g
• Errores durante los procesos de Cambios tautoméricos - Formas alternativas
Alteraciones Espontáneas
replicación, recombinación o isoméricas de las bases nitrogenadas que
reparación del DNA.
• Cambios químicos espontáneos
w cambian el patrón de apareamiento normal.
depurinación, desaminación y oxidación de
Alteraciones Inducidas Causados por: w
Bases.
Modificación de Bases en DNA
• Agentes químicos
• Agentes físicos w
(desaminantes, alquilantes)
Rayos UV (dimeros de T), Ionizante (radicales
Reparación del DNA
célula, e n
Es un proceso constante en la
esencial para su
libres), Nuclear (extremos romos)
Mecanismos de Reparación:
os
supervivencia ya que protege al
genoma de daños y mutaciones
Directa
Apareamiento
NER - Reparación por Escisión de Nucleótido
n
dañinas.
Recombinación
ta
VER Reparación por Escisión de Base
í
v is
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66. x
.m
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
REPARACIÓN e n DEL DNA
os
n
í ta
v is
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67. x
Mecanismos de Reparación
.m
o m
Glucosilasas
e .c
u t RnasaH, Dnapol I,
Dnapol ligasa
.g u.v.rABC
w
w RecA, RAD51
w Glucosilasas
e n
os
n
í ta
v is
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68. x
1. Reparación directa: Fotorreactivación
.m
o m
.c
u te
.g
w Fotoliasas
w
w
e n
os
n
í ta
v is
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69. x
1. Reparación directa: Fotorreactivación
.m
o m
.c
u te
.g
w Fotoliasas
w
w
e n
os
n
í ta
v is
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70. x
2. Actividad de las Glucosilasas (BER) .m
o m
.c
u te
.g
w ¿Cuál OH es?
w ¿1’, 2’, 3, 5’?
w Esto lo responden
e n hasta los que no
son “masters”.
os
n
í ta
v is
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71. x
3. Reparación de apareamientos erróneos (MMR)
.m
o m
.c
u te 1
.g 1. Reconocimiento de la lesión
w MutSalfa: AE, ins/del (2-8)
MutSbeta: ins/del (1-16)
w
w 2. Act. ATPasa MutSalfa libera el AE
e n PCNA
RPA- SSDNA
3. Discriminación de la hebra (Okazaki)
os 4. Excisión y síntesis de reparación
n
í ta
v is
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72. 4. Reparación de excisión de nucleótidos x
.m
o m
NER
. cAcoplada a
NER-TCR
Genómica Global
u te transcripción
1.Reconocimiento XPC/HR23B
2. Entrada del factor TFIIH a la .g
Lesión
w
3. Ensamblaje del complejo NER
4. Helicasas actúan y XPA-RPA w
Interactúan con la lesión
w
n
5. Endonucleasas:XPG y F
6. Remoción 25-32 n
7. Liberación complejo
e
8. Síntesis y ligación
os
n
í ta
v is
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73. x
.m
5. uvrABC o m
e .c
Mecanismo resumido:
u t
1.- UvrA se une al DNA en la región
.g
dañada.
w
2.- UvrB/UvrC tienen actividad de
w
endonucleasa y corta en los lados
adyacentes de la cadena liberando un w
oligonucleótido de unos 12-13 nts de
largo.
e n
una DNA polimerasa I y
os
3.- La región “vacía” es rellenada por
n
ta
4.- Sellada por una DNA ligasa.
í
v is
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74. x
.m
6. Recombinación Homóloga
o m
e .c
u t
.g
•Eucariontes
•Libre de error
•Fase S y G2
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is
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75. x
.m
Intercambio de cadenas mediado
por REC A O RAD51 (sistema SOS)
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is
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76. x
.m
Ruptura
o m
e .c
u t
.g
w
w
w
e n
os
n
í ta
v is
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77. 7. Reunión de extremos no homólogos x
.m
o m
e .c
•Mamíferos u t
•Predispone al error
•Fase GO/G1 .g
w
Exonucleasa ssDNA
w
w
e n
os
n
í ta
v is
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