12/04/2012 NUCLEÓTIDOS Y ACIDOS NUCLÉICOS ÁCIDOS NUCLÉICOS Son macromoléculas que forman polímeros lineales, constituidos a partir de monómeros. ADN (Ácido desoxirribonucleico) NUCLEÓTIDOS ARN (Ácido ribonucléico) Cátedra de Bioquímica - FOUBA 1 12/04/2012 LA INFORMACIÓN GENÉTICA: •Se transmite por generaciones a través de la duplicación del ADN •Se expresa a través de la transicripción o síntesis de ARN y traducción o síntesis de proteinas •Tiene la capacidad de mejorar mediante la reparación del ADN y la recombinación genética. Cátedra de Bioquímica - FOUBA CONDENSACIÓN DEL ADN Y ESTRUCTURA DE UN NUCLEOSOMA Cátedra de Bioquímica - FOUBA 2 12/04/2012 El genoma humano: • 6x109 pares de nucleótidos • 22 pares de autosomas • 2 cromosomas sexuales • 46 cromosomas = CARIOTIPO Cátedra de Bioquímica - FOUBA NUCLEÓTIDO Cátedra de Bioquímica - FOUBA 3 12/04/2012 BASES NITROGENADAS Bases pirimídicas y derivan de Cátedra de Bioquímica - FOUBA Púricas Pirimidina y Purina BASES NITROGENADAS: ESTRUCTURA QUIMICA = Sitio de unión al azúcar ARN ADN Cátedra de Bioquímica - FOUBA 4 12/04/2012 PENTOSAS Cátedra de Bioquímica - FOUBA NUCLEÓSIDO Glicosídico Cátedra de Bioquímica - FOUBA 5 12/04/2012 NUCLEÓSIDOS DE ADN Citidina - OSINA - IDINA Cátedra de Bioquímica - FOUBA ADICIÓN DE GRUPO FOSFATO Cátedra de Bioquímica - FOUBA 6 12/04/2012 ESTER γ β α ADICIÓN DE GRUPOS PO4H-2 NUCLEÓTIDOS ANHIDRIDO Cátedra de Bioquímica - FOUBA Derivados importantes del monofosfato de adenosina AMP ATP NAD FAD Cátedra de Bioquímica - FOUBA 7 12/04/2012 Coenzima A (CoA) Cátedra de Bioquímica - FOUBA ESTRUCTURA QUIMICA DEL AMPc Cátedra de Bioquímica - FOUBA 8 12/04/2012 Cátedra de Bioquímica - FOUBA TODOS los NTPs y los dNTPs son sustratos para la síntesis de los ÁCIDOS NUCLEICOS Cátedra de Bioquímica - FOUBA 9 12/04/2012 Diferencias estructurales entre el DNA y el RNA pentosa bases nitrogenadas estructura TIMINA DNA URACILO RNA Cátedra de Bioquímica - FOUBA Cátedra de Bioquímica - FOUBA 10 12/04/2012 ADN (Ácido desoxirribonucleico) James Watson y Francis Crick (1953) MODELO ESTRUCTURAL Erwin Chargaff (1950) RELACIONES DE BASES Rosalind Franklin y Maurice Wilkins DIFRACCIÓN DE RAYOS X Cátedra de Bioquímica - FOUBA 2 cadenas antiparalelas de polinucleótidos enrolladas sobre si mismas en sentido dextrógiro (sentido de las agujas del reloj) describiendo un surco mayor (22 A) Estructura helicoidal c/vuelta se repite c/10 pb 10 Aº y uno menor (12 A) Cátedra de Bioquímica - FOUBA 11 12/04/2012 2 cadenas polinucleotídicas 3´ → 5´ ´dirección 3´ → 5´ un enlace fosfodiéster ´dirección 5´ → 3´ c/ nucleótido se une al siguiente por Cátedra de Bioquímica - FOUBA ENLACE FOSFODIÉSTER 3´ → 5´ Cátedra de Bioquímica - FOUBA 12 12/04/2012 Cadenas unidas por puentes de H entre pares de bases complementarias Apareamiento altamente específico C = G T = A Mantienen la distancia constante entre las mismas Cátedra de Bioquímica - FOUBA Apareamiento altamente específico C = G T = A Cátedra de Bioquímica - FOUBA 13 12/04/2012 Esquematicamente: Cátedra de Bioquímica - FOUBA Estabilidad de la doble hélice de ADN Pte. Hidrógeno H2O H2O H2O H2O Pte. Hidrógeno Mg 2+ Interacciones Electrostáticas Cátedra de Bioquímica - FOUBA Interacciones hidrofóbicas y Fuerzas de Van der Waals 14 12/04/2012 Fases del Ciclo Celular división M = MITOSIS y CITOCINESIS Cátedra de Bioquímica - FOUBA interfase Duplicación SEMICONSERVATIVA Cátedra de Bioquímica - FOUBA 15 12/04/2012 • Origenes de replicación se activan simultáneamente (20-80) = REPLICONES Cátedra de Bioquímica - FOUBA • BIDIRECCIONAL (2 horquillas = 1 burbuja) Cátedra de Bioquímica - FOUBA 16 12/04/2012 1. Unión de la proteína de iniciación al origen de replicación. 2. Unión de la DNA Helicasa a la proteína de iniciación. La1.Helicasa selaune al DNAde y Unión de proteína comienza a abrir la hélice. iniciación al origen de replicación. ATP 3. La Helicasa abre la hélice y une la 2. Unión de la DNA Helicasa a primasa formando el primosoma, se la proteína de iniciación. sintetiza el ARN cebador. Cátedra de4. Bioquímica - FOUBA La Girasa relaja el Girasa. Proteínas de unión a DNA simple cadena. Girasa. Proteínas de unión a DNA simple cadena. La Helicasa se une al DNA y superenrrollamiento que se comienza a abrir la hélice. produce al abrir el ARN. 3. La Helicasa abre la hélice y une la primasa formando el primosoma, se sintetiza el ARN cebador. 5. Las proteínas desestabilizadoras de la hélice 4.mantienen La Girasa relaja el abierto. al DNA superenrrollamiento que se produce al abrir el ARN. ATP 6. La síntesis del cebador de RNA permite que la 5. Las proteínas DNA polimerasa inicie la desestabilizadoras de la hélice primera cadena de DNA. mantienen al DNA abierto. 6. La síntesis del cebador de RNA permite que la DNA polimerasa inicie la primera cadena de DNA. Cátedra de Bioquímica - FOUBA 17 12/04/2012 ADN Polimerasa: ATP Alta fidelidad de copiado 5´ 3´ Mecanismo de verificación de lectura Actividad exonucleasa 3´ 5´ ATP Cátedra de Bioquímica - FOUBA MECANISMO DE DUPLICACION Cátedra de Bioquímica - FOUBA 18 12/04/2012 SENTIDO DE SINTESIS DE CADENAS PATRON Y REZAGADA Cátedra de Bioquímica - FOUBA Fragmento de Okazaki = ARN cebador (10 nucleótidos) + ADN (200 nucleótidos) En cada burbuja de replicación: Enzimas que degradan los ARN cebadores ADN polimeraza completa los espacios vacíos ADN ligasa forma una cadena continua de ADN Cátedra de Bioquímica - FOUBA 19 12/04/2012 se requieren en cada complejo: • dos ADN polimerasas • pero sólo un primosoma (helicasa + ARN primasa) Cátedra de Bioquímica - FOUBA Topoisomerasas Cadenashijas Superenrrollamiento Cadenapatrón Orígenesdereplicación. Elsentidobidireccionalde lareplicacióngenera burbujasdereplicación. Acciónde topoisomerasas :permite relajarel superenrrollamiento . El punto de corte es luego cerrado , regenerando la doble hélice de DNA. Topoisomerasa II Cátedra de Bioquímica - FOUBA 20 12/04/2012 Fidelidad del proceso: 1 error/ 109 pares de bases REPARACIÓN MECANISMOS REPARADORES 1. Reversión directa del daño ADN alquiltransferasas eliminan la base alterada VERIFICACIÓN DE LECTURA 2. Cortes en las secuencias alteradas de nucleótidos REPARACIÓN DE ERRORES DE APAREAMIENTO 3. Eliminación de bases alteradas por acción de enzimas glicosilasas de ADN REVERSIÓN DE DAÑOS QUÍMICOS. Cátedra de Bioquímica - FOUBA AMELOGÉNESIS IMPERFECTA: Defecto HEREDITARIO en la formación o calcificación del esmalte tipo Hipoplásica Esmalte de color café, afecta toda la dentición, en paciente con mordida cubierta (falta de puntos de contacto. tipo Hipoplásica ligada al X Dientes con marcado desgaste en una mujer de 55 años, con mordida abierta, falta de puntos de contacto y esmalte muy delgado. Sus dos hijas: también afectadas Cátedra de Bioquímica - FOUBA 21 12/04/2012 ALTERACIONES HEREDITARIAS DE LA DENTINA Dentinogénesis Imperfecta (DI) y Dentina hereditaria opalescente (DHO) DI puede observarse sola o con Osteogénesis Imperfecta (OI). Es autosómica dominante pero es más frecuente sin OI = DHO. Afecta ambas denticiones color azulgrisáceo de todas las coronas dentarias En radiografía: aspecto bulboso, con marcada constricción a nivel del cuello, raíces y cámaras pequeñas; obliterada por depósito de dentina. El esmalte se pierde fácilmente por una falla de la unión esmalte-dentina y es común observar un marcado desgaste de las piezas dentarias. Cátedra de Bioquímica - FOUBA Dientes fusionados: fusión dentaria La etiología de esta malformación es desconocida, aunque se ha demostrado la tendencia hereditaria Cátedra de Bioquímica - FOUBA Diente supernumerario 22 12/04/2012 Alteraciones gingivales genéticas Se transmite, generalmente, de forma autosómica dominante. Hiperplasia de la encía insertada, del margen gingival y de las papilas interdentales que presenta un color rosado y una consistencia fibrótica. Tiene poca tendencia al sangrado y llega a cubrir una parte o la totalidad de las coronas dentarias. Puede dar lugar a interferencias funcionales durante la fonación y la masticación, además de impedir el sellado labial Cátedra de Bioquímica - FOUBA 23