An lisis Estructural del DNA y RNA copia

Análisis Estructural del DNA y
RNA

Análisis Estructural del
DNA
DNA polímero de
desoxiribonucleótidos
RNA polimero de ribonucleotidos
Información digital

Química
azúcar + base = nucleósido
azúcar + base + fosfato = nucleótido
(monofosfato)
(difosfato)
(Trifosfato)

Unión de dos
nucleótidos

Polinucleótidos
5’

3’

2 grupos de nucleótidos:
• 1. Purinas
Adenina, Guanina
• 2. Pirimidinas
•Citosina, Timina, Uracilo (RNA )

FORMAS TAUTOMERICAS DE
LAS BASES
–
–
–
–

CETO (LACTAM)
ENOL (LACTIM)
AMINO
IMINO

• SHIFTS (cambios) DE PROTONES ENTRE
AMBAS FORMAS
• PREDOMINANCIA DE LA FORMA CETO/AMINO

Conformación de azucares
Ribosa anillo flexible
con 2 conformaciones en
los polinucleótidos:
-C3’-endo: RNA
y ss DNA
-C2’-endo: DNA

Dobles hélices: Todas las bases en
forma antiApareamientos

Apareamientos

Complementariedad

3’ ACGAGACTTGCGAAT 5’
5’ TGCTCTGAACGCTTA 3’
Información Genética: secuencia linear de
nucleótidos en el DNA

Estructura del DNA

Direccionalidad de
la molécula
Direccionalidad de cada
cadena:
5’ nucleotido terminal y 3’
nucleotido terminal.

La Doble Hélice

Estructura anti-paralela

Pares de Base de Watson-Crick
• AT
• CG

La estructura del DNAprovee el
mecanismo para la heredabilidad

1

During DNA
replication (or
copying), the parent
DNA molecule
unwinds and unzips.
Then each old
strand serves as a
template for a new
strand.

2
3
Quiz yourself: In
which phase of
the cell cycle
does DNA
replication
occur?

Surcos mayor y menor
• Menor
– Expone borde a partir del cual se extienden los átomos c1’
Mayor
– Expone borde opuesto de cada parde bases
• El patrón de los puentes de H es > especifico y >
discriminatorio en el surco mayor.

DNA: molécula flexible
• Flexibilidad Conformacional
• 6 ángulos de torsión del esqueleto azúcarfosfato
• Ángulos de torsión cerca al enlace B nglicosídico

Interacciones Iónicas
• 2ble hélice aniónica
– Múltiples grupos fosfato
– DNA ds tiene >> densidad de carga
aniónica que el DNA-ss

•Equilibrio entre ss-DNA y ds-DNA en
soluciones acuosas

Variantes Estructurales del DNA: B, A, Z

– Composición del Solvente
• Agua
• Iones
– Composición de las Bases

Interacciones Iónicas
• Cationes divalentes: Unión a grupos
fosfato
• Cationes monovalentes interacción
inespecífica
– tm

• Iones Magnesio (2+) estabilizan las
estructuras de DNA y RNA
– Enzimas que interaccionan con DNA o RNA
requierenpara su actividad iones Mg(2+)

Estructuras del DNA: A-DNA

d(AGCTTGCCTTGAG)•d(CTCAAGGCAAGCT)

Estructuras del DNA: DNA- B

d(CGCGAATTCGCG)•d(CGCGAATTCGCG)

Estructuras del DNA: Z-DNA

d(CGCGCGCGCGCG)•d(CGCGCGCGCGCG)

Estructuras del DNA: A, B y Z

Z-DNA
•
•
•
•

12 BP x vuelta
Surco menor >> profundo
Surco mayor no discernible
Cambios reversibles de B-Z podrían actuar
como “SWITCH”(encendedor) para regular
la expresion genica

Fuerzas que estabilizan la doble hélice
Puentes de hidrogeno
–
Interacciones hidrofobicas en el
apilamiento de las bases
–
Interacciones Van der Waals
–
Interacciones ionicas
Apilamiento de bases

Desnaturalización y Renaturalización

Desnaturalización y
Renaturalización
• Ruptura de los enlaces no covalentes que
mantienen la doble hélice x fuerzasfísicas
y químicas
• Proceso reversible: renaturalización

D

a
esn

tur

DNA Desnaturalizado R
ATGAGCTGTACGATCGTG

ATGAGCTGTACGATCGTG
TACTCGACATGCTAGCAC

DNA ds

Calor

TACTCGACATGCTAGCAC

ss DNA

en
a

tur
a
ATGAGCTGTACGATCGTG
TACTCGACATGCTAGCAC

DNA ds

Desnaturalización y Renaturalización
• DNA con> contenido G:C tiene > tm

ACGAGCTGCACGAGC
TGCTCGACGTGCTCG

ATGATCTGTAAGATC
TACTAGACATTCTAG

67 %contenido de GC

33 % contenido de GC

ATGAGCTGTCCGATC
TACTCGACAGGCTAG
50 % contenido de GC

• Absorbancia del DNA en solución a 260 nm medida
para determinar presencia de DNA ss
• DNA ss absorbe a 260 nm > fuertemente que DNA
ds
• Incremento de absorbancia a 260 nm durante
calentamiento indica incremento de concentración
de DNA ss
• Tm es directamente proporcional al contenido de
GC así como a la...