Genetica Molecular

ADN
material genético
• Universidad de Costa Rica
• Escuela de Biología
• M.Sc. Marco Retana

Modelo de Watson y Crick (1953)
• Se basó en 4 evidencias:
1) Los polímeros de ADN están constituidos por nucleótidos unidos por
enlaces covalentes fosfo-diéster en 3’ - 5’.

2) La composición de bases del ADN sigue las reglas de Chargaff.
-[A]=[T]

[G]= [C]

- la relación [ A ]+[ T ] /[ G ]+[ C ] varía entre sp.

3) El calentamiento del ADN produce cambios en las propiedades físicas
=> “desnaturalización”

4) El modelo de difracción de rayos X de las fibras de ADN indica una
estructura helicoidal.

ESTRUCTURA DEL ADN

COMPOSICIÓN DEL ADN = NUCLEÓTIDO

Bases
nitrogenadas

UNIÓN DE 2 NUCLEÓTIDOS

UNIÓN DE 4 NUCLEÓTIDOS

Molécula del ADN

Cadenas largasde
nucleótidos
nucleótidos
Contiene la información
genética
Unido por un esqueleto
azúcarazúcar-fosfato

DOBLE
HÉLICE

UNIÓN PARES DE BASES

CADENAS COMPLEMENTARIAS

¿Qué es el ADN?
• Un polímero sin ramificaciones, compuesto por sólo 4
tipos de subunidades o nucleótidos.

• Nucleótidos con sus bases ( T, A, G, C) están unidos
entre sí por enlaces covalentes fosfodiester3’ - 5’.

• Dos “hileras” de nucleótidos que se unen una contra
la otra y forman una cadena.
– Esta unión se da en las bases nitrogenadas
– Se forman puentes de hidrógeneo entre ellas
– Una “hilera de ADN” se orienta de 5’-3’ y la otra de 3’-5’

Estructura del ADN
• Patrón Helicoidal
• Dos cadenas orientadas en
antiparalelo
• Bases nitrogenadas
orientadas hacia el interior de
lamolécula
• Adenina -Timina
• Citosina – Guanina
• Una típica célula animal
contiene: 3x109 nucleótidos
(1 metro).

REPLICACIÓN DEL ADN
DOGMA CENTRAL

Dogma Central
• En 1956, Francis Crick formuló el dogma central:

• Duplicación ADN

Transcripción

ARN

Traducción

Proteína

•

Sólo existen una excepción al dogma central, los retrovirus

Dogma Central
• Los retrovirus(HIV) usan ARN como material
genético.
• Los retrovirus introducen su ARN en la célula blanco
y poseen una enzima especial conocida como
Transcriptasa Reversa que convierte el ARN en
ADN. El ADN se integra al material genético de la
célula y produce las proteínas y ARN necesario para
formar nuevos viriones.

DUPLICACIÓN DEL
ADN

Topoisomerasas
Topoisomerasas

Helicasas

ADNpolimerasa

SSB

Replicación del ADN
• Proceso mediante el cual el ADN de una célula
es duplicado.
• Ocurre en la fase S del ciclo celular. Antes de
la
la mitosis.
• En este proceso intervienen un gran número de
enzimas: polimerasa, ligasas, helicasas, etc.
• Debe tener gran fidelidad. De no ser así se
producen mutaciones.

La Replicación del ADN
• La doble hélice de ADN se abre (puentesde
hidrógeno se rompen). Las hebras de ADN se hallan
listas para unirse con nuevos nucleótidos.
• La apropiada inclusión de los nuevos nucleótidos es
llevada a cabo por una enzima conocida como : ADN
polimerasa.
• Durante este proceso cada hebra de ADN sirve como
machote para la nueva cadena => la replicación del
ADN es semiconservativa.

Replicación semiconservativa
Cromátidashermanas

Cromosoma
duplicado

Cromosoma

Doble hélice de ADN

Hélices identicas
de ADN c/u con la
parental y nueva

Enzimas Involucradas en la Replicación del ADN
• Topoisomerasa: elimina tensión en la doble
hélice
• Helicasa: abre la doble cadena de ADN para
que sea duplicada por la ADN Polimerasa
• ARN primasa: usa ribonucleótidos para
sintetizar pequeños fragmentos de ARN quesirve como iniciadores de la replicación.
• ADN Polimerasa: se encarga de añadir los
nuevos nucleótidos que formarán la nueva
cadena de ADN. Sólo adiciona de 5’=>3’.

Enzimas Involucradas en la Replicación del ADN
• Proteínas estabilizadoras (SSB) para que no
se enrolle el ADN.
• Ligasa: une los nucleótidos adyacentes que
coloca
coloca la ADN polimerasa.
• Enzimas reparadoras del...