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NUCLEÓTIDOS
Y
ACIDOS NUCLÉICOS
ÁCIDOS NUCLÉICOS
Son macromoléculas que forman polímeros
lineales, constituidos a partir de monómeros.
NUCLEÓTIDOS
ADN
(Ácido desoxirribonucleico)
ARN
(Ácido ribonucléico) Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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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.
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CONDENSACIÓN DEL
ADN Y ESTRUCTURA
DE UN NUCLEOSOMA Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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El genoma humano:
• 6x109 pares de
nucleótidos
• 22 pares de autosomas
• 2 cromosomas sexuales
• 46 cromosomas =
CARIOTIPO
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NUCLEÓTIDO
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Bases pirimídicas y
Púricas
Pirimidina y
Purinaderivan de
BASES NITROGENADAS
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BASES NITROGENADAS:
ESTRUCTURA QUIMICA
= Sitio de unión al azúcar
ADN ARN Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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PENTOSAS
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NUCLEÓSIDO
Glicosídico
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NUCLEÓSIDOS DE ADN
Citidina
- OSINA - IDINA
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ADICIÓN DE GRUPO FOSFATO
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ESTER
ANHIDRIDO
ADICIÓN DE
GRUPOS PO4H-2
α β γ
NUCLEÓTIDOS Cátedra de Bioquímica - FOUBA
Derivados importantes del monofosfato de
adenosina
AMP ATP
NAD FAD
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Coenzima A (CoA)
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ESTRUCTURA
QUIMICA DEL
AMPc
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TODOS los NTPs y los dNTPs
son sustratos para la síntesis de los
ÁCIDOS NUCLEICOS
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Diferencias estructurales entre el DNA y el RNA
pentosa bases
nitrogenadas estructura
DNA
RNA
TIMINA
URACILO
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James Watson y
Francis Crick (1953)
MODELO ESTRUCTURAL Erwin Chargaff (1950)
RELACIONES
DE BASES Rosalind Franklin y
Maurice Wilkins
DIFRACCIÓN DE RAYOS X
ADN (Ácido desoxirribonucleico)
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Estructura helicoidal
c/vuelta
se repite c/10 pb
10 Aº
2 cadenas antiparalelas de polinucleótidos
enrolladas sobre si mismas en sentido
dextrógiro (sentido de las agujas del reloj)
describiendo un surco
mayor (22 A)
y uno menor (12 A)
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2 cadenas polinucleotídicas
c/ nucleótido se une al
siguiente por
un enlace fosfodiéster
3´ → 5´ ´d
irecció
n 5
´ →
3´
´dir
ec
ció
n 3
´ →
5´
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ENLACE
FOSFODIÉSTER
3´ → 5´
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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
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Esquematicamente:
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Estabilidad de la doble hélice de ADN
Pte. Hidrógeno
Pte. Hidrógeno
H2O H2O
H2O
H2O
Interacciones
Electrostáticas
Mg 2+
Interacciones
hidrofóbicas y
Fuerzas de Van der
WaalsCátedra de Bioquímica - FOUBA
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Fases del Ciclo Celular
M = MITOSIS y CITOCINESIS
interfase
división
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SEMICONSERVATIVA
Duplicación
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• Origenes de replicación se activan simultáneamente
(20-80) = REPLICONES
• BIDIRECCIONAL (2 horquillas = 1 burbuja) Cátedra de Bioquímica - FOUBA
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1. Unión de la proteína de iniciación al origen de replicación.
2. Unión de la DNA Helicasa a la proteína de iniciación.
La Helicasa se une al DNA y comienza a abrir la hélice.
3. La Helicasa abre la hélice y une la primasa formando el primosoma, se sintetiza el ARN cebador.
4. La Girasa relaja el superenrrollamiento que se produce al abrir el ARN.
5. Las proteínas desestabilizadoras de la hélice mantienen al DNA abierto.
6. La síntesis del cebador de RNA permite que la DNA polimerasa inicie la primera cadena de DNA.
Proteínas de unión a DNA simple cadena.
Girasa.
ATP
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1. Unión de la proteína de iniciación al origen de replicación.
2. Unión de la DNA Helicasa a la proteína de iniciación.
La Helicasa se une al DNA y comienza a abrir la hélice.
3. La Helicasa abre la hélice y une la primasa formando el primosoma, se sintetiza el ARN cebador.
4. La Girasa relaja el superenrrollamiento que se produce al abrir el ARN.
5. Las proteínas desestabilizadoras de la hélice mantienen al DNA abierto.
6. La síntesis del cebador de RNA permite que la DNA polimerasa inicie la primera cadena de DNA.
Proteínas de unión a DNA simple cadena.
Girasa.
ATP
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ADN Polimerasa:
Alta fidelidad de copiado 5´
3´
Mecanismo de verificación de
lectura
Actividad exonucleasa 3´ 5´
ATP
ATP
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MECANISMO DE DUPLICACION
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SENTIDO DE SINTESIS DE CADENAS
PATRON Y REZAGADA
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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
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se requieren en cada complejo:
• dos ADN polimerasas
• pero sólo un primosoma (helicasa + ARN primasa)
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Topoisomerasa II
TopoisomerasasSuperenrrollamientoCadenas hijas
Cadena patrón
Orígenes de replicación. El sentido bidireccional de la replicación genera burbujas de replicación.
Acción de topoisomerasas : permite relajar el superenrrollamiento .
El punto de corte es luego cerrado , regenerando la doble hélice de DNA.
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Fidelidad del proceso: 1 error/ 109 pares de bases
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.
REPARACIÓN MECANISMOS
REPARADORES
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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
Defecto HEREDITARIO en la formación o calcificación del esmalte
AMELOGÉNESIS IMPERFECTA:
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ALTERACIONES HEREDITARIAS DE LA DENTINA
DI puede observarse sola o con
Osteogénesis Imperfecta (OI). Es
autosómica dominante pero es más
frecuente sin OI = DHO.
Afecta ambas denticiones color azul-
grisáceo 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.
Dentinogénesis Imperfecta (DI) y
Dentina hereditaria opalescente (DHO)
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La etiología de esta malformación
es desconocida, aunque se ha
demostrado la tendencia
hereditaria
Diente
supernumerario
Dientes fusionados: fusión dentaria
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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
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