ESTRUCTURA Y

DUPLICACIÓN DEL DUPLICACIÓN DEL

MATERIAL GENÉTICO

Estructura del y Duplicación del Material Genético

Los Ácidos Nucléicos:

• Experiencia de Griffith.• Composición química y estructura.• Esquema de Watson y Crick.• Duplicación del ADN.

Breve reseña histórica

• Los ácidos nucleicos fueron descubiertos en 1868 por Johann Friedrich Miescher. Este médico suizo encontró una sustancia siempre presente en el núcleo de las células y a la que llamó “Nucleina”células y a la que llamó “Nucleina”

• En 1928, Fred Griffith (Médico inglés y bacteriólogo) realizó una importante experiencia de donde surge el llamado Efecto Tansformador o Efecto Griffith

Efecto Tansformador o Efecto Griffith

• En 1944, Avery, Mac Lead y Mc Carty, realizaron otra importante experiencia que consistía en repetir lo ya hecho por Griffith pero agregando distintas enzimas. Cuando a la mezcla se le introducía ADNasa, los resultados se modificaron: los ratones no mueren.

• LLegaron a una importantísima conclusión:

El ADN es el material hereditario

• LLegaron a una importantísima conclusión: el compuesto responsable del efecto transformador es el ADN, por lo tanto, es el ADN el responsable de la herencia.

• Desde la aceptación del ADN como materialhereditario, gran cantidad de investigadores sededicaron a estudiarlo.

• Se conocía su composición química, pero nosu estructura. Es decir que se sabía que eranmacromoléculas, polímeros de subunidadesllamadas nucleótidos, pero se desconocíallamadas nucleótidos, pero se desconocíacomo “encajaban ” unos con otros.

• Esto es lo que, en 1953, develan Watson yCrick al publicar: La estructura tridimensionaldel ADN . Con este descubrimiento se logra,casi inmediatamente, comprender sufuncionamiento y modo de replicación

Los Ácidos Nucleicos :• 1- Ácido RiboNucleico (ARN)• 2- Ácido DesoxiriboNucleico (ADN)

Sus Funciones son:

AlmacenarReproducir

y Transmitir

la Información Genética

Composición Química

Son Macromoléculas de elevado peso molecular, polímeros de subunidades llamadas Nucleótidos.

Los Nucleótidos están compuestos por:● Un Grupo Fosfato● Un Azúcar y● Una Base Nitrogenada

ADN - ARN:cuadros comparativos

Diferencias entre ARN y ADN:

ARN:• es monocatenario• posee Ribosa en lugar de Desoxiribosa• y Uracilo en lugar de Timina • y Uracilo en lugar de Timina

ADN:• es bicatenario• posee Desoxiribosa • posee Timina en lugar de Uracilo

ARN:• Se conocen tres tipos de ARN:

1- ARN mensajero 2- ARN de transferencia3- ARN ribosomalSe sintetizan en el núcleo a partir del ADN y sedirigen al citoplasma. El ARN m tiene una vidacorta. El ARN t y el ARN r tienen vida estable.

En algunos virus el ARN sirve comomaterial genético, no poseen ADN.

Estructura del ADN:Postulados de Watson y Crick.

• Doble cadena (unidas por puentes Hidrógeno)• Helicoidal• Dextrógira• 20 Å de diámetro• 20 Å de diámetro• Distancia entre azúcar y azúcar: 11 Å• Distancia entre giro y giro: 34 Å• Distancia entre bases apiladas: 3,4 Å

= entre giro y giro → 10 pares de basesLa información genetica se asienta en la secuencia de las bases nitrogenadas

La complementariedad de las cadenas se da por:

1. Por la distancia entre los azúcares (11 Å) y el tamaño de las bases nitrogenadas, Bases Púricas:7Å ( Adenina y Guanina);Bases Púricas:7Å ( Adenina y Guanina);Bases Pirimidinas: 4 Å (Timina y Citosina)

2. Por el número de puentes Hidrógenos que hay entre las bases nitrogenadas:

CΞG A=T

Acido Desoxi RiboNucleico:

Duplicación del ADN

Antiguamente se hablaba de 3 teorías:

1- Teoría conservativa.2- Teoría dispersiva.2- Teoría dispersiva.3- Teoría semiconservativa (es la que se

acepta actualmente) propuesta por Watson y Crick.

Esquema semiconservativo de duplicación del ADN

Replicación del ADN:

• La síntesis de ADN se produce siempre en elsentido 5’→3’. Significa que los nuevosnucleótidos se agregan en el extremo 3’ de lacadena que crece.cadena que crece.

• Una cadena crece en forma continua: cadenalider o adelantada ; mientras la otra se sintetizade a fragmentos cortos: cadena retrasada odiscontinua .

• Todas las polimerasas conocidas añaden nucleótidos en la dirección 5’→3’.

• El mecanismo de la replicación puede sintetizarse en 4 fases:

• 1. Inicio.• 2. Desenrrollamiento.• 3. Elongación.• 4. Terminación.

Se trata de un proceso muy complejo regulado por numerosas enzimas.

• Comienza con la ruptura de los puentes hidrógenos, por acción de enzimas llamadas “deshidrogenasas ”.

• A continuación se produce el desenrrollamientode la molécula de ADN, realizado por enzimasllamada “helicasas” .

• Encontrándose disponibles los nucleótidosnecesarios, y por medio de la ADNpolimerasa , estos se van uniendo porcomplementariedad de bases sobre el moldecomplementariedad de bases sobre el moldede la cadena original,

• En la cadena de replicación discontinua, por acción de las ligasas se unen pequeños segmentos de nucleótidos que se conocen como Fragmentos de Okasaki (en honor a su descubridor).

Bibliografía• PIERCE, B. Genética. Un enfoque conceptual. 2005.

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