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  • 8/18/2019 Trabajo de Adn - Arn

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    REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELAMINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA

    EDUCACIÒN UNIVERSITARIAUNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL

    FRANCISCO DE MIRANDAURACHICHE – YARACUY

    ADN - ARN

    ESTUDIANTE:

    QUIROZ LUIS

    MEDICINA VETERINARIA

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    Intro !""#$n

    Todo organismo, aún el más simple, contiene una enorme cantidad de información.Esa información le permite tener características que lo diferencien de otros individuos.

    Como se sabe, todas esas características están ubicadas en un conjunto de moléculasorgánicas de gran tama o llamadas ácidos nucleicos. En cada una de las células de unorganismo encontramos dos moléculas de este tipo! el ácido deso"irribonucleico #$%&' (el ácido ribonucleico #$)&'. $mbos tienen propiedades ( funciones mu( diferentes en lamaquinaria de la vida. *ero es el $%& el que lleva la batuta de la transmisión deinformación genética de los padres a los +ijos, llamada +erencia.

    El ácido deso"irribonucleico es una macromolécula orgánica compuesta por doscadenas de polinucleótidos enrolladas en forma de doble +élice #más o menos como uncoloc+o'. Esta molécula se encuentra principalmente en los núcleos de las células ( tiene la

    función de regular todo lo que pasa en la célula ( mantener las características +ereditariasdel ser vivo. El $%& está conformado por nucleótidos que a su ve tienen tres componentes principales! un grupo fosfato, un a úcar #deso"irribosa, de seis carbonos ( una basenitrogenada, el $)& esta constituido por un gran número de nucleótidos unidos (dispuestos linealmente. E"isten diverso tipos de $)&! $)& mensajero, $)& ribosómico ($)& de transferencia.

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    %CIDO DESOXIRRIBONUCLEICO &ADN':es un ácido nucleico que contienelas instrucciones genéticas usadas en el desarrollo ( funcionamiento de todos losorganismos vivos conocidos ( algunos virus, ( es responsable de su transmisión +ereditaria.-a función principal de la molécula de $%& es el almacenamiento a largo pla o deinformación. uc+as veces, el $%& es comparado con un plano o una receta, o un código,(a que contiene las instrucciones necesarias para construir otros componentes de lascélulas, como las proteínas ( las moléculas de $)&. -os segmentos de $%& que llevanesta información genética son llamados genes, pero las otras secuencias de $%& tienen propósitos estructurales o toman parte en la regulación del uso de esta informacióngenética.

    %esde el punto de vista químico, el $%& es un polímero de nucleótidos, es decir, un polinucleótido. /n polímero es un compuesto formado por muc+as unidades simplesconectadas entre sí, como si fuera un largo tren formado por vagones. En el $%&, cadavagón es un nucleótido, ( cada nucleótido, a su ve , está formado por un a úcar #ladeso"irribosa', una base nitrogenada #que puede ser adenina0$, timina0T, citosina0C oguanina01' ( un grupo fosfato que actúa como enganc+e de cada vagón con el siguiente.-o que distingue a un vagón #nucleótido' de otro es, entonces, la base nitrogenada, ( por ello la secuencia del $%& se especifica nombrando sólo la secuencia de sus bases. -adisposición secuencial de estas cuatro bases a lo largo de la cadena #el ordenamiento de loscuatro tipos de vagones a lo largo de todo el tren' es la que codifica la informacióngenética! por ejemplo, una secuencia de $%& puede ser $T1CT$1$TC1C... En losorganismos vivos, el $%& se presenta como una doble cadena de nucleótidos, en la que lasdos +ebras están unidas entre sí por unas cone"iones denominadas puentes de +idrógeno.

    *ara que la información que contiene el $%& pueda ser utili ada por la maquinariacelular, debe copiarse en primer lugar en unos trenes de nucleótidos, más cortos ( con unasunidades diferentes, llamados $)&. -as moléculas de $)& se copian e"actamente del$%& mediante un proceso denominado transcripción. /na ve procesadas en el núcleocelular, las moléculas de $)& pueden salir al citoplasma para su utili ación posterior. -ainformación contenida en el $)& se interpreta usando el código genético, que especifica lasecuencia de los aminoácidos de las proteínas, según una correspondencia de un triplete denucleótidos #codón' para cada aminoácido. Esto es, la información genética #esencialmente!qué proteínas se van a producir en cada momento del ciclo de vida de una célula' se +allacodificada en las secuencias de nucleótidos del $%& ( debe traducirse para poder funcionar. Tal traducción se reali a usando el código genético a modo de diccionario. -assecuencias de $%& que constitu(en la unidad fundamental, física ( funcional de la +erenciase denominan genes. Cada gen contiene una parte que se transcribe a $)& ( otra que seencarga de definir cuándo ( dónde deben e"presarse. -a información contenida en losgenes #genética' se emplea para generar $)& ( proteínas, que son los componentes básicos

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    de las células, los 2ladrillos2 que se utili an para la construcción de los orgánulos uorganelos celulares, entre otras funciones.

    %entro de las células, el $%& está organi ado en estructuras llamadas cromosomas

    que, durante el ciclo celular, se duplican antes de que la célula se divida. -os organismoseucariotas #por ejemplo, animales, plantas, ( +ongos' almacenan la ma(or parte de su $%&dentro del núcleo celular ( una mínima parte en elementos celulares llamados mitocondrias,( en los plastos ( los centros organi adores de microtúbulos o centríolos, en caso detenerlos3 los organismos procariotas #bacterias ( arqueas' lo almacenan en el citoplasma dela célula, (, por último, los virus $%& lo +acen en el interior de la cápside de naturale a proteica.

    El $%& es un largo polímero formado por unidades repetitivas, los nucleótidos. /nadoble cadena de $%& mide de 44 a 45 angstroms #4,4 a 4,5 nanómetros' de anc+o, ( una

    unidad #un nucleótido' mide 6,6 7 #8,66 nm' de largo.48 $unque cada unidad individualque se repite es mu( peque a, los polímeros de $%& pueden ser moléculas enormes quecontienen millones de nucleótidos. *or ejemplo, el cromosoma +umano más largo, elcromosoma número 9, tiene apro"imadamente 448 millones de pares de bases.

    En los organismos vivos, el $%& no suele e"istir como una molécula individual,sino como una pareja de moléculas estrec+amente asociadas. -as dos cadenas de $%& seenroscan sobre sí mismas formando una especie de escalera de caracol, denominada doble+élice. El modelo de estructura en doble +élice fue propuesto en 9:;6 por rancis Cric?, el é"ito de este modelo radicaba en su consistencia con las propiedades

    físicas ( químicas del $%&. El estudio mostraba además que la complementariedad de bases podía ser relevante en su replicación, ( también la importancia de la secuencia de bases como portadora de información genética. Cada unidad que se repite, el nucleótido,contiene un segmento de la estructura de soporte #a úcar @ fosfato', que mantiene la cadenaunida, ( una base, que interacciona con la otra cadena de $%& en la +élice. En general, una base ligada a un a úcar se denomina nucleósido ( una base ligada a un a úcar ( a uno omás grupos fosfatos reciben el nombre de nucleótido.

    Co()on*nt*+

    Estructura de soporte: -a estructura de soporte de una +ebra de $%& está formada por unidades alternas de grupos fosfato ( a úcar #deso"irribosa'. El a úcar en el $%& es una pentosa, concretamente, la deso"irribosa.

    Acido fosfórico: Au fórmula química es B6* D. Cada nucleótido puede contener uno#monofosfato! $ *', dos #difosfato! $%*' o tres #trifosfato! $T*' grupos de ácido

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    fosfórico, aunque como monómeros constitu(entes de los ácidos nucleicos sólo aparecen enforma de nucleósidos monofosfato.

    Desoxirribosa: Es un monosacárido de ; átomos de carbono #una pentosa' derivado de

    la ribosa, que forma parte de la estructura de nucleótidos del $%&. Au fórmula esC;B98 D. /na de las principales diferencias entre el $%& ( el $)& es el a úcar, pues enel $)& la 4 deso"irribosa del $%& es reempla ada por una pentosa alternativa, la ribosa.

    -as moléculas de a úcar se unen entre sí a través de grupos fosfato, que forman enlacesfosfodiéster entre los átomos de carbono tercero #6F, Gtres primaH' ( quinto #;F, Gcinco primaH' de dos anillos ad(acentes de a úcar. -a formación de enlaces asimétricos implicaque cada +ebra de $%& tiene una dirección. En una doble +élice, la dirección de losnucleótidos en una +ebra #6F 0 ;F' es opuesta a la dirección en la otra +ebra #;F 0 6F'. Estaorgani ación de las +ebras de $%& se denomina antiparalela3 son cadenas paralelas, pero

    con direcciones opuestas. %e la misma manera, los e"tremos asimétricos de las +ebras de$%& se denominan e"tremo ;F #Gcinco primaH' ( e"tremo 6F #Gtres primaH',respectivamente.

    Bases nitrogenadas: -as cuatro bases nitrogenadas ma(oritarias que se encuentran enel $%& son la adenina #$', la citosina #C', la guanina #1' ( la timina #T'. Cada una de estascuatro bases está unida al arma ón de a úcar fosfato a través del a úcar para formar elnucleótido completo #base a úcar fosfato'. -as bases son compuestos +eterocíclicos (aromáticos con dos o más átomos de nitrógeno, (, dentro de las bases ma(oritarias, seclasifican en dos grupos! las bases púricas o purinas #adenina ( guanina', derivadas de la

    purina ( formadas por dos anillos unidos entre sí, ( las bases pirimidínicas o bases pirimídicas o pirimidinas #citosina ( timina', derivadas de la pirimidina ( con un soloanillo. En los ácidos nucleicos e"iste una quinta base pirimidínica, denominada uracilo #/',que normalmente ocupa el lugar de la timina en el $)& ( difiere de ésta en que carece deun grupo metilo en su anillo. El uracilo no se encuentra +abitualmente en el $%&, sóloaparece raramente como un producto residual de la degradación de la citosina por procesosde desaminación o"idativa.

    E+tr!"t!r,

    El $%& es una molécula bicatenaria, es decir, está formada por dos cadenas dispuestas deforma antiparalela ( con las bases nitrogenadas enfrentadas. En su estructuratridimensional, se distinguen distintos niveles!

    Estructura primaria: Aecuencia de nucleótidos encadenados. Es en estas cadenas dondese encuentra la información genética, ( dado que el esqueleto es el mismo para todos, ladiferencia de la información radica en la distinta secuencia de bases nitrogenadas. Esta

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    secuencia presenta un código, que determina una información u otra, según el orden de las bases.

    Estructura secundaria: Es una estructura en doble +élice. *ermite e"plicar el

    almacenamiento de la información genética ( el mecanismo de duplicación del $%&. >ue postulada por =atson ( Cric?, basándose en la difracción de ra(os I que +abían reali ado>ran?lin ( =il?ins, ( en la equivalencia de bases de C+argaff, según la cual la suma deadeninas más guaninas es igual a la suma de timinas más citosinas.

    Es una cadena doble, de"trógira o levógira, según el tipo de $%&. $mbas cadenas soncomplementarias, pues la adenina ( la guanina de una cadena se unen, respectivamente, a latimina ( la citosina de la otra. $mbas cadenas son antiparalelas, pues el e"tremo 6J de unase enfrenta al e"tremo ;J de la +omóloga. E"isten tres modelos de $%&. El $%& de tipo Kes el más abundante ( es el que tiene la estructura descrita por =atson ( Cric?.

    Estructura terciaria: Ae refiere a cómo se almacena el $%& en un espacio reducido, paraformar los cromosomas. Laría según se trate de organismos procariotas o eucariotas!

    En procariotas el $%& se pliega como una súper +élice, generalmente en formacircular ( asociada a una peque a cantidad de proteínas. -o mismo ocurre en orgánuloscelulares como las mitocondrias ( en los cloroplastos.

    En eucariotas, dado que la cantidad de $%& de cada cromosoma es mu( grande, elempaquetamiento +a de ser más complejo ( compacto3 para ello se necesita la presencia de proteínas, como las +istonas ( otras proteínas de naturale a no +istónica #en los

    espermato oides estas proteínas son las protaminas'.

    Estructura cuaternaria: -a cromatina presente en el núcleo tiene un grosor de 688 7, pues la fibra de cromatina de 988 7 se enrolla formando una fibra de cromatina de 688 7.El enrollamiento de los nucleosomas recibe el nombre de solenoide. %ic+os solenoides seenrollan formando la cromatina del núcleo interfásico de la célula eucariota. Cuando lacélula entra en división, el $%& se compacta más, formando así los cromosomas.

    F!n"#on*+ #o.$/#",+:-as funciones biológicas del $%& inclu(en el almacenamiento deinformación #genes ( genoma', la codificación de proteínas #transcripción ( traducción' (

    su autoduplicación #replicación del $%&' para asegurar la transmisión de la información alas células +ijas durante la división celular.

    Genes y genoma

    El $%& se puede considerar como un almacén cu(o contenido es la información#mensaje' necesaria para construir ( sostener el organismo en el que reside, la cual se

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    C.,+*+ * ARN

    El $)& mensajero #$)&m' es el tipo de $)& que lleva la información del $%& alos ribosomas, el lugar de la síntesis de proteínas. -a secuencia de nucleótidos del $)&m

    determina la secuencia de aminoácidos de la proteína. *or ello, el $)&m es denominado$)& codificante.

    &o obstante, muc+os $)& no codifican proteínas, ( reciben el nombre de $)& nocodificantes3 se originan a partir de genes propios #genes $)&', o son los intronesrec+a ados durante el proceso de splicing. Aon $)& no codificantes el $)& detransferencia #$)&t' ( el $)& ribosómico #$)&r', que son elementos fundamentales en el proceso de traducción, ( diversos tipos de $)& reguladores.

    Ciertos $)& no codificantes, denominados ribo imas, son capaces de catali ar reacciones químicas como cortar ( unir otras moléculas de $)&, o formar enlaces peptídicos entre aminoácidos en el ribosoma durante la síntesis de proteínas.

    ARN mitocondrial: -a mitocondrias tienen su propio aparato de síntesis proteica,que inclu(e $)&r #en los ribosomas', $)&t ( $)&m. -os $)& mitocondriales #$)&mt omt$)&' representan el DP del $)& celular total. Aon transcritos por una $)& polimerasamitocondrial específica.

    Genomas de ARN: El $%& es la molécula portadora de la información genética entodos los organismos celulares, pero, al igual que el $%&, el $)& puede guardar información genética. -os virus $)& carecen por completo de $%& ( su genoma está

    formado por $)&, el cual codifica las proteínas del virus, como las de la cápside ( algunosen imas. %ic+os en imas reali an la replicación del genoma vírico. -os viroides son otrotipo de patógenos que consisten e"clusivamente en una molécula de $)& que no codificaninguna proteína ( que es replicado por la maquinaria de la célula +ospedadora.

    Pro)#* , *+ F0+#",+ *. ARN

    El $)& está constituido por una sola cadena de nucleotidos, no es una +elice doble.-os ácidos ribonucleicos no sólo pueden tener información propia, sino que constitu(en la+erramienta para la conversión de la información contenida en el %&$ en proteínas

    específicas.El $)& celular es lineal ( de +ebra sencilla, pero en el genoma de algunos virus es

    de doble +ebra. En los organismos celulares desempe a diversas funciones. Es la moléculaque dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica3 el $%& no puede actuar solo, ( sevale del $)& para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas#producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades ( su desarrollo'.

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    Larios tipos de $)& regulan la e"presión génica, mientras que otros tienen actividadcatalítica. El $)& es, pues, muc+o más versátil que el $%&.

    F!n"#on*+ *. ARN: El )&$ mensajero, ( se encarga de llevar la información de

    los genes a formar proteinas. -as moleculas de arn trasferente #$)&t' funcionan comotrasportadores que llevan los aminoácidos +asta el $)&m durante el proceso de traducción#síntesis de proteinas' ( -os $)& ribosomicos #$)&r' son componentes de los ribosomas,complejos moleculares que actuan coordinando el ensamblaje de las proteinas. -os $)& peque os nucleares #$)&sn' implicados en el corte ( empalme de e"ones. -os $)&citoplasmáticos peque os #$)&sc' implicados en el trasporte de proteinas dentro de lascelulas eucarioticas.

    D#1*r*n"#, *ntr* ADN 2 ARN

    El $)& se diferencia químicamente del $%& por dos cosas! la molécula del a úcar del $)& contiene un átomo de o"igeno que falta en el $%&3 ( el $)& contiene la baseuracilo en lugar de la timina del $%&.

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    Con".!+#$n

    El $%& contiene la información +ereditaria correspondiente a la especie. Q el $)&requiere para la síntesis de proteínas la presencia de los ribosomas en las células (a que en

    el momento de la duplicación de los cromosomas la moléculas de $%& de abregradualmente por los puentes de +idrógeno. *ero si el $%& es el responsable de latransmisión de la información genética debe ser capa , no solo de reproducirse, con lo cualse consigue conservar esta información de padre a +ijos sino también debe poder transmitirlo.

    El $%& pasa por innumerable transformaciones para que pueda funcionar correctamente, es decir, que de él dependen innumerables procesos de los organismosvivos, si e"iste alguna mutación mientras se está dividiendo el $%& ( no se logra reparar este va a tener consecuencias perjudiciales para los organismos o el organismo que la sufra,

    (a que no va a tener una estructura normal ( por ende no va a funcionar normalmente.