Nucleótidos y ácidos nucleicos: estructura y función, presentación

Nucleótidos y Ácidos Nucleicos

WUOLAH T6-Nucleotidos-y-ac-nucleicos.pdf user_3132358 Bioquímica 1º Grado en Nutrición Humana y Dietética Facultad de Medicina y Odontología Universidad Católica de Valencia San Vicente Mártir

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Nucleótidos y Ácidos Nucleicos

1. Nucleótidos: Partes

Nucleótidos y ácidos nucleicos.

• Base nitrogenada
• Pentosa
• Fosfato

Purine or pyrimidine base O "O-P- 0-CH2 .0 0 1 H H Pentose H H 3 2' OH OH (a)

Pentosas y Bases Nitrogenadas

Pentosas: con configuración BETA H 5' IH 5' -C -C' OH O O 4 1 4 1' H H H H H 3º 3' 2' HO OH HO Ribose Deoxyribose Figure 33.3 wmistry: A Short Coune, Second Edition @ 2013 W. H. Freemon and Company Bases nitrogenadas: en el C anomerico

• Purinas (adenina, guanina)

  Resultado de la condensación de 2 heterociclos (uno de 5 y otro de 6) H 2 1 - H o H H H2N H H Adenine Guanine El C que ocupa la posición 6, -adenina- grupo amino -guanina grupo ceto-

• Pirimidinas (citosina, uracilo, timina) -- Es 1 heterociclo-

  -citosina con C4 amina y en el C 2 un carbonilo -uracilo con C4 carbonilo -timina - C en posición 5 grupo metilo NH2 O O H .H H. H H. PYRIMIDINES 6 H T 0 H O H O H H H Ȟ Pyrimidine Cytosine Uracil Thymine Figure 33.5 Biochemistry: A Short Course, Second Edition @ 2013 W. H. Freeman and Company WUOLAH Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Lleva tu estudio al siguiente nivel con Gemini, tu asistente de IA de Google ¡Pruébalo ahora! O N H- N H H 2 Purine NH2 N PURINES H H H 2' H H HO OH HO Phosphate 1 CH .H NLa base se une a la (desoxir)ribosa a través de un enlace Beta glicosídico: entre el grupo OH del C anomérico y :

• En purinas - entre el grupo amino en posición 9.
• En pirimidinas - entre el N, ocupa la posición 1.

el grupo Fosfato se unirá al resto de la molécula por el C5 de la pentosa > enlace fosfodiéster, entre el grupo OH y el grupo fosfato. NH O NH CH N HN HON 0=A=0 CH O CH O CH O. -CH __ O H H H H H H H H H H OH H OH H OH H OH H Nucleotide: Deoxyadenylate (deoxyadenosine 6'-monophosphate) A, dA, dAMP Deoxyadenosine Deoxyguanylate (deoxyguanosine 5'-monophosphate) G, dG, dGMP Deoxyguanosine Deoxythymidylate (deoxythymidine 5'-monophosphate) T. dT, dTMP Deoxythymidine C, dC, dCMP Deoxycytidine NH O NH 2 HN N N HN HAN o-d=0 CH CH CH =C H H H H H H H H OH OH OH OH OH OH OH OH Nucleotide: Adenylate (adenosine 5'-monophosphate) Symbols: Nucleoside: A, AMP Adenosine Guanylate (guanosine 5'-monophosphate) G, GMP Guanosine Uridylate (uridine 5'-monophosphate) U, UMP Uridine Cytidylate (cytidine 5'-monophosphate) C, CMP Cytidine (b) Ribonucleotides

2. Nucleósido y Nucleótidos Modificados

2. NUCLEÓSIDO Toda estructura que tenga la misma estructura que un nucleótido sin un grupo P. Estos nucleótidos, son nucleótidos modificados que encontraré en las secuencias de algunos ácidos ribonucleicos, que estén ahí favorece la adquisición de ARN en una estructura secundaria. (no saber) Nucleótidos resultantes de la degradación de ARN mensajero, tienen el grupo P pero no donde tienen que estar: ej: (no aprender) Adenine Adenine Adenine HO-CH2 HO-CH2 HO-CH2 H Ħ H H H 2 ÒH O OH H Ħ H 0-P O -P-0 3 2' OH OH Adenosine 5'-monophosphate Adenosine 2'-monophosphate Adenosine 3'-monophosphate Adenosine 2',3'-cyclic monophosphate Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. WUOLAH Revoluciona tu forma de estudiar con Gemini, tu asistente de IA de Google. 5 Adenine H H H H H H -CH Ribose 0 NH CHOH 0-A=0 H H H H H H Deoxycytidylate (deoxycytidine 5"-monophosphate) Symbols: Nucleoside: N HN 2 O 0 0-A=0 02=0 2 0 H H O -0 0

Estructura Primaria de Ácidos Nucleicos

ESTRUCTURA PRIMARIA -> Un nucleotido + otro = ácido nucleico. Se unen mediante enlaces de polimerización = condensación (con la formación de una molécula de Agua). · Enlaces fosfodiester, entre el grupo hidroxilo de un nucleotido en posición 3' , y el grupo fosfato de otro nucleótido que esta en la posición 5'. Formarán estructuras con polaridad = direccionalidad, Un extremo del nucleótido con el grupo OH estará libre (extremo 3') y otro extremo con un nucleótido, donde el grupo P, estará libre sin formar un enlace fosfodiéster (extremo 5'). En la cadena q se forma, las bases nitrogenadas quedan dispuestas perpendicular a la dirección de la polimerización.

Propiedades de los Ácidos Nucleicos

PROPIEDADES: · Tienen un pico de absorbancia a 260 nm, pudiendo cuantificar el ADN. · Complementariedad de bases, las adeninas interactúan a través de 2 puentes de H con las timinas/ y las citosinas con 3 puentes de H con las guaninas. K -- 28 Â~ CH. 5 H Thymine H-C C-1 + Adenine C-1 H H H ~3.0 k ~* Cytosine Guanine C-1 C.T. -10.8 4- 3 5

Historia del Descubrimiento del ADN

HSTORIA - 1868 Miescher aisló del núcleo una molécula que tenía P en su estructura > denominada nucleína. Hasta esta fecha, se pensaba que las proteínas eran las que contenían la información genética. -En 1944, Oswald Avery, Colin McLeod y Maclyn McCarty demostraron que el factor de transformación del neumococo era el ácido desoxirribonucleico (DNA). Rstrain Mouse lives S strain A sirain Mouse dies S strain heat-killed Mouse lives S strain heat-killed Mouse dies Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. WUOLAH Lleva tu estudio al siguiente nivel con Gemini, tu asistente de IA de Google. MH-NGemini Gemini Convierte tus apuntes del curso en podcast para estudiar Convirtiendo estos apuntes en un archivo de audio ... Se está generando un resumen de audio

Experimento de Hershey y Chase (1952)

1952 -- Experimento de Martha Chase y Alfred Hersey. ""p experiment Nonradioactive 358 experiment Radioactive Pap Nonradioactive Bacterial cell Injection 1 Blender shears off viral heads Marcaron un bacteriófago (su ADN), y otro bacteriófago marcando las proteínas. Con esto, el bacteriófago infecto a la bacteria, inyectando su genoma, y se reproduce. Separation Tadinactive centrifugation Radioactive + Radioactive Not radioactive En el caso de las proteínas, se quedan fuera. Mediante un fil, vieron que las bacterias que habían sido infectadas por el 1º bacteriófago, eran radiactivas; en cambio, las otras, no lo eran. LOS AC NUCLEICOS son los responsables de la transmisión genética y NO las proteínas.

Estructura Secundaria del ADN

ESTRUCTURA SECUNDARIA T3.4 Å Fue descrita por Watson y Crick. ADN: • Doble cadena. • Disposición antiparalela. • En cada vuelta de ADN caben 10 pares de bases • Anchura de 20 angstroms. 5' end O. bases C minor groove 3' end G 0.34 nm G major groove C O - sugar C O=P-O hydrogen bond phosphodiester bond 5' end 3' end (B) 36 À 20 (a) (b) (c) Se ve cada una de la hebras de ADN, las bases nitrogenadas con disposición perpendicular a la dirección de polimerización, permitiendo la interacción entre las bases nitrogenadas de distintas cadenas.

Formas del ADN

Podamos encontrar el ADN en distintas formas: -B- la de Watson y Crick -A - la distancia para dar una vuelta es más pequeña. -Z - es levógira - se adquieren ac.nucleicos de algunos virus. T 28 Å A form B form Z form WUOLAH Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Nat Minor groove Major groove (A) Lleva tu estudio al siguiente nivel con Gemini, tu asistente de IA de Google 2 nm ¡Pruébalo ahora! Radioactive DNA

Desnaturalización y Renaturalización del ADN

ADN · la estructura primaria - las cadenas • estructura secundaria - la doble hélice Se puede desnaturalizar, perdiendo así su estructura, la doble cadena se separa. Se puede desnaturalizar por la Tº o pH ácidos / básicos. Cuando desaparece la causa por la que se ha desnaturalizado, el ADN vuelve a adquirir su estructura, RENATURALIZACIÓN.

Temperatura de Fusión (Tm) del ADN

To de fusión (Tm) -aquella to a la que la mitad de las moléculas de ADN de una solución, se encuentra desnaturalizada. > la to depende de la composición de las secuencias del ADN. Conforme aumenta el % de guaninas y citosinas, aumenta proporcionalmente la Tm. 100 G + C (% of total nucleotides) 80 60 40 20 0 60 70 80 90 100 110 tm (℃) (b) Es debido, a que entre ellas (guaninas y citosinas) como están unidas a través de 3 puentes de H, cuesta más de separar estas interacciones. Por ello, aumenta la Tª de fusión.

Técnicas Basadas en la Propiedad del ADN

Técnicas basadas en esta propiedad: PCR - reproducir in vitro las hebras de ADN. Formación de híbridos de ac nucleicos > se amplifica el gen, y se mezclan a partes iguales, , las secuencias de ADN iguales, las calentaremos y desnaturalizamos las hebras, las enfriamos, volverán a hibridar, si hay alguna mutación se podrá ver una distorsión estructural, ya que no hibridará. WUOLAH Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. Revoluciona tu forma de estudiar con Gemini, tu asistente de IA de Google.¿DÍA DE CLASES infinitas? WRIGLEY'S Orbit ® SIN AZÚCAR MENTA WRIGLEY'S Orbit masca y fluye0

Reacciones del ADN y ARN

N-HUradl NH Guanine Y B O 0 Abbreviations of deoxyribonucleoside 0-P-O-P-O-P-O-CH2 Base Abbreviations of ribonucleoside :C 0 H H 5'-phosphates Base Mono- Di- H H Base Mono- 5'-phosphates Di- Tri Tri- dATP OH OH Adenine AMP ADP ATP Adenine dAMP dADP dGTP NMP CMP Guanine CDP dCDP Cytosine GMP CTP Cytosine dCMP Guanine dGMP dGDP dCTP GDP GTP NDP Thymine dTMP dTDP dTTP Uracil UMP UDP UTP NTP NH2 N N 0-A=0 0 O CH HC O-PO-PO-PO CH 0 N N Ö Reservados todos los derechos. No se permite la explotación económica ni la transformación de esta obra. Queda permitida la impresión en su totalidad. H H - Rotura por la posición BETA Y GAMMA - se genera ADP + Pi (inorgánico)

Reacciones del ADN

Reacciones del ADN · Desaminaciones · Depurinaciones · Si tenemos dos timinas consecutivas e incide luz ultravioleta- se generarán interacciones entre los anillos, a través de enlaces covalentes > cuando el fragmento de ADN se replique, se puede replicar mal, generándose mutaciones, si se dando dentro de un gen, si hay una acumulación, generarán un cáncer.

ARN: Estructura y Tipos

ARN Solo tienen una cadena (monocatenaria), posee por tanto estructura primaria, pero NO secundaria. Tipos de ARN:

• ARNm - contiene información para ser traducida
• ARNt
• ARNr - función estructural.
• ARNsn - sirve para procesar el ARNr en el nucelolo.
• ARN pre-r - precursor del ARNr
• ARN i - interfiere en la traducción de algunas proteínas
• LNCARN - ARN largos no codificantes.

Algunos poseen estructura 2º, ya que poseen secuencias internas que son complementarias.

Otras Funciones de Nucleótidos

OTRAS FUNCIONES DE NUCLEÓTIDOS · Segundo mensajero químico. · Son cofactores = participan como coenzimas. · Función energética - ATP > la ruptura del ATP libera energía. Hay 2 formas de romper el ATP: - Ruptura de enlaces entre el grupo fosfato ALFA y BETA- se genera AMP + PPi (más energética) H H OH OH WUOLAH Revoluciona tu forma de estudiar con Gemini, tu asistente de IA de Google.