7/23/2019 Clase - ADN Y ARN

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  cidos

Nucleicos

Blgo. César Alexander Ortiz RojasLaboratorio de Bioquímica y Biología

MolecularFacultad de Medicina - UNFV

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ACIDODESOXIRIBONUCLEICO

(ADN

  Complementariedad  Antiparalelo  Curvaturas mayor y

menor

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Nat!raleza de !n n!"le#tido

No poseegrupo !idro"ilen la posici#n$%

&$'

La liberaci#n de unamol(cula de aguapermite la )ormaci#n deun enlace glucosídico

*e libera una mol(culade agua para la)ormaci#n de un enlace)os)o(ster+

&$

'

$N!"le#sido%

A,car .base

$N!"le#tido%

Creado porla uni#n deuno o m/s

)os)atos

$

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0eso"itimidina 1uanosin0eso"icitidina 2%

N!"le#sidos & n!"le#tidos

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ENLACE'OS'ODIS)ER

Uni#n entre

 3% !idro"ilo de la $%-deso"iribosa+

 1rupo )os)ato del 2%

!idro"ilo+

4l esqueleto 5a,car-)os)ato6es una característica regular

de la estructura del A0N+

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El enla"e *os*odiéster i+,arte ,olaridad

7or convenci#n8 las secuenciasnucleotídicas se escriben de 2% a3%+

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Cada -ase existe en dos$estados ta!to+éri"os%

alternatios

La relaci#n de equilibrio de la )orma

predominante respecto a todas las dem/s esma or de 99:

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A/AREA0IEN)OS $1A)SON

2CRIC3%4UANINA2CI)OSINA

o Car-onilo C5(a"e,tor

o Nitr#geno en 6(dador

o A+ino en C7

A+ino en C8 (dador

 Nitr#geno en 9(a"e,tor

Car-onilo en C7(a"e,tor

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A/AREA0IEN)OS $1A)SON

2CRIC3%ADENINA2)I0INA

o A+ino en C5(dador

o Nitr#geno en 6(dador

Car-onilo en C8(a"e,tor

 Nitr#geno en 9(a"e,tor

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La disposici#n de dadores y

aceptores de puentes de!idr#geno impiden la

compatibilidad de citosinacon adenina+

 ;automeri,aci#nde la citosina

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'AC)ORES :UE CON)RIBU;EN A LA

ES)ABILIDAD DEL ADN

 Complementariedad entre bases

 *imilar geometría entre pares debases

 La asociaci#n de las cadenascomplementarias despla,a mol(culas deagua+ 4sto genera entropía+

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 <nteracciones de las nubes electr#nicas de lasbases+ Las bases al ser planas y relativamente

insolubles tienden a empaquetarse unas sobreotras+

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LAS BASES /UEDEN DES/LA<ARSE'UERA DE LA =LICE $BASE FLIPPING”

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El ADN est> do-lado ?a"ia ladere"?a

4l giro del A0N engloba :=pares de bases segncristalogra)ía de rayos >+

4n estado acuoso es de:=+2 pares de bases ?e"perimento mica@

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EX/ERI0EN)O 0ICA (6@Dnasa I clivaenlaces)os)odi(ster

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:!é origina la "!rat!ra+a&or & +enor del ADN

4l /ngulo entre los enlaces glucosídicoque los a,cares de ambos nucle#tidos)orman en un par de bases es dealrededor de :$=8 e"poniendo las basesa una cara de la !(lice ?curvatura

mayor@+

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La "!rat!ra +a&or es ri"a enin*or+a"i#n !F+i"a

 Cada par de bases e"ponedistintos grupos donadores oaceptores de puentes de!idr#geno8 o con potencialinteracci#n de Van der als+

 Cada grupo e"puesto identicaal par de bases

- 1C  A A 0 &- CG4  & 0 A A- A;  A 0 A M

- ;A 

 M A 0 A

0onde

A Aceptor de puentes de!idr#geno

D 0onador de puentes de!idr#geno

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El ADN ,!ede existir en +Hlti,les"on*or+a"iones

Estr!"t!ra B

'bservado a elevada !umedad

4structura promedio en condicionessiol#gicas

7osee := pares de bases por vueltasegn di)racci#n de rayos >+

7osee una amplia curvatura mayor yuna estrec!a curvatura menor+

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El ADN en las "él!las diere de la *or+a Ben dos as,e"tos

:+ 4n condiciones siol#gicas son :=+2 pares de bases porvuelta

$+ La estructura no es tan regular+ Las basesnitrogenadas apareadas pueden )ormar un /ngulo al

girarse sobre si

Dotaci#n entre losplanos de las basesdiere de laestructura5atson-CricE6

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Estr!"t!ra A

'bservado a baa !umedad

Adoptado en ciertos compleosproteína-A0N

7osee :: pares de bases por vuelta?rayos >@

*u curvatura mayor no es tan ampliay m/s pro)unda8 mientras que la

menor es menos estrec!a y menospro)unda

La inclinaci#n de las bases respecto alee es mayor+ ;ambi(n observado en

!íbridos A0N-ADN yADN-ADN

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Estr!"t!ra <

4l giro de este A0N es !acia la i,quierda

La uni#n glucosídica entre a,car y base est/en con)ormaci#n syn en los residuos de purina.

La alternancia de repeticiones purina-pirimidina

?syn-anti@ )avorece esta estructura+ 4n soluci#n se )orma en presencia de altas

concentraciones de cationes+

anti 

syn

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DENA)URACIJN ; REASOCIACIJN DELADN

4l A0N puede denaturarse a temperaturas y p& mayoresa la siol#gica8 proceso denominado denaturaci#n?reversible@+

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7roceso e"plicado

por la?i,o"ro+i"idad de la doble !(lice

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 La secuencia del A0N determina la ;m

 Altas concentraciones de sales en el medio tambi(ntambi(n incrementan el ;m ?los cationes estabili,an la

repulsi#n de los grupos )os)ato@+

Baaconcentraci#nde sal

Alta

concentraci#nde sal

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)o,ologFa del ADN

4sta en )unci#n de los ionesde los alrededores y de lasproteínas que )ormancompleos con el A0N+

4l A0N cadena lineal8 debidoa sus e"tremos libres8 puedeacomodarse a di)erentestopologías segn lainteracci#n de las doscadenas lo permitan+

4l A0N circular8 debido aque est/n covalentementecerrados8 tienen una

topología m/s restringida+

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 SU/ERENROLLA0IEN)O DEL ADNG

4emplo 4n una cadena de3G= pb

 3G vueltas

 ;opologicamente se debepasar 3G veces una de lascadenas sobre la otra paradesenrollar totalmente la

molecula+

4ste nmero es conocidocomo Twist number (Tw)

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 ;orsi#nplecton(mica

 ;orsi#n toroidal

H de torsiones ?1rit?ing n!+-erK1r@ IH torsi#n plecton(mica . Htorsiones toroidales+

Lining n!+-er (L I r . ;J

LE I LE de A0N circular en condiciones

siol#gicas+

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 ;e#ricamente e"iste els!,erenrolla+iento negatio ?KLE =@y el s!,erenrolla+iento ,ositio ?KLE

=@+

 4n bacterias y arqueas elsuperenrollamiento est/ encargado de laADN girasa (to,oiso+erasa II+

 Algunos antibi#ticos que actuan sobrebacterias como quinolonas8uoroquinolonas y novobiocina8 in!iben laacci#n de la A0N girasa+

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  4l superenrollamiento negativo es el que se

encuentra en la mayoría de bacterias yeucariotas+

  4sta topologia le permite al A0N guardarenergía libre para los procesos de separaci#n delA0N ?replicaci#n y transcripcci#n@+

  4l superenrollamiento positivo !a sidoencontrada en microorganismos que viven atemperaturas e"tremas+ <mpide su denaturaci#n+

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 ;opoisomerasa <<?requiere A;7@

 ;opoisomerasa <?no requiereA;7@

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Los to,oiso+eros delADN ,!eden ser

res!eltos ,or

ele"tro*oresis

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ACIDO RIBONUCLEICO(ARN

 Contiene ribosa ?'& en el$%@+

 Contiene uracilo ?sin 2-metilde la timina@+

 Usualmente de cadenasimple+

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Estr!"t!ras “Stem-Loo”

Hairpin&orquilla

Bulge7rotuberancia

LoopBucle

7seudoEnots

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 4l apareamiento ?no atson-CricE@ entre 1U )avorece la

estructura doble del ADN+

 La presencia del $% !idro"ilopreviene que el DNA doble !(lice

adopte la )orma del 0NA B+

 La estructura asemea m/s al0NA A e"poniendo menos los

componentes químicos de lacurvatura mayor+

 4sto !ace menos probable unainteracci#n proteína-secuencia

especíca+

3

G$

:

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El ARN ,!ede *or+arestr!"t!ras ter"iarias

 La causa principal esla libertad de rotaci#n de

los enlaces )os)osdi(steren estas mol(culas+

 4sto puede )avorecerapareamientos noconvencionales8 comoun triple apareamientode bases+

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El ARN "o+o -io"atalizador

 Llamadas ri-ozi+as+ 7oseen un sitio activo+ Un sitio de uni#n alsustrato+ *itio de uni#n aco)actores+

5Dnasa 76