1er parcial biología molecular

Objeto de estudio de la biología molecular

Objeto de estudio de la biología molecular

Es la ciencia que estudia los genes y los mecanismos mediante los cuales la información que contienen da lugar a proteínas capaces de realizar la totalidad de funciones celulares

Genoma

Patrimonio genético de un organismo. Es el conjunto de material genético hereditario total presente en una célula

Proteómica

Rama de la biología que estudia el conjunto completo de proteínas expresadas por un organismo, célula o tejido en un momento dado

Genómica

Rama de la biología que estudia el genoma completo de los organismos (la totalidad de su material genético) incluyendo todos sus genes y secuencias de ADN

Proteoma

Conjunto de proteínas propias de un organelo, célula, tejido u organismo completo

PCR

Amplifica fragmentos específicos de ADN o ARN para detectar virus y bacterias

Nivel 4 de la biologia molecular

La célula y sus organillos

Nivel 3 de la biologia molecular

Complejos supramembranosos

¿Cuales son los complejos supramembranosos?

cromosomas y ribosomas

Cromosomas

DNA + proteinas (histonas)

Ribosomas

RNAr + proteinas

Nivel 2 de la biologia molecular

Macromoléculas y biomoleculas

Nivel 1 de la biologia molecular

Unidades monoméricas

Complejo supramolecular

Unión de 2 o más biomoléculas

Célula

Unidad anatomice-funcional de todo ser vivo

¿En dónde se dice que radica el secreto de la vida?

En el ADN

Nucleoide

Región donde se encuentra el ADN en procariotas (no tiene una membrana que lo delimite)

ADN de las procariotas

Circular

ADN de los procariotas

Lineal

Secuencia

Orden en que se encuentran los nucleótidos

Tipos de células

procariotas y eucariotas

Membrana plasmática

Bicapa fosfolipidica que delimita un medio externo de un medio interno comunicándolos por una membrana semipermeable

Lisosomas

Organelo membranoso que degrada macromoléculas viejas y moléculas extrañas a través de enzimas hidrolasas

Endosoma

Organelo membranoso encargado de contener o transportar moléculas

Ribosomas libres

Complejo supramolecular encargado de la síntesis de proteínas

Citoplasma

Medio acuoso o coloide formado por citosol y organelos

Citosol

Solución coloidal conformado por agua, electrolitos y macromoléculas

Coloide

90% de la materia se encuentra en estado coloidal “cuando la molécula de disolvente es más pequeña que el soluto”

Peroxisomas

Organelos membranosos con peroxidasas cuya función es degradar ácidos grasos de cadena larga mediante las reacciones óxido reducción además de eliminar los radicales libres

Mitocondria

Organelo membranoso encargado del metabolismo oxidativo

RER

Organelo membranoso encargado de sintetizar vesículas de transporte

Núcleo

Organelo membranoso que contiene el material genético

Aparato de Golgi

Organelo formado por sacos membranosos que sirve para el procesamiento de las proteínas

-Empaqueta proteínas

-Crea lisosomas

-Crea vesiculas para realizar exocitosis

¿En qué año se evidenció el núcleo y por quién?

1830 por Brown

Nucleo

Sitio de almacenamiento, replicación y expresión de la información genética

Nucleo interfásico

Contiene doble membrana y matriz nuclear (nucleoplasma) formado por cromatina y nucleolo

Nucleo mitotico

Contiene los cromosomas, células en división celular

Ciclo celular

Serie de etapas que vive o tiene una célula desde que nace hasta que se vuelve a dividir

Fases de la interfase

G1, G0, S y G2

Fases de la división celular o fase M

Fases de la mitosis y meiosis (profase, anafase, metafase, telofase y citocinesis)

Cromosoma

Grado máximo de empaquetamiento del ADN

Estructura 10 micrómetros

¿Qué membranas conforman al núcleo?

La membrana externa y la membrana interna

¿Qué se obtiene de la fusión de las membranas del núcleo?

Poros nucleares

Poro nuclear

Tiene función de comunicación y transporte

Fibrillas citoaplasmticas

Filtran lo que entra mediante su tamaño

Eucromatina

Poco condensado o desìralizado

Codifica para proteínas

tinción clara

Heterocromatina

Altamente condensado, no codifica para proteínas y se tiñe de color oscuro

Nucleolo

Contiene RNA ribosomal

Se encarga de ensamblar ribosomas

Cromatina

Complejo de ADN-proteínas disperso en el núcleo

Heterocromatina

Regiones condensadas en el núcleo interfásico, presenta hipoacetilación de histonas, metilación del ADN, pocos genes de expresión activa y participan en la regulación tardía de la fase S

Heterocromatina constitutiva

Región visible altamente condensada de genoma (ADN repetitivo)

Heterocromatina facultativa

Sometida a silenciamiento transcripcional (sin ADN repetitivo) puede condensarse y descondensarse

Eucromatina

Se condensa a la salida de la mitosis

Tienen histonas hiperacetiladas en residuos de Lys

Constituida por genes de expresión activa

Participa en replicación temprana de la fase S

Funciones del núcleo

1. Replicación/Duplicación: DNA-DNA

2. Transcripción: DNA→RNA inmaduro (exones e intrones)

3. Traducción/splicing: Proceso en el que se quitan intrones y se empalman exones (RNA inmaduro a RNA maduro)

4. Síntesis de NAD+

5. Traducción (se realiza en el citoplasma, cónico)

Intrones

Genes que no codifican para proteinas (sin sentido)

Exones

Genes que codifican para proteínas

Ribosomas

Complejos supramoleculares formados por proteínas+RNAr

¿Cuánto miden las subunidades de los ribosomas?

la mayor 60s y la menor 40s (eucariotas)

Función de los ribosomas

Realizan el proceso de traducción y síntesis de proteínas

Mitocondria

Organelo membranoso de doble membrana

Membrana interna

Procariota primitiva

Membrana externa

Eucariota primitiva

Matriz mitocondrial

Contiene al ADN, molecula circular de doble cadena

Espacios intermembranas

Interna altamente selectiva, contiene enzimas del metabolismo oxidativo

externa poco selectiva

Teoria endosimbiotica

DNA propio en forma anular, 4 moléculas por mitocondria y ribosomas

Envoltura mitocondrial por 2 membranas, la interna deriva de la bacteria simbiótica primitiva (contiene cardiolipina y casi nada de colesterol), solo permeable a O2, CO2 y H2O

Disminución del DNA mitocondrial con la evoolución(16, 569 pdb) (2RNAr, 22RNAt y 13 proteínas)

Funciones bioquímicas de la mitocondria

1. Descarboxilación del piruvato

2. Ciclo ATC

3. Cadena respiratoria

4. Fosforilación oxidativa

5. Lanzadera de carnitina

6. Beta oxidación

7. Medio ciclo de la urea

8. Reservorio de calcio

9. Sintesis de grupo hem

Funciones biomoleculares de la mitocondria

1) Duplicación-Replicación DNA→DNA

2) Transcripción DNA→RNA

3) Traducción RNA→proteínas

¿Por qué no se hace maduración en la mitocondria?

Porque no tiene intrones igual que en procariotas

Plasmado

ADN extracromosómico

Vectores

Sirven para agregar un gen ausente

Pili

Se adhiere a órganos, inicia colonia de bacterias e inicia infección

Procariotas

coco, bacilo, espiroqueta

Organismos: eubacterias, arqueobacterias

Forma: simple

No tienen organelos

DNA pequeño y circular sin intrones, con plásmidos

RNA: sintesis y maduración: simple, en citoplasma

Proteínas: Síntesis y maduración: Simple, acoplado con sintesis de RNA

Metabolismo: anaeróbico, flexible

No realiza endocitosis

Eucariotas

Organismos: Fungi, animal, vegetal

Forma: Simple o multicelular, su forma depende de su función

Organelos: Presentes, complicados y especializados

DNA: Largo, en núcleo, muchos intrones

RNA: Complejo, en nucleo

Proteínas: Complejo, en citoplasma y RER

Metabolismo: aeróbico

Si realiza endocitosis

Ácidos nucleicos

Polímeros de nucleótidos, constituyen el material genético

Tipos de ácidos nucleicos

ADN y ARN (ambos se encuentran en células procariotas, eucariotas y virus)

ADN en eucariotas

Se localiza en nucleo (cromosomas) mitocondria y cloroplastos

ADN en procariotas

Un solo cromosoma circular, extra (cromosómica plásticos)

ARN

Expresa

Transferencia de la información del ADN

Localizado en eucariotas: Citoplasma, matriz mitocondrial, cloroplasto (estroma)

Procariota: En el citosol

ARN nuclear

splicing

¿Qué hace el ADN?

Almacena y conserva la información genética

Nucleótidos

Fosfato (porción negativa) + nucleósido (azúcar y base nitrogenada) (neutro)

Homociclico:

Anillos que se cierran con atomos de carbono (benceno)

Heterociclico

Constituidos por atomos distintos a carbono (furano, pirano)

Nomenclatura de bases pirimidicas

Se usa el sistema de numeración (IUB) de los átomos del anillo pirimidina (sentido horario)

¿Cuántos anillos tienen las bases pirimidicas?

1 (citosina, timina, uracilo)

Nomenclatura de las bases purimidicas

Sistema de numeración IUB antihorario

Imidazol: sentido horario

¿Cuántos anillos tienen las bases purimidicas?

2 (adenina, guanina)

Fármacos o sustancias análogas de la adenina

6 mercaptopurina, ácido úrico, cafeína, xantina, hipoxantina,

Fármacos o sustancias análogas de la guanina

aciclovir, penciclovir, ganciclovir, lobucavir

Fármacos o sustancias análogas de la citosina

5 metilcitosina, 5 hidroximetilcitosina

Fármacos o sustancias análogas del uracilo

4-tiouracilo, dihidrouracilo, 5 bromouracilo y 5 fluoruracilo

Watson y Crick

Propusieron el modelo alfa hélice

Formas clásicas

ceto y amino

Formas ortodoxas

enol e imino

Apareamiento

Timina con Adenina

Citosina con Guanina

Tautomería

Migración del átomo de hidrógeno unido a un átomo de C, O u N debido al cambio de ph

Ejemplo: ceto a forma enol y forma imina a amina primaria

DNA

Monosacárido: 2-desoxirribosa

Pirimidinas: Timina

DNA y RNA

Fosfato: Ambos

Pirimidinas: Citosina

Purinas: Adenina y Guanina

RNA

Monosacárido: Ribosa

Pirimidinas: Uracilo

ADN y ARN

Contienen nucleótidos en su cadena monofosfatada (AMP, CMP, TMP, UMP, GMP)