La naturaleza de los ácidos nucleicos

Esquema



Introducción

La naturaleza de los ácidos nucleicos

Dos tipos de ácidos nucleicos: ADN y ARN (Figura 4.1)

Nucleótidos = Base + azúcar + fosfato (Figura 4.3)
Nucleósidos = azúcar + Base (sin fosfato)
ADN-ARN diferencia estructural - ribosa en el ARN, desoxirribosa en el ADN

Enlaces fosfodiéster entre los nucleótidos (Figura 4.1)
Purina bases - adenina (A) y guanina (G) (Figura 4.2)
Pirimidina - Citosina (C), Timina (T), el uracilo (U)
Las mismas bases en el ARN y el ADN, excepto sólo en el ADN T, U en el ARN

Propiedades de los Nucleótidos

Ionización - Tabla 4.1
Tautomerización (Figura 4.4)
Espectros UV (Figura 4.5)

La estabilidad y la formación del enlace fosfodiéster

Deshidratación - la termodinámica desfavorable (figura 4.6)
Energía de hidrólisis de trifosfato acopla a la síntesis (Figura 4.7)

Estructura primaria de los ácidos nucleicos

La naturaleza y significado de la estructura primaria

1. Direccionalidad de la cadena de polinucleótidos
2. La individualidad de la cadena de polinucleótidos determinada por la secuencia de nucleótidos. (Estructura primaria)

Lista simple secuencia (# 1, # 2)
La información genética almacenada en la secuencia de nucleótidos del ADN
Gen es una secuencia particular de ADN

ADN como material genético: Evidencia Temprana (Historia del ADN)

Miescher primero en aislar el ADN de esperma de salmón (1800)
Avery, MacLeod, McCarty - La transferencia de ADN llevado a la patogenicidad. (Figura 4.8)
Hershey y Chase - bacteriófago T2 ADN transferencias a las bacterias

Estructura secundaria y terciaria de los ácidos nucleicos

La doble hélice

Watson, Crick, Franklin, Wilkins
Estructura secundaria de difracción de rayos X
Estructura refinados (Figura 4.10)
Surcos principales y secundarias (Figura 4.11)
Regla de Chargaff (A = T, G = C en el ADN) (Tabla 4.2)
Complementariedad permite la replicación (Figura 4.12)

Naturaleza semiconservativa de la replicación del ADN

La mitad de la original se conserva en cada uno de los dos ejemplares de un filamento de duplicados (Figura 4.13)
Meselson y Stahl (Figura 4.14)

Estructuras alternativas de ácidos nucleicos: B y hélices (Figura 4.15, Tabla 4.3)

'B' forma forma predominante en las células (Figura 4.16) (Estructura de B-DNA)
'A' se encuentra en forma de doble cadena de ARN y los híbridos ADN / ARN
La falta de impedimento estérico en el ADN B le permite acomodar mejor el agua de una forma.

Moléculas de ADN y ARN in vivo (Tabla 4.4)

Larga ADN eucariota
ADN circular y superenrollamiento (Figura 4.18)

Estructura 3D = estructura terciaria
Superenrollamiento

Topoisomerasas

Estructura de un solo hilo polinucleótidos (Figura 4.19, Figura 4.20)

Las funciones biológicas de los ácidos nucleicos: una vista previa de Biología Molecular

Genoma (Tabla 4.4)
Genes

Transcripción: ADN al ARN (Figura 4.12, Figura 4.21)

Traducción: RNA a la proteína (Figura 4.22)

Tipos de ARN (Cuadro 4.5)
Codones
Código genético
ARNm
Ribosomas
Flujo de información genética en la célula (Figura 4.23)

La manipulación de ADN

Técnicas de ADN recombinante

La plasticidad de la estructura del ADN secundaria y terciaria

Cambios en la estructura terciaria: Una mirada cercana a superenrollamiento (Figura 4.24)

Twist (T)
Se retuercen (W)
Número de enlace (L)
L = T + W

Inusual estructuras secundarias del ADN

Mano Izquierda de ADN (ADN-Z) (Figura 4.26)

Las purinas y pirimidinas-Syn-contra las orientaciones de base (Figura abajo p. 111)

Horquillas y cruciformes (Figura 4.27)

Palíndromo (Figura 4.28)

Hélices y Triple H-DNA (Figura 4.30)

Hoogsteen pares de bases (Figura 4.29)

La estabilidad de la estructura secundaria y terciaria

La Hélice-a-azar-bobina de transición: La desnaturalización de ácidos nucleicos

La pérdida de la estructura secundaria = desnaturalización (Figura 4.31)
Los factores que favorecen la disociación de la doble hélice de bobinas al azar

1. Repulsión electrostática entre las cadenas
2. Entropía más alta de la bobina al azar

Las fuerzas de estabilización de doble hélice

1. Los enlaces de hidrógeno entre los pares de bases
2. van der Waals interacciones entre las bases apiladas.

Puesto que G = H - TS (hélice <=> hélices al azar) y H y S son ambos positivos, la estabilidad de la hélice es una función de la temperatura. (Figura 4.32)

Hypochromism - absorción de luz por las bases en la hélice cuando se reduce la desnaturalización = provoca aumento en la absorción de la luz a 260 nm.

Transiciones de cooperación - La desnaturalización que sucede en un rango de temperatura en el corto.

Energía superhelical y cambios de conformación de ADN

Superenrollamiento creciente pone círculos de ADN bajo estrés. El estrés puede ser aliviada por:

1. Fusión de AT-regiones ricas.
2. Formación de Z-DNA en el tracto purina / pirimidina
3. Cruciforme formación en las secuencias de palíndromo
4. H-ADN formación en tramos de purinas / pirimidinas en una cadena.