INSTITUTO TECNOLOGICO DE CD
ALTAMIRANO
Biología Molecular
FORMAS DEL ADN
Alumno:
Miguel Ángel arzate torres
PROFESOR:
Francisco Javier puche acosta
21/02/2012
RESUMEN
El ácido desoxirribonucleico (ADN) CONTIENE la información genética
de la mayor parte de los organismos vivos (una excepción son algunos virus,
denominados retrovirus, que utilizan el ARN o ácido ribonucleico para guardar
su información genética).
El ADN puede ser copiado a través de las
sucesivas generaciones de células: El ADN puede ser traducido a
proteínas. El ADN es un polímero,
compuesto de unidades denominadas nucleótidos (o mononucleótidos).
El ADN se puede encontrar en diferentes formas dependiendo el organismo
en que se encuentre, puede ser: de forma de ADN- A, de ADN- B, de ADN -Z y se
pueden encontrar en otras mas. El modelo forma mas común es la de ADN-B la
propuesta por Watson y Crick. Conocer toda esta información es interesante e
importante para poder saber como se va desarrollando la vida y que sucesos van
transcurriendo para que se de. A continuación se presenta en que otras formas
podemos encontrar la estructura del ADN y sus principales características y
cuales son las diferencias que presentan cada una.
ABSTRAC
Deoxyribonucleic acid (DNA) contains
the genetic information of most living organisms (an exception are some
viruses, called retroviruses, which use RNA or ribonucleic acid to keep their
genetic information). DNA
can be copied through successive generations of cells: The DNA can be
translated into proteins. DNA is a polymer composed of units called nucleotides
(or mononucleotides).
CONTENIDO
v ANTECEDENTES
v DEFINICION DEL
PROBLEMA
v JUSTIFICACION
v OBJETIVOS
v MARCO TEORICO
v MATERIALES Y METODOS
v RESULTADOS
v CONCLUCIONES
v RECOMENDACIONES
v FUENTES CONSULTADAS
ANTECEDENTES
El modelo común es el propuesto por los científicos Watson y Crick en
1953, una estructura de doble hélice, helicoidal, con surco mayor y surco
menor, dextrógira, anti paralela, en donde se guarda el material genético y que
se transfiere de generación en generación, pero este modelo en que se presenta
las hélices del ADN, no son la única, ya que podemos encontrar otras formas de
ADN, dependiendo la característica de la doble hélice, por ejemplo; el ADN-A,
cuándo esta deshidratado o hibridado con el ARN, el ADN-Z, cuando su giro de
las hélices es levógiro
La doble hélice es una molécula bastante rígida y
viscosa de una longitud inmensa y un diámetro pequeño. En esta molécula se
puede observar un surco mayor y un surco menor.
El surco mayor es profundo y amplio, el surco menor es poco profundo y
estrecho.
Las interacciones ADN-proteína son procesos esenciales en la vida de la célula
(activación o represión de la transcripción, replicación del ADN y reparación).
Las proteínas se unen a la parte interior de los surcos del ADN, mediante
uniones específicas: puentes de hidrógeno, y uniones no específicas:
interacciones de van der Waals, y otras interacciones electrostáticas
generales.
DEFINICION
DEL PROBLEMA
Saber cuales son las
diferentes formas del ADN además de las formas :A,B y Z. Ya que cada forma
presenta características especificas y diferentes de las demás formas.
JUSTIFICACIÓN
El presente trabajo se
realizara con la finalidad de proporcionar una calificación a miguel ángel
arzate ya que si no reprobara la unidad y además de conocer cuales son las
diferentes formas del ADN y las características que estas presentan.
OBJETIVOS
· Conocer cuantas diferentes formas del ADN se pueden
encontrar
· Conocer cuáles son las diferentes formas del
ADN así como las características y diferencias que estas presentan
MARCO
TEORICO
El ADN lo aisló por primera vez, durante el invierno de 1869, el médico
suizo Friedrich Miescher mientras trabajaba en la Universidad de Tubinga.
Miescher realizaba experimentos acerca de la composición química del pus de
vendas quirúrgicas desechadas cuando notó un precipitado de una sustancia
desconocida que caracterizó químicamente más tarde.[][]
Lo llamó nucleína, debido a que lo había extraído a partir de núcleos
celulares. Se necesitaron casi 70 años de investigación para poder identificar
los componentes y la estructura de los ácidos nucleicos. Desde el punto de
vista químico, el ADN es un polímero de nucleótidos, es decir, un
polinucleótido. Un polímero es un compuesto formado por muchas unidades simples
conectadas entre sí, como si fuera un largo tren formado por vagones.
En el ADN, cada vagón es un nucleótido, y cada nucleótido, a su vez,
está formado por un azúcar (la desoxirribosa), una base nitrogenada (que puede
ser adenina→A, timina→T, citosina→C o guanina→G) y
un grupo fosfato que actúa como enganche de cada vagón con el siguiente.
Lo que distingue a un vagón (nucleótido) de otro es, entonces, la base
nitrogenada, y por ello la secuencia del ADN se especifica nombrando sólo la
secuencia de sus bases. La disposición secuencial de estas cuatro bases a lo
largo de la cadena (el ordenamiento de los cuatro tipos de vagones a lo
largo de todo el tren) es la que codifica la información genética: por
ejemplo, una secuencia de ADN puede ser ATGCTAGATCGC... En los
organismos vivos, el ADN se presenta como una doble cadena de nucleótidos, en
la que las dos hebras están unidas entre sí por unas conexiones denominadas puentes
de hidrógeno. Para que la información que contiene el ADN pueda ser utilizada
por la maquinaria celular, debe copiarse en primer lugar en unos trenes
de nucleótidos, más cortos y con unas unidades diferentes, llamados ARN. Las
moléculas de ARN se copian exactamente del ADN mediante un proceso denominado
transcripción. Una vez procesadas en el núcleo celular, las moléculas de ARN
pueden salir al citoplasma para su utilización posterior. La información
contenida en el ARN se interpreta usando el código genético, que especifica la
secuencia de los aminoácidos de las proteínas, según una correspondencia de un
triplete de nucleótidos (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 halla codificada en las secuencias de
nucleótidos del ADN y debe traducirse para poder funcionar. Tal traducción se
realiza usando el código genético a modo de diccionario. El diccionario
"secuencia de nucleótido-secuencia de aminoácidos" permite el
ensamblado de largas cadenas de aminoácidos (las proteínas) en el citoplasma de
la célula. Por ejemplo, en el caso de la secuencia de ADN indicada antes (ATGCTAGATCGC...),
la ARN polimerasa utilizaría como molde la cadena complementaria de dicha
secuencia de ADN (que sería TAC-GAT-CTA-GCG-...)
RESULTADOS
ADN-B: ADN en
disolución, 92% de humedad relativa, se encuentra en soluciones con baja fuerza
iónica se corresponde con el modelo de la Doble Hélice.
ADN-A: ADN
con 75% de humedad, requiere Na, K o Cs como contra iones, presenta 11 pares de
bases por giro completo y 23 de diámetro. Es interesante por presentar una
estructura parecida a la de los híbridos ADN-ARN y a las regiones de auto
apareamiento ARN-ARN.
ADN-C: ADN
con 66% de humedad, se obtiene en presencia de iones Li, muestra 9+1/3 pares de bases por giro
completo y 19
de diámetro.
La forma Z: es una forma de doble hélice
levógira (con giro hacia la izquierda) con una conformación del esqueleto en
zig-zag (menos lisa que la forma ADN-B). Sólo se observa un surco, semejante al
surco menor, el emparejamiento entre las bases (que forman el surco mayor
-cercano al eje- en la forma ADN-B) está hacia un lateral, en la superficie
exterior, lejos del eje. Los grupos fosfato se encuentran más cerca entre ellos
que en la forma ADN-B. El ADN-Z no puede formar nucleosomas.
La conformación Z está favorecida por un
elevado contenido en G-C. La metilación de citosinas, y moléculas que pueden
encontrase presentes in vivo como la espermina y espermidina pueden estabilizar
la conformación Z.
Las secuencias de ADN pueden pasar de la forma B hacia la forma Z y viceversa:
el ADN-Z es una forma transitoria in vivo.
La formación de ADN-Z se produce durante la transcripción de genes, en los
puntos de inicio de la transcripción cerca de los promotores de genes que se
transcriben de manera activa. Durante la transcripción, el movimiento de la ARN
polimerasa induce una superhelicoidización negativa en la parte anterior o
corriente arriba y una superhelicoidización en la parte posterior o corriente
debajo de la transcripción. La superhelicoidización negativa corriente arriba
favorece la formación de ADN-Z; una función posible del ADN-Z podría ser
absorber esta superhelicoidización negativa. Al final de la transcripción, la
topoisomerasa relaja la estructura del ADN volviendo a la conformación B.
Ciertas proteínas se unen al ADN-Z, particularmente la adenosina desaminasa de
ARN de doble cadena (ADAR1), una enzima de edición de ARN; esta enzima
transforma de adenina en inopina en el pre-ARNm. Posteriormente, los ribosomas
interpretarán la inosina como guanina, por lo que la proteína codificada por
esta modificación epigenética será distinta.
Cruciforme y ADN horquilla
Las estructuras de Holliday (formadas durante la
recombinación) son estructuras cruciformes. Las repeticiones (palíndromos)
invertidas (o especulares) de segmentos de polipurinas/polipirimidinas también
pueden formas estructuras cruciformes o en horquilla mediante la formación de
emparejamientos intracatenarios.
Se han encontrado repeticiones
palindrómicas ricas en AT en los puntos de rotura de la t(11;22)(q23;q11), la
única translocación recíproca constitucional conocida.
Las nucleadas se unen y rompen las estructuras de Holliday tras la
recombinación. Otras proteínas conocidas capaces de unirse a ADN cruciforme son
HMG y MLL
ADN-H o ADN tríplex
Las repeticiones invertidas (palíndromos) de
fragmentos de ADN de polipurinas/polipirimidinas pueden formar estructuras
tríplex (hélices triples). De esta manera se forma una hélice triple junto a
una cadena monocatenaria de ADN.
El ADN-H puede tener un papel funcional en la regulación de la expresión génica
y sobre los ARNs.
El ADN-G4 o ADN cuádruplex: se forma
una estructura altamente estable por el plegamiento de una secuencia
bicatenaria rica en GC consigo mismo a través de emparejamientos de Hoogsteen
entre 4 guaninas ("G4"). Este tipo de ADN se encuentra a menudo cerca
de promotores de genes y en los telómeros.
Tiene un papel en la meiosis y en la recombinación, pueden ser elementos
reguladores.
La familia de helicasas RecQ son capaces de deshacer la estructura G4 (por
ejemplo, BLM, el gen mutado en el síndrome de Bloom.
Estructura cuaternaria de la
molécula
El ADN se asocia a proteínas: histonas y no
histonas, para formar la cromatina. El ADN en su conjunto es ácido (cargado
negativamente) y se une a proteínas básicas (cargadas positivamente)
denominadas histonas.
Palíndromos: plegamiento o
apareamiento de una hélice consigo misma. El palíndromo también es una figura
gramatical que se lee igual en los dos sentidos, por ejemplo: DABALE ARROZ A LA
ZORRA EL ABAD. Existe ADN palindrómico de hélice sencilla y de hélice doble. En
el palíndromo de doble cadena la secuencia de bases se lee igual en dirección
5’ P→ 3’OH en ambas cadenas.
ADN con
enrollamiento paranémico: Las dos hélices se pueden separar por traslación,
cada hélice tiene segmentos alternantes dextrorsos y sinistrorsos de unas cinco
bases. Uno de los principales problemas del modelo de la doble hélice (ADN-B)
es el enrollamiento plectonémico, para separar las dos hélices es necesario
girarlas como un sacacorchos, siendo necesario un gran aporte energético.
CONCLUSIONES
Con la presente investigación se puede concluir que
existen diferentes formas del ADN además de las formas A,B,YZ que son las más
comunes y que las diferencias que presentan las diferentes formas las hacen ser
únicas y diferentes de las demás debido a sus características y propiedades
físicas y químicas.
RECOMENDACIONES
Con el presente trabajo se pueden realizar
investigaciones posteriores de acuerdo a
las diferentes formas del ADN sus características y propiedades.
BIBLIOGRAFIA:
http://atlasgeneticsoncology.org/Educ/DNASpID30001SS.html
