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://books.google.com.mx/booksid=412U7jHov28C&pg=PA602&lpg=PA602&dq=DNA+dislocado&source=bl&ots=wFYGEzBN-Z&sig=cHXHFJs8WJgLFGw3TK-hU9xdNaY&hl=es&sa=X&e

http://atlasgeneticsoncology.org/Educ/DNASpID30001SS.html