Zusammenfassung der Ressource
GENÈTICA
- Ciència que estudia la herencia biològica i la variació i transmissió d'informació
- Àcids nucleics
- Macromolècules biològiques de caràcter àcid que es van
descobrir a l'interior del nucli de les cèl·lules eucariotes. Són
polímers formats per la unió de nucleòtids.
- Composició química dels nucleòtids
- Grup trifosfat.
- Unit al carboni 5' de la
pentosa per un enllaç èster
fosfòric
- Base nitrogenada.
- Unida al carboni 1' de la pentosa per
un enllaç N- glicosídic
- 2 tipus
- Púriques. Adenina i Gunanina.
Deriven de una molècula de
purina. Estan unides a la pentosa
pel N 9
- Pirimídiniques. Citosina, Timina i
Uracil. Deriven d'una molècula de
pirimidina. Estan unida a la pentosa
pel N1
- Pentosa.
- 2 tipus
- Ribosa. Es troba en
els nucleòtids del
RNA
- RNA més inestable
que DNA (alcohol en
2' podria hidrolitzar
l'enllaç fosfodièster)
- 2-desoxiribosa. Es troba
en els nucleòtids del
DNA
- A-T = 2 ponts H.
C-G= 3 ponts H
- Cadenes àcids nucleics
- 2 extrems:
- Extrem 5'. Hi ha grup fosfat unit al
carboni 5' del primer nucleòtid
- Extrem 3'. Hi ha un radical hidroxil
unit al carboni 3' de l'últim
nucleòtid.
- Últim radical està lliure, no
participa en cap enllaç
- Els àcids nucleics es sintetitzen mitjançant
POLIMERASES (enzims) que afegeixen nucleòtids a
l'extrem 3'.
- Entre el radical hidroxil del carboni 3' de l'últim
nucleòtid i el radical fosfat del carboni 5' del nucleòtid
que s'afegeix es forma un enllaç fosfodièster.
- Per llegir cadena DNA -> direccionalitat 5'>>>3'
- DNA, àcid desoxirribonucleic
- Constituït per cadenes de nucleòtides
enrotllades formant una hèlix doble. Cada
cadena està fromada per un polímer de
desoxirribonucleòtids d'A, T, C ,G. NO U. Mm
molt elevada. Està carregat NEGATIVAMENT
- Model de la doble hèlix establert
per Watson i Crick.
- Les dues cadenes complementàries estableixen interaccions pont
d'hidrogen entre les bases nitrogenades de cadenes diferents
- Els esquelets sucre-fosfat es troben a l'exterior de l'hèlix, i les
bases nitrogenades a l'interior.
- Les cadenes de DNA són antiparal·leles (enllaços 5'->3' en
sentits contraris)
- DNA s'enrotlla en histones gràcies a les interaccions a
causa de l'aciditat del DNA.
- Donen
estabilitat
- Les cadenes amb més
bases C i G tindran T de
desnaturalització més
alta, perquè tenen més
interaccions pont H que
A i T
- n A = n T
n C = n G
- Flux de la informació
genètica
- Replicació.
- DNA polimerasa
depenent de DNA
- DNA -> DNA
- Només es
produeix quan
la cèl·lula s'ha
de dividir
- Transcripció.
- RNA polimerasa
depenent de DNA
- DNA ->
RNA
- Es produeixen
moltes vegades en
la vida d'una
cèl·lula
- Traducció.
- Ribosomes
- RNA ->
proteïna
- Mecanisme de duplicació de DNA
- Procés pel qual una doble hèlix de
DNA és copiada per tal d'originar
dues molècules idèntiques a la
progenitora. És un procés
semiconservatiu i semidiscontinu,
ordenat i seqüencial, que requereix
de substrats activats.
- Semiconservativa
- Perquè cada cèl·lula
progenitora transmet una
cadena de DNA, a partir de la
qual la filla farà la seva
complementària. Una de les
cadenes és la original i l'altra
és la còpia
- La complementarietat entre
bases serveix a la DNA
polimerasa per saber quin
desoxinucleòsid triar i és el
fonament de la replicació
semiconservativa
- Ordenada i seqüencial
- Les dues cadenes filles
de DNA es sintetitzen
SEMPRE en la direcció 5'
-> 3'.
- La rx de polimerització es produeix per un
atac nucleofílic del grup 3' -OH de la
cadena que s'esta sintetitzanr sobre el
fosfat alpha del desoxinucleòsid trifosfat
que entra
- La cadena que
serveix de motlle
es llegeix en la
direcció 3'-5'
- Necessita substrats activats
- Encebador.
- Petita cadena de RNA a partir de la
qual la DNA polimerasa III copiarà la
cadena. Més tard, la DNA polimerasa
I substituirà el RNA per DNA.
- RNA polimerasa
(primasa).
- És el primer, encebador, coneguda
com a primasa. Afegeix bases
complementàries al començament
perquè la DNA polimerasa pugui
començar a copiar.
- És un primer
- Semidiscontínua
- Fragments d'Okazaki.
- Fragments de DNA copiats que es
sintetitzen de 5' a 3' discontínuament a
partir d'encebadors de RNA que més tard
seran eliminats
- RUPLICACIÓ EN
PROCARIOTES
- 1. Fase d'iniciació.
- Hi ha una seqüència de
nucleòtids de DNA,
anomenada "origen de la
replicació", que actua com a
senyal d'iniciació de tot el
procés de duplicació.
- El procés s'inicia amb l'enzim HELICASA, que trenca
els ponts d'H entre les dues cadenes de DNA i les
separa, obre la forqueta. Les TOPOISOMERASES
eliminen les tensions i els superenrotllaments que
es produeixen en la molècula en trencar-se la
doble hèlix. Les PROTEÏNES ESTABILITZADORES
(SSB) mantenen la separació de les dues cadenes
complementàries, i s'inicia la FORQUETA DE
REPLICACIÓ
- El procés és bidireccional, hi ha una
helicasa que treballa en un sentit i una
altra en el sentit contrari. Les dues
forquetes de replicació enfrontades
formen les BOMBOLLES DE REPLICACIÓ
- Enzims que hi
participen
- RNA polimerasa
(primasa)
- Helicasasa
- Topoisomerases
- DNA polimerasa I
- 2. Fase
d'elongació
- En aquesta fase, a més dels
enzims anteriors, també
intervenen les RNA-POLIMERASES
i les DNA-POLIMERASES
- La PRIMASA sintetiza un
fragment curt de RNA
format per uns deu
nucleòtids, anomenat
ENCEBADOR O PRIMER
- Després, la DNA-POLIMERASA III, partint de
l'encebador, comença a sintetitzar una
nova cadena de DNA en sentit 5'->3'. Té
creixement continuu, s'anomena CADENA
AVANÇADA
- Sobre, l'altra cadena, la RETARDADA, la
RNA-POLIMERASA sintetitza aprox 40
nucleòtids d'RNA en un punt que dista
uns mil nucleòtids de la senyal
d'iniciació. A partir d'aquests
nucleòtids la DNA-POLIMERASA III
sintetitza aprox mil nucleòtids de DNA,
i es forma un FRAGMENT D'OKAZAKI.
- Aquest procés es
va repetint a
mesura que es van
separant les dues
cadenes del DNA
- Posteriorment hi intervé la
DNA-POLIMERASA I, que retira els
segments d'RNA i afegeix nucleòtids de
DNA al seu lloc.
- Finalment hi intervé la DNA-LLIGASA,
que uneix els diferents fragments de
DNA sintetitzats. La DNA-POLIMERSA
II té activitat reparadora, corregint
errors
- Síntesi de la cadena
retardada
- La DNA-POLIMERASA I en
bacteris té activitat 5'
EXONUCLEASA, i elimina els
ribonucleòtids de
l'encebador i els substitueix
per desoxiribonucleòtids
- Elimina els encebadors de
RNA formats durant la
replicació mitjançant la
seva activitat 5'->3'
exonucleasa
- Repara el DNA
mitjançant la seva
activitat 3'->5'
exonucleasa
- Substitueix el RNA
encebador per DNA
mitjançant la seva activitat
polimerasa
- La DNA-LLIGASA catalitza
la formació de l'enllaç
fosfodièster entre els
extrems 3' i 5'
- Enzims que hi
participen
- Primasa
- DNA-polimerasa
III
- RNA-polimerasa
- DNA-polimerasa
I
- DNA-lligasa
- DNA-polimerasa
II
- 3. Fase d'acabament
- En E. coli la replicació acaba en
la regió TER, on s'uneix la
proteïna Tus bloquejant les
forquetes de replicació
- Enzims en la replicació
- Exonucleases. Tenen
activitat de degradació
de l'àcid nucleic
començant per un dels
extrems: o 5'-3' o bé
3'-5'.
- Les DNA-POLIMERASES tenen activitat
3'-5' exonucleasa, que permet corregir
errors en la síntesi del DNA
- DNA-polimerasa III
- Primcipal enzim de la replicació.
- Està formada per deu o més tipus
de subunitats. El nucli catalític de
la polimerasa consisteix en tres
subunitats
- Sub. alpha. Conté el complex d'activitat DNA-polimerasa.
- Sub. epsilon. Té activitat 3'-5' exonucleasa.
- Sub. theta.
- + 7 subunitats per formar un
enzim làbil compost de
subunitats, conegut com
holoenzim DNA-polimerasa III
- Endonucleases. Poden
començar la digestió del
DNA des de qualsevol
punt
- Passar d'una seqüència
de nucleòtids a
aminoàcids
- Transcripció
- Procés de síntesi enzimàtica d'un RNA amb
seqüència complementària a un segment de
DNA. Es du a terme on es troba el DNA cel·lular o
genoma. En les cèl·lules eucariotes és al nucli. En
aquest procés, partir de la seqüència de
nucleòtids d'un gen (DNA) es realitza una còpia
amb la seqüència de nucleòtids complementaris
corresponents a un mRNA. Hi ha més errors que
en la replicació, degut que aquest únicament es
produeix un cop a la vida de la cèl·lula mentre
que en la transcripció es du a terme més d'un.
- Aquest flux d'informació va ser proposat per crick en
els anys 50 com el dogma central de la biologia
molecular
- Posteriorment es va descobrir que els virus que tenen RNA
com a material genètic (retrovirus) consititueixen una
excepció a aquest dogma. En aquest cas, la molècula d'RNA
funciona com a motlle per a la síntesi de DNA per mitjà de
l'enzim TRANSCRIPTASA INVERSA. Aquest enzim és capaç de
transferir la informacoó de l'RNA víric a una còpia de DNA en
un procés anomenat TRANSCRIPCIÓ INVERSA. Una altra
excepció la constitueixen els virus amb RNA capaços de
generar RNA complementaris mitjançant l'enzim REPLICASA
D'RNA.
- Traducció
- Es du a terme als ribosomes i s'obté una
seqüència d'aminoàcids a partir de la seqüència
de ribonucleòtids de l'mRNA obtingut en la
transcripció.