La longitud más pequeña viajando a la
velocidad de la luz en el tiempo más pequeño
posible permite un espacio (volumen
cuántico) que tiene fluctuaciones cuánticas
creando constantemente partículas (materia)
y antipartículas (antimateria) por pares, con
gravedad asociada, lo cual hace que su balance
energético sea igual a cero.
Se puede
crear
materia
de la nada
Energía neta del
Universo es CERO
(energía de pares
partícula-antipartícula
se
anula)
y
por
eso
existe
BIG
BANG
Gran
explosión:
creación de
elementos en
las estrellas y
tras la gran
explosión se
re-condensa y
forman los
planetas
Universo conocido=
lo observable con
radiotelescopía hasta
día de hoy
SOMOS
POLVO DE
ESTRELLAS
La vida se genera
espontáneamente
Forma de la
molécula de
agua permite
la vida.
Biomoléculas
que forman
la vida
Glúcidos: aldehídos o
cetonas que se ciclan
y forman
polialcoholes
(polímeros)
Lípidos:
hidrocarburo
con un grupo
ácido en el
extremo
Aminoácidos:
extremo amino y
otro carboxilo
(verde), que
están ionizados a
pH fisiológico
(7). Diferencia en
radicales
Ácidos nucleicos
(como ADN): base
nitrogenada +
azúcar + grupo
fosfato (pH 7). Un
extremo 5’ y otro
3’-OH.
El ARN tiene ribosa en vez de
desoxirribosa y Uracilo (U) en
vez de Timina (T)
Célula =
unidad
básica de
la vida
SSVV tienen procesos
metabólicos para
obtener energía y
sintetizar
biomoléculas
(catabolismo y
anabolismo
Homeostasis:
regulación para
mantener la
vida
Autótrofos (
materia orgánica a
con sustancias
inorgánicas)
Quimiosintéticos:
energía de oxidación de
compuestos
Fotosintéticos:
energía de la
luz
Heterótrofos
(con sustancias
orgánicas)
Procariotas
(bacterias y
arqueas)
ADN circular
Eucariotas
(protistas,
plantas,
hongos y
animales)
Provienen de
procariotas: estas
se hacen más
complejas
ADN lineal
Virus: no son
seres vivos
realmente
(parásitos)
Info
genética
en
ADN
(superenrollado
Código
genético
(tripletes de
bases y
aminoácidos
que
codifican
Se
transmite
a
las
hijas
Traducción
Transcripción
Replicación
Reproducción
sexual y
asexual
Genes
NOTCH2NL:
nos
hicieron
humanos
Sólo vida en el
Planeta Tierra
Estructura
del
material
genético
(T2)
ADN =
principio
transformante
Mendel
Griffith
Avery,
MacLeod,
McCarthy
Hershey,
Chase
Chargaff
Proporción de bases
A- T
G - C
Estructura
del
ADN
Watson y Crick
Difracción
de rayos X
Franklin
Doble
hélice
Material genético
Ácidos nucleicos
Grupo fosfato,
azúcar y base
nitrogenada
Dogma Central de
la Biología
Molecular
ADN
Transcripción
ARN
Se puede
retrotranscribir
Retrotranscriptasas
(retrovirus)
Traducción
Proteínas
ARN
codificante
ARNr: estructura
de ribosomas y
participan en la
regulación de la
traducción
ARNm: porta info
genética
ARNt: unen
aminoácido y
codón
específico
Papiroflexia
ARN no
codificante
Aumento del córtex
del cerebro y
evolución cognitiva
que nos hizo
humanos.
Pueden generar
enfermedades
neurosiquiátricas y
neurodegenerativas
Tiene
surco
mayor y
menor
Unión de
proteínas al
ADN
Dextrógiro (A,
B, C,D)
ADN-Z
(levórigo)
Estructuras
Primaria
Secundaria
Terciaria
Cuaternaria
Papiroflexia del ADN
Transporte y
liberación
de
medicamentos
anticáncer
Propiedades
Térmicas, ópticas y
eléctricas
Temperatura de
desnaturalización/
renaturalización
determinada por cantidad
de bases A-T y G-C
Concentración
de sales y
solventes
presentes
Absorbancia de
radiación
electromagnética:
hipocromicidad
e
hipercromicidad
Modificaciones
por
radiación
ionizante
(rayos
UVA
y
gamma)
Electroforesis
Químicas
Cadena sencilla o doble,
lineal/circular, surcos
mayor/menor
Solubilidad y
efecto de
ácidos y
álcalis (pH)
Restricción
del esqueleto
azúcar-fosfato
física, química
o enzimática
(restrictasas)
Modificaciones
químicas
y
enzimáticas,
incluyendo
enlaces
cruzados
Síntesis
natural y
artificial.
Biológicas
ADN celular y usado en ingeniería genétic
Replicación del ADN in vivo e in vitro
Transcripción y traducción.
Recombinación genética
Codificación
de
info
Uniones de Holliday y
construcciones con enlaces
cruzados dobles
Ensamblajes tipo teja y celosía
Papiroflexia
Físicas
Curvatura, flexibilidad, elasticidad, estabilidad y transiciones mecánicas
Densidad y viscosidad
Superenrollamiento
consecuencias
sorprendentes
para la vida
Cadenas
tienen sentido
5' - 3'
Cromosomas
Virus
ARN muy pequeño
Bacterias
Generalmente
dsDNA circular
Eucariotas
Lineales
Se superenrollan
uniéndose a
histonas
Nucleosomas
Centrómeros
permiten separación
en división celular
Telómeros
protegen los
extremos de los
cromosomas
Telomerasas
permiten mantener
su longitud tras la
replicación
Condensina
mantiene
estructura
y
compactación
Material genético se une a
promotores, potenciadores y
superpotenciadores para
regular expresión génica
Replicación
cromosómica
(T3)
Posibles
modelos de
Replicación
Conservativa
Dispersiva
Semiconservativa
Meselson
y Stalh
Procariotas
1 origen de
replicación
5 polimerasas
No
histonas
ADN
circular
Eucariotas
Varios orígenes de replicación
5
polimerasas
Histonas
ADN lineal
Iniciación
Procariotas
Replicones,
isócoros,
bandas
Replicación
temprana,
intermedia o
tardía
Todas las
polimerasas
van en sentido
5' - 3' (las de
ADN necesitan
cebador
Fragmentos de Okazaki cuando
copia en el otro sentido. Se
unen con ligasas.
Eucariotas
Iguales
proteínas que
en procariotas
Elongación
En propariotas y
eucariotas
parecido
Girasa
Helicasa
Ligasa
Polimerasa
SSB
Replisomas
Terminación
Procariotas
No se reducen
los telómeros
porque el ADN
es circular
Eucariotas
Telomerasa
Elongación de
telómeros
favorece la
longevidad
Sin telomerasa
Trasnposición
Recombinación
homóloga
Enantiómeros
Para fármacos y
bacterias
resistentes a
virus
División celular
Procariotas
Fisión
binaria
(asexual)
Eucariotas
Mitosis
(asexual)
Metafase
Profase
Anafase
Telofase
Meiosis
(sexual)
Reduce el
número de
cromosomas
a la mitad
Interfase S
Profase I y II
Metafase I y II
Anafase I y
II
Telofase I y II
Se activan con
fosforilaciones
66% de las
mutaciones de
cánceres
humanos son
debidas a
errores en la
replicación
Reparación
del ADN (T4)
Mutaciones:
evolución vía
seleccion
Normalmente
perjudiciales
Mutágenos:
dañan ADN
Ese daño
luego puede
ser mutación
o no
Funcionan
como
grabadores
moleculares
Tipos
Reparación en doble cadena es
más fácil porque una cadena sirve
de molde
De una
cadena
Autocorrección
Reversión
directa
Desmetilación
Fotorreactivación
Escisión de
bases
Escisión de
nucleótidos
Desapareamientos
Reparación cadena no transcrita
Polimerasa recorre ADN,
activa transcripción antes de
la rotura y cuando pasa el
daño, desencadena
reacciones para que se
repare.
En dos
cadenas
Recombinación
homóloga
Procariotas
Eucariotas
Ocurre en S y G2 en
Interfase.
Recombinación
Conservación
de proteínas
Unión de
extremos
homólogos
Reparación
de
emergencia
Sustitución de
polimerasa
estándar de ADN
por otras
propensas a error
(mutagénesis),
SOS
digiere
supresores y
repara ADN de
cualquier
manera.
Va como torcido
por la cadena de
ADN para tener
poca energía libre
La supervivencia o
muerte depende de
si se continúa,
retrasa o para el
ciclo celular en los
puntos de control
para reparar el
material dañado.
Transcripción
(T5)
Dogma Central de la Biología Molecular
Retrotranscriptasas:
retrotrascriben ADN
para integrarse en el
genoma del
hospedador
ARN dura
muy poco y se
metila para
durar un
poco más
Diferente en
Procariota
1 ARN polimerasa
Transcripción y
traducción en
citoplasma (no hay
núcleo)
Iniciación
Factor σ: ADN polimerasa
está como torcida para no
tener energía libre y
cuando encuetra este
factor "le entran ganas de
copiar".
Elongación
Va copiando
en dirección
5' - 3'
Terminación
Independiente de
ρ
Factor ρ
No tienen anticuerpos,
utilizan restrictasas. Útil
para ingeniería química: se
le puede meter ADN de una
persona y lo corrige
Eucariota
3 ARN polimerasa
Trascripción en núcleo y
traducción en citoplasma
Iniciación
Se van uniendo a proteínas
Elongación
ARN polimerasa va
copiando como una
cremallera
Terminación
se une cola poli A
(metilación)
Secuencia con
muchas A implica
fin
Ayustamiento:
eliminación de
intrones
ARN ha de degradarse
para que no gaste
energía inútilmente
Degradosoma:
ARNasa
Se añade cola
poli A para que
el ARN aguante
más
CRISPR:
degrada
ARN/ADN
extraño
Procesos
cooperativos con
reacciones en
cascada
Traducción
(T6)
Código
genético
"es el conjunto de
reglas que permite
la traducción de
una secuencia de
nucleótidos del
ARNm a una
secuencia de
aminoácidos que
constituye una
proteína, en todos
los seres vivos"
Relación
entre
Codones y
Aminoácidos
Codón:
triplete de
bases de
ARNm
Triplete de
ADN
transcrito a
codones:
CODÓGENOS
Universal:
compartido
por todos los
org
conocidos
Degenerado:
un
aminoácido
está
codificado
por más de
un codón
Señal de inicio:
AUG
Señal de fin:
UAA, UAG,
UGA
Diferencias
entre eucariota
y procariota
Procariotas:
policistrónicos-->
transcripción de varios
genes dispuestos en
tándem (operones)
Codón (ARNm)
se une a
anticodón
(ARNt)
Plegamiento de la
proteína recién
creada se hace con
la ayuda de
proteinas
chaperonas
Plegamiento
incorrecto puede
producir
enermedades como
Alzheimer
Degradación de
proteínas:
PROTEOSOMAS
Sirve para
controlar la
concentración
de proteínas
Regulación de
la expresión
génica (T7)
Problemas en la
transcripción
están
relacionados con
enfermedades
como el
ALzheimer o esquizofrenia
En procariotas
Operon LAC no
se induce en
presencia de
glucosa aunque
haya lactosa
En eucariotas
Genes: se inducen o
reprimen.
Enzimas: se
activan o inhiben
ARN no codificante: molécula de ARN que no
traduce una proteína. Pequeños trozos de ARN que
se pueden unir a moléculas específicas de ARN e
impedir que las células usen ARN para elaborar
una proteína o funcionar de otras maneras. El ARN
no codificante se puede usar para bloquear la
producción de las proteínas que la célula necesita
para crecer. Está en estudio para el tratamiento de
muchos tipos de cáncer. (Fuente: www.cancer.gov)
Enfermedades:
desequilibrio en ARN
codificante puede
causar enfermedades
como cáncer, Alzheimer
o autismo
Regulación de
expresión génica puede
implicar uno, varios o
redes de genes.
Mala transcripción=
enfermedades mentales más
graves (esquizofrenia, alcoholismo, Alzheimer...)