TEMA 6.
ACIDOS NUCLEICOS: QUIMICA DE LOS ACIDOS NUCLEICOS.
ESTRUCTURA DE ADN.
5’
3’
NH N N
O
NH2 N
O
OH CH2
O O P
O O-
O
OH H2C
N N NH2
O
O P O
O O-
O
OH CH2
HN N O
O
O P
O O- N
N N N
NH2
O
OH O CH2
P O
O O- O
O NH
N N
O
NH2 N
O
O- H2C
O O P
O O-
O
O- CH2
N N NH2
O
O O P
O O-
O
O- HN
N O
O
O O P O-
CH2 O
N N N
N
NH2
O
O- O CH2
O P O
O- O
HO-
NH N N
O
NH2 N
O O CH2 HO
P O OH
O- O
O CH2
N N NH2
O
O P O
HO
O-
O
O CH2
HN N O
O
O P
O O- N
N N N
NH2
O O O CH2
P O O- HO
OH NH
N N
O
NH2 N
O
O CH2 HOH
O P OH
O- O
O- CH2
N N NH2
O
O O P
HO O-
O
O CH2
HN N O
O
OH O P
O- N
N N N
NH2
O
O OH CH2
P O O- HO
OH OH
O-
O-
O- HO-
Hidrólisis alcalina suave de ARN
NH
N N
O
NH2 N
O
H H H
H HO
P O
O O-
N NH2
O N
O
H O
H H
H H
P O
O O-
N
N N N
NH2
O
H O
H H
H H
P O
O O-
NH O
O N
O
H O
H H
H H
P O
O O
O-
H+
suave
OH O
H H H
H HO
P O
O O-
N NH2
O N
O
H O
H H
H H
P O
O O- OH O
H O
H H
H H
P O
O O-
NH O
O N
O
H O
H H
H H
P O
O O
O-
Hidrólisis ácida suave de un polidesoxiribonucleótido
Rosalind Elsie Franklin
Las notas manuscritas que deja Rosalind para sus conferencias no dejan lugar a duda:
tenía muy claro lo que significaban las imágenes que había obtenido y sabía
interpretarlas; tenía las claves del retrato de la molécula de ADN, incluidas sus medidas.
Dicen las anotaciones de Rosalind: «Conclusión. Una gran hélice en muchas de las cadenas, los fosfatos en el exterior, puentes fosfato-fosfato entre las hélices,
interrumpidos por moléculas de agua. Hay enlaces disponibles para proteínas» [...]
Foto 51
http://www.poramoralaciencia.com/2013/04/16/rosalind-franklin-descubridora-del-adn/
Watson, Crick y Wilkins consiguieron en 1962 el Premio Nobel de Fisiología y Medicina por su trabajo en el descubrimiento de la estructura del ADN, y aunque el nombre de Rosalind Franklin no se mencionó, ni se reconoció su contribución al descubrimiento de la estructura del ADN, ésta fue al menos comparable a la que tuvieron los galardonados.
James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins y Rosalind Franklin. Fuente: undsci.berkeley.edu
http://www.nature.com/nature/dna50/
watsoncrick.pdf
5’
3’
3’
5’
Conformación de desoxirribosa
Apareamiento de bases
Giro a derechas Conformación del enlace glicosídico anti
Conformación de desoxirribosa
Apareamiento de bases
Conformación del enlace glicosídico anti
Giro a derechas
Pirimidinas Purinas
Giro a izquierdas
Conformación de desoxirribosa
Apareamiento de bases
Conformación del enlace glicosídico:
sym purinas anti pirimidinas
Secuencias palindrómicas:
regiones de ADN de doble hebra con secuencias de bases que se repiten en forma invertida entre ambas
cadenas presentando doble simetría
Secuencias que adoptan estructuras inusuales
Son potenciales formadoras de:
Horquillas (ADN simple hebra y ARN) Estructuras cruciformes (ADN duplex)
Repeticiones espejadas: regiones de ADN de doble hebra que no tienen
secuencias complementarias en la misma cadena. Se encuentran en moléculas de ADN largas (varios miles e pares de bases)
Secuencias que adoptan estructuras inusuales
Estructuras de 3 o 4 hebras: ADN triplex y ADN cuadruplex
ADN triplex: se presenta en segmentos polipirimidinicos y polipurunicos Apareamientos de bases
Antiparalelas Paralelas
Las hélices triplex son más estables a pH ácido porque C tiene que estar protonada C+ (pKa en la hebra 7,5, pKa normal 4,2)
H-ADN: Hélice triplex en trayectos polipirimidina o polipurina Con repeticiones espejadas
Repetición espejada
(pertenece a la misma hebra)
ADN cuadruplex
En secuencias con alta proporción de Guanina
Posibles orientaciones de las hebras
Desnaturalización
Las soluciones de ADN nativo son muy viscosas a pH 7 y 25ºC
Al aumentar temperatura o variar el pH a situaciones extremas la viscosidad decrece abruptamente
rápido
lento
Densidad de flotación
Efecto hipercrómico:
Aumento de absorbancia a 260 nm que manifiesta una
estructura bicatenaria al perder su
estructura nativa o plectonémica
Estimación del porcentaje de pares de bases en función de la magnitud del efecto hipercrómico
Temperatura media de fusión:
Temperatura a la cual se alcanza el 50 % de desnaturalización
Tm y complejidad del ADN
ADN parcialmente desnaturalizado
Las flechas indican regiones ricas en A=T
Estimación del porcentaje de pares de bases en función de Tm
ACIDOS NUCLEICOS: ESTRUCTURA DE RNA.
Estructura secundaria de ARN
Otras bases nitrogenadas presentes en ARN
Las bases son modificadas en reacciones postranscripcionales
ARNm
5’cap del ARNmARN
tEstructura tridimensional de un ARNt
Estructura general y forma de unión un aminoácido al extremo 3’ terminal de un ARNt
Aminoacil ARNt sintetasas
Mecanismo de aminoacilación de ARNt Catalizado por ARNtsintetasas
ARN
rEstructura secundaria de ARNr bacterianos
Algunos apareamientos encontrados en ARNr
Mutaciones: su naturaleza molecular Deleciones e inserciones
Mutaciones: su naturaleza molecular Transiciones y transversiones
Ejemplos
Transversión
Transversión
Transición
Agentes mutagénicos : Radiaciones Formación de dímeros de timina
Mecanismo general de reparación catalizado por la fotoliasa
Agentes alquilantes
Reparación
Metiltransferasas
Dioxigenasas
Desaminación de bases: ácido nitroso
O N O H O N O H O N O H
H2O H3O H3O
N O nitrosilo
N O nitrosilo N
H R R
N O N R2
H O H H
N O R2HN
N-nitrosamina
N O RHN
H3O
N OH2 RN
H2O
RN N diazonio
H2O
R O H
R O
O H
H3O H
Derivados de bases con actividad farmacológica
Derivados de nucleósidos con actividad farmacológica
BIBLIOGRAFÍA
-BIOCHEMISTRY. Lubert STRYER 3 Edition 1998. Ed. Freemon
-BIOORGANIC CHEMISTRY Hermann Dugas. 3rd Edition 1996. Springer Verlang -BIOQUÍMICA. D.y J. Voet 1992. Ed. Omega
-BIOQUIMICA. Albert L. LEHNINGER. 2da. Ed. Ediciones Omega
-PRINCIPIOS DE BIOQUIMICA. Albert L. LEHNINGER. Ediciones Omega
-BIOQUIMICA. Mathews, C and Van Holde, K E. Ed. McGraw- Hill Interamericana.
Segunda edición. 1998.
-ORGANIC CHEMISTRY. 2da. Edition.G.Marc LOUDON. Editorial Benjamin -ORGANIC CHEMISTRY. J. Mc MURRY. 3ra Edición 1994. Ed Interamericana -QUIMICA ORGANICA. Francis Carey ·3 Edicion 1999. Ed. Mc Graw Hill.
-ORGANIC CHEMISTRY J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, and P. Wothers, 2000.Oxford University Press.
-QUIMICA ORGANICA. ESTRUCTURA Y FUNCION. Vollhardt, P and Schore, N. Ed. Omega. 3ra Edición, 2000.
