ADN
GEN és un segment d’ADN que codifica per una proteïna.
ÀCIDS NUCLEICS
Tipus:ADN (àcid desoxiribonucleic) i ARN (àcid ribonucleic) L’estructura de l’Àcid desoxiribonucleic (ADN)
És una llarga cadena formada per moltes unitats anomenades nucleòtids. (polinucleòtid)
Nucleòtid = àcid fosfòric + pentosa (desoxiribosa) + base nitrogenada nucleòsid
PROTEÍNA RTFQ
Un nucleòtid està format per tres molècules unides per reaccions
A l’ADN hi ha dues cadenes llargues de nucleòtids enrotllades entre sí formant una doble hèlix, de manera semblant a una escala de cargol.
Les dues cadenes es disposen en direccions oposades, antiparal·leles (5’- 3’ i 3’- 5’), unides per ponts d’hidrogen dèbils entre parells de bases.
Com s’aparellen les bases?
(amplada uniforme)Adenina-Timina (2 enllaços) A-T Citosina-Guanina (3 enllaços) C-G
En l’ADN es distingeixen 4 nivells estructurals:
Estructura primària o seqüència de nucleòtids. 5’ 3’Estructura secundària o doble hèlix
Model de la doble hèlix de Watson i Crick (1953)
L’enrotllament de la doble hèlix és dextrogir i
plectonòmic, es a dir, que perquè se separin les dues cadenes l’una ha de girar respecte a l’altra.
Estructura terciària
Fibra de cromatina de 100 Å =
collaret de perlas.
La doble hèlix de l’ADN (146 parelles de nucleòtids) s’enrotlla sobre l’octàmer (8 molècules
d’histona), formant el nucleosoma, i sobre una proteïna histona H
1. Els nucleosomes
estan connectats per l’ ADN espaiador (60 parelles de nucleòtids).
Estructura quaternària
Fibra de cromatina de 300 Å = solenoide.
La fibra de cromatina de 100Å s’ empaqueta formant una
fibra de cromatina de 300Å. 6 nucleosomes per volta.
Solenoide es compacte formant llaços, aquests es continuen compactant fins a formar el cromosoma.
És una doble hèlix formada per dues cadenes de desoxiribonucleòtids antiparal·leles 5’ 3’
3’ 5’
Les bases dirigides cap al centre. La
distància entre una base i l’altra és de 3,4 Å. Les bases complementàries es mantenen unides per ponts d’hidrogen . (A-T i C-G) Cada 10 bases (34 Å ) es produeix una volta completa.
El diàmetre de la doble hèlix és de 20 (àngstroms).
On podem trobar ADN?
Eucariotes: nucli, cloroplasts i mitocondris.
Procariotes: lliure en el citoplasma.
Tipus de DNA segons l'estructura:
● Monocatenari (un sol filament): només en alguns virus. ● Bicatenari (dos filaments): en tota la resta d’organismes.
Tipus de DNA segons la forma:
Circular: com el DNA dels cloroplasts,
mitocondris, bacteris i alguns virus.
Lineal: com el DNA del nucli dels
eucariotes i d'alguns virus.
Desnaturalització del ADN
Desnaturalització: a 100ºC, les dos
cadenes del DNA se separen.
Renaturalització: a 65ºC, les dos
Com l’ADN codifica les proteïnes?
Els parells de bases de l’ADN que porten informació per tal que la cèl·lula pugui sintetitzar una proteïna s’anomena GEN.
Recorda que cada proteïna té la seva seqüència d’aa. EL GEN porta les instruccions per dir quin aa i quin ordre s’han d’enllaçar per a formar una proteïna.
El gen de la fibrosi quística es localitza en el cromosoma 7. És un gen format per 230.000 parells de bases que conté les instruccions per tal que la cèl·lula pugui fer la proteïna RTFQ que forma el canal de clorur que travessa la membrana.
De quina manera la seqüència de bases de l’ADN li diu a la cèl·lula quins
aminoàcids ha d’enllaçar per tal de formar RTFQ o qualsevol altra proteïna?
De l’ADN a les proteïnes
L’ADN ajuda a determinar l’estructura i funció de la cèl·lula dient-li quines proteïnes ha de fer.
L’ADN es troba al nucli (no pot travessar la membrana nuclear) i les proteïnes es construeixen en el citoplasma. Com arriben les instruccions?
Es fa una còpia, l’ARN (àcid ribonucleic) aquest si que pot sortir del nucli hi portar la informació en el citoplasma.
ARN. Àcids ribonucleics
Diferències entre l’ADN i ARN
1. 1 cadena senzilla (menys en els reovirus que és bicatenari). 2. El monosacàrid és la ribosa.
3. Tenen Uracil en comptes de Timina La presència d'un OH en posició 2' de la ribosa fa que químicament el RNA sigui una molècula més inestable que el DNA. Aquest OH, més voluminós, dificulta la formació d'una doble cadena com en el DNA.
Constitueix la major quantitat d'àcid nucleic de les cèl·lules. En eucariotes, hi ha de 5 a 10 vegades més RNA que DNA.
Localització: En totes les cèl·lules
eucariotes i procariotes i en molts tipus de virus.
Les funcions dels àcids ribonucleics
– Transmissió de la informació genètica des del DNA fins als ribosomes. (transcripció) – Conversió de la seqüència de nucleòtids del RNA en una seqüència d'aminoàcids. (traducció)
– Emmagatzemament de la informació genètica (en virus que no tenen DNA).
Hi ha diferents tipus ARN implicats en la síntesi de proteïnes:
ARN missatger
És monocatenari, bàsicament lineal. Només té estructura primària.
Té la funció de copiar la informació continguda en l’ADN i dur-la fins als ribosomes, perquè s’hi sintetitzin les proteïnes a partir dels aminoàcids que porten els ARNt.
Estructura diferent entre eucariotes i procariotes. RNAm eucariòtic
És monocistrònic: conté informació per a una sola proteïna.
Es forma a partir del RNAhn (RNA heterogeni nuclear) també anomenat transcrit primari o preRNAm (perquè és el primer RNA que apareix després del procés de la transcripció del
DNA). El RNAhn té una sèrie de segments amb informació, anomenats exons, alternats amb uns altres segments sense informació, anomenats introns, que en el procés de la
maduració seran suprimits al nucli de la cèl·lula (maduració).
Després de la maduració passarà al citoplasma.
Presenta a l'extrem 5' un CAP que és una molècula anomenada 7-metilguanosina que s'uneix a tres grups fosfat; i a l'extrem 3' una cua de poli(A), formada per una llarga sèrie de residus d'adenina. Aquests extrems tenen funció protectora (la caputxeta bloquejant l'acció dels enzims exonucleases que podrien destruir el RNAm i constitueix el senyal d' inici en la síntesi de proteïnes i la cua serveix d'estabilitzador davant dels enzims exonucleases.).
RNAm procariòtic
És policistrònic: conté informació per més d’una proteïna.
ARN de transferència
Té uns 70-90 nucleòtids es troba en el citoplasma en forma de molècula dispersa.
És monocatenari. Presenta zones amb estructura secundària en doble hèlix a causa de la complementarietat entre les bases d'alguns segments,i zones amb estructura primària o lineal que formen nanses o bucles, la qual cosa confereix a la molècula una forma de fulla de trèvol.
A l’extrem 3’ hi ha un triplet –C-C-A que és on s’enllaça l’aa. L’anticodó es complementari amb el codó de l’ARNm
Té com a funció transportar aa específics fins als ribosomes. Existeixen més de 20 ARNt diferents, almenys un per cada aminoàcid dels que formen les proteïnes naturals.
ARN ribosòmic
L’ARN-r units a les proteïnes constitueixen els ribosomes.
Faciliten el procés de traducció. És el RNA més abundant.
Svedberg (coeficient directament proporcional a la velocitat de sedimentació de la partícula durant la ultracentrifugació))
en unitats svedberg (S).
Ribosomes: orgànuls cel·lulars, formats per dos subunitats, implicats en la síntesi de proteïnes.
RNAn (RNA nucleolar)
Constitueix el nuclèol.
S'origina a partir d'una regió del DNA que s'anomena regió organitzadora nucleolar. Després s’associen a proteïnes i surten del nucli, donant lloc als ribosomes en el citoplasma.
L'ARNpn s'uneix a determinades proteïnes del nucli i es formen les ribonucleoproteines nuclears (RNPpn), actua duent a terme el procés d'eliminació d'introns (maduració de l'ARNm).
ARN D’INTERFERÈNCIA (ARNi)
L’ARN d’interferència (ARNi) és de cadena doble i conté tan sols de 20 a 25 nucleòtids. És utilitzat per determinats enzims per reconèixer ARNm concrets, per la complementarietat de bases amb una de les cadenes. Després es degrada i així impedeix que aquests ARNm
originin proteïnes. Es considera que aquest ARN constitueix un mecanisme de control de
la cèl.lula. Va ser descobert el 1998 i actualment s’ha començat a utilitzar pel tractament d’infeccions víriques, del càncer i de les malalties hereditàries.
