Formats per:
›
Una pentosa (Ribosa o desoxiribosa)
›
Base Nitrogenada
Unió de la pentosa amb la base mitjançant
Nuceòtids di i trifosfat
›ADP (Adenosin-di-fosfat)
›ATP
›GTP
Nucleòtids cíclics
›AMP
c(Adenosin-3’-5’-monofosfat)
Dinucleòtids
›NAD
›FAD
ATP
Hidròlisi ATP
AMPc
• Polímers de nucleòtids: Es van unint
entre les pentoses mitjançant un grup
fosfat (enllaç fosfodièster).
• Aquest fosfat està unit al C3’ i al C5’ de
la pentosa
• Quan es sintetitzen ho fan en direcció:
5’
3’
DNA: Dues cadenes de nucleòtids
enrotllades entre si.
Bases: A, G, C, T.
Eucariotes: El DNA nuclear, associat a les
histones formant la cromatina.
També trobem DNA en els cloroplasts i
Seqüència dels nucleòtids d’una sola
cadena.
Emmagatzema la informació genètica.
El percentatge de les bases és el mateix
Disposició en l’espai de les dues cadenes:
Antiparal·leles: L’orientació de cada cadena
és diferent.
Es va descobrir per:
- Difracció de raigs X: Es van poder mesurar
distàncies entre els àtoms de la molècula.
- Nombre de bases: A=T i C=G.
El descobriment de l’ADN
Maurice Wilkins i Rosalind Franklin. Els seus estudis de difracció de rajos X,
particularment la famosa
radiografia nº 51, van permetre a Watson i Crick deduir
l’estructura de doble Hèlix de l’ADN.
Chargaff, va demostrar que la proporció molar de bases
púriques sempre és igual a la de bases pirimidíniques. A
més La quantitat d’adenina és igual a la de Timina i la de
Guanina a la de Citosina: Bases complementàries.
Watson&Crick
(1953): Model doble
hèlix.
- Cadenes antiparal·leles.
- Cadenes
complementàries:
Unides per ponts
d’hidrogen entre les
bases nitrogenades.
- Pentoses i fosfats a l
´exterior.
- Es pot desnaturalitzar a
100ºC i renaturalitzar a
65ª: Hibridació.
Aquestes bases interactuen amb les d’una cadena de nucleòtids situada antiparal·lelament. Sempre es formen tres ponts d'hidrogen entre la guanina i la citosina i dos ponts d'hidrogen entre l’adenina i la timina.
L’ADN té una estructura de doble cadena (dextrogira) en la que els esquelets de desoxirribosa-fosfat queden units per enllaços hidrogen entre les bases complementàries que formen plans perpendiculars a l’eix de la molècula.
UNITATS
1 nm = 0,000 000 001
metres
1 nm = 1000
picòmetres
1000 nm = 1
micròmetre
1 nm = 1000
pm
1 Å = 1/10 nm (diametre mig d'un atom)
1 µm = 1000 nm
Les dues cadenes s’envolten una a l’altra. La
distància entre els dos parells de bases és de 3,4 Å.
Una volta sencera té 34 Å, és a dir cada volta conté
10 parells de bases.
B-ADN: Model de Watson i Crick.
Dextrogir, 10 parells de bases per volta.
A-ADN: Més compacte, dextrogir.
Z-ADN: Levogira
2.3- Estructura terciària del DNA
DNA circular: Bacterià i mitocondrial.
Cromosomes: DNA superenrotllat.
Avantatges:
›
Reduir la longitud del DNA
2.4- Tipus d’ADN segons l’estructura,
forma i empaquetament
Estructura: Bicatenari o monocatenari,
aquest és molt rar s’ha trobat en algun
virus.
El bicatenari pot ser:
›
Circular: Bacteris, mitocondris, cloroplasts i
virus
›
Lineal: Nucli eucariotes i alguns virus.
Segons al tipus de molècules a qui es
troba associat:
›
Nucli eucariota: Histones i protamines
(espermatozoides)
›
Procariotes: A proteïnes semblants a
histones, ARN i altres proteïnes
3- Àcid Ribonucleic
Bases: A, G, C, U
Pentosa: Ribosa
Nucleòtids units mitjançant enllaços
fosfodiéster: 5’-3’
Gairebé sempre monocatenari, exepte en
algun virus
Es troba en molts virus, procariotes i eucariotes
Funció:
-
biocatalitzadora: Ribozims (Origen de la vida).
-Material genètic.
-
Síntesis de proteïnes.
-Estructural.
Primària: Seqüència dels nucleòtids
d’una sola cadena.
Secundària: Estructura amb braços i
bucles quan s’enparellen les bases
complementàries.
Terciària: Estructura tridimensional que
s’origina per la formació d’enllaços
d’hidrogen entre diferents parts de
l’estructura secundària.
Estructura secundària
3.2 ARN Transferència (ARNt)
Citoplasma.
Funció: Transport d’aminoàcids fins als ribosomes
segons la seqüència de l’ARNm (Traducció).
70-90 nucleòtids. A més de A, G, C i U, n'hi ha d'altres,
com la dihidrouridina, la ribotimidina, la inosina, la metilguanosina, …
Monocatenari, amb zones d’estruc.
2ària (en doble
hèlix) i zones 1ària: estructura de
trèvol.
Braç D
En la seva molècula s’hi distingeix:
- El braç D (conté dihidrouridina): Interacciona amb l’enzim que fixa l’aa a l’ARNt.
- El braç T (conté ribotimidina): Interacciona amb el ribosoma. - El braç anticodó: conté un anticodó, complementari d’ un triplet de ARNm anomenat codó. A l’anticodó hi ha diferents triplets, que estan en correspondència
amb l’aminoàcid que capta específicament cada ARNt.
- Un braç acceptor d' aminoàcids: Extrem 3’.
3.3 RNA missatger
Monocatenari i lineal.
Funció: Copiar la informació continguda a
l’ADN i dur-la als ribosomes (Transcripció).
Codó: Seqüència de 3 nucleòtids consecutius
de ARNm que codifica un aminoàcid.
En eucariotes
Es forma a partir del pre-ARNm (ARNhn):
Presenta fragments amb informació (
exons
) i
altres sense (
introns
).
Maduració: Procés pel qual els introns es
perden i no aparenxen en l’ARNm. Té lloc al
nucli
Té poques zones estruc.
2ària
Va del nucli on es sintetitza,
al citoplasma
Dura uns quants minuts
És monocistrònic en
eucariotes (duu informació per a 1 proteïna)
Estructura d'un ARNm madur
eucariota inclou una caputxa al 5‘, regió codificant i la cua poli-A ARNm en procariotes • No té exons i introns • No té caputxa • No té cua poliA • És policistrònic
- Molt llarg, molt plegat per complementarietat de bases. - El rRNA s'uneix a proteïnes per formar els ribosomes i té també una certa activitat catalítica a la traducció.
Gen: Un gen és una seqüència lineal
de nucleòtids que és essencial per a una funció
específica, ja sigui en el desenvolupament de
l'ésser o en el manteniment d'una funció
fisiològica normal.
Actualment s'estima que el genoma humà
conté entre 20.000 i 25.000 gens codificants
de proteïnes.
Els gens estan situats en una fracció del
cromosoma, aquesta posició
s’anomena Locus.
Gens estructurals, que codifiquen per a proteïnes.
Molts gens eucariotes es troben constituïts per regions
codificants (exons 1,5 %) interrompudes per regions no codificants que no contenen informació (introns), i que són eliminades en la maduració de l'ARN (splicing).
Gens reguladors no transcriptadors, com:
- Gens o seqüències de replicació que especifiquen el lloc d'iniciació i d'acabament de la replicació de l'ADN.
- Gens de recombinació que proporcionen els llocs d'unió per als enzims de recombinació.
- Gens de seqüències de l'ADN que reconeixen i
interaccionen amb proteïnes, hormones i altres molècules.
El genoma és la seqüència de DNA
compresa en els cromosomes del nucli
de cada cèl·lula diploide (2n).
La dimensió d’un genoma no està
correlacionat amb la complexitat de
l’organisme.
Quan més s’assemblen els genomes de
dues espècies significa que més recent
ha estat la seva diferenciació.
Organismes
Mida del genoma (en milions de parells de
bases) Numero de gens aproximat. Llevat 12 6.000 Bacteri 4,6 4.400 Nematode 97 19.100 Drosophila Melanogaster 180 13.600 Planta mostassa 100 25.000 Espècie humana 3.200 30.000-40.000 Ratolí 3.000 35.000 Arròs 466 45.000-56.000
Hi ha DNA altament repetitiu, DNA
Quina de les dues cadenes de l’ADN conté la
informació genètica? En un gen potser una cadena i en
un altre gen la cadena complementària.
16.Quines particularitats té el genoma mitocondrial
humà? És ADN circular, amb un 97% de seqüències
codificants, que conté 37 gens (dels quals 28 estan en una cadena i 9 en l’altra).
17.Quantes molècules d’ADN conté la matriu d’un
mitocondri? Entre 1000 i 10000 còpies.
18.Què és el proteoma? És el conjunt de proteïnes que
