Transcripción

Hola muy buen día en este apartado encontraran generalidades del tema de transcripción, esta un poco más enfocado en lo que nos costo más comprender, espero sea de ayuda para que ustedes

Para comenzar con el tema de transcripción explicaremos y agregaremos definiciones de  algunos conceptos.

¿Qué es un GEN?
Esta pregunta surgió en clase y nuestro profesor nos dio una breve respuesta -Un gen es el segmento de  DNA que codificara para una molécula funcional.
Es decir un Gen es aquella región del genoma que contiene la información necesaria para sintetizar una molécula de polipéptido,

Nosotros encontramos una definición algo parecida:

"Un GEN es el conjunto de secuencias de DNA de todo tipo, estructurales (intrones y exones) y reguladoras, necesarias para codificar un producto génico, sea éste un RNA maduro de cualquier tipo o una proteína funcional."


 














Transcripción 


La transcripción tiene un inicio similar a la replicación 

Reaccion de la DNA polimeraza	.	Reaccion de la RNA polimeraza
requiere de una estructura desenrollada	=	Requiere también de una estructura desenrollada
La enzima toma instrucciones de una hebra de DNA molde	=	También necesita como molde una hebra de DNA ya que el RNA no le sirve para esta función
Las dos hebras de DNA actuan como molde para la síntesis del nuevo DNA, simultáneamente .  Cada DNA duplex formado conserva una de las hebras del DNA origen	≠	Las dos hebras DNA pueden actuar como molde de RNA pero no simultáneamente tras realizar las compias de una sola hebra (molde), se conserva integro el DNA de doble hebra
Utiliza cuatro dNTPs como sustrato:                                                         dDATP,dGTP,dTTP y dCTP	≠	Utiliza cuatro NTPs como sustrato:                                  ATP,GTP,UTO,CTP
No es autoindicadora para iniciar la sintesiss requere RNA como cebador que se aparea por complementariedad, de bases y antiparalelamente sobre el DNA molde	≠	Si es auto indicadora, no requere cebador. Se  inicia en región promotora, con un NTP (generalmente ATP) apareado al molde .El NTP mantiene su trip-P-5 Y SU  3'-OH libre.
La síntesis comienza por el extremo 3'-OH del cebador. La enzima asociada al DNA molde hace que este 3'-OH ataque nucleofisicamente al alfa P del primer Dntp, ya apareado . Se forma el 1 almfa enlace fosfodiester, se rompe el fosfoanhidido alfa-beta y se librear PP¡ . Su hidrólisis favorece la reaccion de síntesis.	=	La sintesis comienza por el extremo 3-OH del cebador. La enzima asociada al DNA molde hace que este 3'-OH ataque nucleofisicamente al alfa P del primer Dntp, ya apareado . Se forma el 1 almfa enlace fosfodiester, se rompe el fosfoanhidido alfa-beta y se librear PP¡ . Su hidrólisis favorece la reaccion de sintesis.
Requiere de Mg +2 como cofactor enzimático para que la actividad  sea optima.	≈	Necesita un ion metálico diva-lente . Sirve Mn +2  y Mg+2 , pero este ultimo actua in vivo
Se produce apareamientos definitivos de A=T y C=G entre las hebra de DNA nuevo y la de ANA molde.	≈	Se produce apareamiento temporales A=U y C=G entre RNA y DNA molde.
Es reiterativa (elongación). Se repite la adicción de dNMPs por ataques nucleoficos de 3'-OH de DNA nuevo sobre el alfa P-5' de cada dNTP apareado. La sintesis es en direccion 5'-3' de la nueva cadena DNA, es decir en direcion 3'-5' del DNA molde.	=	Idem. El procesos se repite . La adición de NMPs es por ataques nucleofitos del  3'-OH de DNA nuevo sobre el alfa P-5' de cada dNTP apareado. La síntesis es en dirección 5'-3' de la nueva cadena DNA, es decir en direcion 3'-5' del DNA molde.

 

 

 

Experimento de Meselson y Stahl

Meselson y Stahl (1957) diseñaron un experimento para tratar de averiguar la forma en la que se realiza la replicación del ADN en E. coli, es decir, la pregunta que se plantearon fue:

¿Qué modelo de replicación del ADN sigue E. coli, semiconservativo, conservativo o dispersivo?. 

Para contestar a esta pregunta, diseñaron un experimento en el que marcaban el ADN de la bacteria E. coli con Nitrógeno pesado N15, para ello hicieron crecer las bacterias durante 14 generaciones sucesivas en un medio que contenía como única fuente de Nitrógeno N15. 

Durante estas 14 generaciones el ADN de las bacterias las bacterias se había sintetizado con bases nitrogenadas con Nitrógeno pesado (N15). Posteriormente, comprobaron que podían distinguir el ADN del las bacterias que crecían en un medio normal (con N14) del ADN de las bacterias que habían crecido durante 14 generaciones en N15.

Para ello extrajeron el ADN de ambos tipos de bacterias y lo centrifugaron en un gradiente de densidad de CsCl. El resultado fue que la densidad del ADN de las bacterias que habían crecido en presencia de N15 era mayor que el ADN de las bacterias que habían crecido con N14. Una vez comprobado que eran capaces de distinguir el ADN de ambos tipos de bacterias, continuaron el experimento de la siguiente forma: Las bacterias que habían estado creciendo en Nitrógeno pesado (N15) las pasaron a un medio de cultivo que contenía N14 (Nitrógeno normal) y a distintos tiempos, media generación, una generación, dos generaciones, tres generaciones de replicación, tomaban una muestra del cultivo bacteriano, extraían el ADN y centrifugaban en gradiente de densidad de CsCl.

Cuando extraían el ADN de la bacterias que llevaban una generación creciendo en N14 y centrifugaban en CsCl, obtenían una sola banda de densidad intermedia (N14-15)entre la del ADN N14 y el ADN N15. Si extraían el ADN de las bacterias que llevaban dos generaciones creciendo en N14 y centrifugaban en gradiente de CsCl obtenían dos bandas, una correspondiente al ADN N14 y otra de densidad intermedia (N14-15) entre la del ADN N14 y el ADN N15.

 La absorbancia a 260 nm es directamente proporcional a la cantidad de ADN que contiene una banda, de manera que al medir la absorbancia de las dos bandas obtenidas en la segunda generación, obtenían que ambas contenían igual cantidad de ADN (1:1). Al extraer y centrifugar en CsCl el ADN de las bacterias que llevaban tres generaciones creciendo en N14, obtenían dos bandas, una correspondiente al ADN N14 y otra de densidad intermedia (N14-15) entre la del ADN N14 y el ADN N15. La cantidad de ADN que contenía la banda correspondiente al ADN N14 era tres veces mayor que la encontrada en la banda de densidad intermedia (N14-15), proporción (3:1). 

Los resultados obtenidos por Meselson y Stahl (1958) se ajustaban a un modelo de replicación semiconservativo. Para asegurarse, aislaron la banda de ADN de densidad intermedia (N14-15) obtenida a partir de las bacterias que llevaban una generación en N14, desnaturalizaron el ADN de la banda mediante calor para separar sus dos hélices y, manteniéndolas desnaturalizadas, centrifugaron en CsCl. Si la replicación de E. coli se ajustaba al modelo semiconservativo, una de las hélices debería estar construida con N15 (la vieja) y la otra hélice con N14 (la nueva) y, al centrifugar en gradiente de densidad esperaríamos obtener dos bandas una más densa correspondiente a la hélice construida con N15 y otra menos densa sintetizada con N14. El resultado obtenido por Meselson y Stahl (1958) fue precisamente el esperado para una replicación semiconservativa

Preguntas de clase

Cual es la diferencia entre Nitrogeno 14 y Nitrogeno 15

Una de las principales diferencias como lo expresa la lectura es su peso el N15 es mucho más pesado que el N14, eso se debe a que pose un Neutron más.

Practicas

Practica 1

Micropipeteo

En el laboratorio aprendimos a utilizar la Micropipeta, para entrar al laboratorio de Molecular fue necesario llevar nuestra bata blanca, limpia y esterilizada pues trabajaríamos con material delicado, también como en cualquier otro laboratorio fue necesario llevar nuestro cabello bien peinado y recogido, ser puntuales, llevar un repaso de lo que veríamos en el laboratorio con la finalidad de poder observar buenos resultados. 

Al entrar al laboratorio todo el material esta esterilizado es por ello que debemos lavarnos bien nuestras manos, utilizamos una bitácora para hacer anotaciones de todo lo visto, y de los acontecimientos relevantes que surja, solo podemos sacar una pluma, y todo el material utilizado tiene que quedar sobre la papeleta de nuestra mesa, la dinámica de nuestras practicas es cada clase escoger un equipo diferente, y aprender a trabajar con todos tus compañeros.  

En esta primera clase no solo aprendimos a utilizar la Micropipeta si no a trabajar en el laboratorio.

Para utilizar la Micropipeta es necesario conocer sus partes, posteriormente necesitaras saber cuanto volumen puede medir y en que forma esta expresado, ya que algunas llegan a mil pero solo tienen 3 recuadros para números, así que al camiar, de numero negro a rojos sabes que ya cuentas con miles, después de conocer eso solo queda tener precisión y exactitud  al ser cuidadoso podrás lograrlo con éxito.

Historia de la Biología Molecular

1859-Charles Darwin

Publico el libro " El Origen de las especies por medio de la seleccion por medio de la selección natural, o la preservación de las razas preferidas en la lucha por la vida”.La teoría de Darwin generó gran polémica en diversos ámbitos sociales.

1869-Johan friedrich

Miescher

 Descubrió una sustancia a la que llamo  "nucleínas".. Más tarde aisló una muestra pura del material que ahora se conoce como ADN de esperma de salmón, y en 1889 el patólogo alemán Richard Altmann, discípulo de Miescher, logró separar por vez primera las proteínas de la “nucleína”, llamando a la nueva sustancia "ácido nucleico".

1586 JOHAN G MENDEL

Mendel cultivó y probó cerca de 28,000 plantas de la especie Pisum sativum (planta del guisante). Sus experimentos le llevaron a concebir dos generalizaciones que después serían conocidas como Leyes de Mendel de la herencia o herencia mendeliana.

1885-Oscar Harting

Propuso que la nucleína era la sustancia encargada no sólo de la fecundación, sino también de la transmisión de las características hereditarias; sin embargo, esta idea no  sería comprobada experimentalmente.

Fue comprobado hasta 1944.

1868-1969 Johann
Friedrich Miescher

Este científico que estudiaba la composición química de los leucocitos, describió de sus experimentos que las propiedades de la sustancia aislada rica en fosfatos, sin azufre y resistente a proteasas no correspondía a lípidos ni proteínas. A esta nueva molécula, presente en todos los núcleos celulares, Miescher la llamó nucleína. Luego, con la identificación de su naturaleza acídica se le asignó el nombre genérico de “Acido Nucleico”.

   

1879-1882 Walter
Flemming y Robert
Feulgen

Describio la mitosis. Este acontecimiento científico lo lograron al observar lareplicación de los cromosomas gracias a que implementaron nuevas técnicas detinción. fue un químico y profesor alemán que, en 1914, desarrolló un método de tinción de ADN y que también descubrió que el ADN se encuentra en los cromosomas.

1881-Albrecht
Kossel

Demostró que en la hidrólisis de las nucleoproteínas hay dos componentes: uno es una proteína y el otro el ácido nucleico que, a su vez, está formado por timina y adenina. También descubrió el ácido tímico, la agmatina y la histidina. Aisló las nucleoproteínas a partir de espermatozoides de peces y señaló la relación de los ácidos nucleicos con las bases púricas y pirimidínicas.

1889 Johan Friedrich

La nucleína de Meischer era en realidad una mezcla de ácido desoxirribonucleico (DNA), ácido ribonucleico (RNA) y proteínas coexistentes de manera estrecha a ambos ácidos. Sin embargo, hacia 1889, el grupo de Meischer logró purificar por completo la nucleína, eliminando totalmente a las proteínas.

Replicacion DNA

                          REPLICACIÓN DEL DNA

¿Cuál  Proteína  se encarga de mandar la señal para la replicación celular?

La Ciclina es la proteína encargada 

En que consiste la Replicación del DNA

La replicación del DNA es la síntesis de una molécula de DNA de dos hebras a partir de una molécula molde, cuando una célula se divide, en primer lugar, debe duplicar su genoma para que cada célula hija contenga un juego completo de cromosomas. La finalidad de ello es  producir copias de si mismos, para  transmitirse de una célula a otra de generación en generación y así prevalecer. 

Caracteristicas de la Replicación:

1- Es semiconservativa: al funal cada molecula de ADN nueva presenta una cadena original y una cadena nueva esto lo podemos apreciar en la imagen siguiente. 

Para mayor información revisa el experimento de Meselson y Stah dando click. 

2. La replicación siempre se realiza adicionando nucleótidos en dirección 5' → 3' 

3. Es semidiscontinua - en una de las cadenas se sintetizan filamentos bastante grandes y de forma continua, mientras que en la otra (cadena retardada) la síntesis es discontinua, ya que se van sintetizando fragmentos pequeños que se disponen de manera separada. 

. Es bidireccional - a partir de un punto dado, la duplicación progresa en dos direcciones. 

5. El proceso de duplicación del DNA es controlado enzimáticamente, asegurando así una alta fidelidad en la información que contiene la copia.

Pasos para la Replicación 

Topoisomerasas

Permiten resolver los nudos que se forman en el DNA superenrrollado al fundirse la doble hélice.

Helicasas 

Son necesarias para que las hebras molde puedan exponer sus bases, ya que ellas rompen los puentes de hidrógeno de las dobles hebra.}

Biología Molecular

Bienvenidos a nuestro Blog 

Este blog esta echo por estudiantes de la materia de Biología Molecular, impartida en el Centro Universitario de Ciencias Biológicas y Agropecuarias, en el abordaremos temas relacionados con la Biología Molecular, podrán encontrar definiciones y explicaremos dudas que como estudiantes nos suelen surgir, así bien adicionaremos temas relevantes y de interés relacionados con la materia, mostrando aplicaciones de la Biología Molecular, esperamos nos puedan acompañar durante esta bonita experiencia de aprendizaje.    

 "Aprender es descubrir que algo es posible". 'Fritz Perls'

Les compartimos una foto de nuestro primer día de clases con nuestro profesor. 

Da click aqui si te interesa saber  un poco de Historia de la Biología Molecular

SI TE INTERESA CONOCER COMO SON LAS PRACTICAS DE LABORATORIO DA CLICK A QUÍ 

A continuación mostraremos unos conceptos claves que repasamos en clase, para poder comprender bien el curso:

Tipos de enlaces 

• Enlace Covalente

Simple x-x
Doble  x=x
Triple  x-=x

      Polar                                                                                              No polar       

                               

• Ionico 

Un Enlace Iónico o electrovalente es el resultado de la presencia de atracción electrostática entre los iones de distinto signo, es decir, uno fuertemente electropositivo y otro fuertemente electronegativo. 

• Fuerza de Van der Walls

. Son fuerzas de estabilización molecular; forman un enlace químico no covalente en el que participan dos tipos de fuerzas o interacciones, las fuerzas de dispersión (que son fuerzas de atracción) y las fuerzas de repulsión entre las capas electrónicas de 2 átomos contiguos.

• Puentes de Hidrógeno 

Es una atracción que existe entre un átomo de hidrógeno (carga positiva) con un átomo pequeño muy electronegativo, como flúor(F), oxígeno (O) o nitrógeno (N) ( F-H, O-H, N-H ), que posee un par de electrones libres (carga negativa), de ahí el nombre de "enlace de hidrógeno", que no debe confundirse con un enlace covalente a átomos de hidrógeno). Un puente de hidrógeno es en realidad una atracción dipolo-dipolo entre moléculas que contienen esos tres tipos de uniones polares.

• Enlaces Peptidicos 

Este enlace se da entre aminoácidos al unirse se libera una molécula de agua para el enlace peptidico al liberarla se junta un grupo cetona con el grupo amino

• Enlaces Glucosídicos

Si se unen dos o más monosacáridos (formando disacáridos o polisacáridos) usando un átomo de oxígeno como puente entre ambas moléculas (un éter), su denominación correcta es enlace O-glucosídico. Análogamente, también existen enlaces S, N y C glucosídicos.

• Enlaces fosfóricos 

Es un tipo de enlace covalente que se produce entre un grupo hidroxilo (OH^-) en el carbono 3' y un grupo fosfato (PO₄³⁻ ) en el carbono 5' del nucleótido entrante, formándose así un doble enlace éster. En esta reacción se libera una molécula de agua y se forma un dinucleótido. 
                                                 



      Unidades Estructurales 

Iones:   Es un átomo o molécula que adquiere carga positiva o carga negativa. Producto de una transferencia de electrones, a este  proceso de ganar o perder electrones (respecto al átomo o molécula neutros) se llama ionización

Átomos: Es la partícula más pequeña y estable que mantiene todas las propiedades de un elemento

Moléculas :Agrupación definida y ordenada de átomos que constituye la porción más pequeña de una sustancia pura y conserva todas sus propiedades.

• Aminoácidos: 

Es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH₂) y un grupo carboxilo (-COOH).

• Bases Nitrogenadas Fundamentales 

Las bases nitrogenadas son compuestos orgánicos  que se caracterizan por incluir 2 nitrógenos, su forma es cíclica, estas las dividimos en Puricas y Pirimidinas. 

DNA

Moléculas del interior de las células que contienen información genética y la transmiten de una generación a otra.

Comenzamos a ver las características del DNA y del ARN a quí les compartimos nuestro apuntes .

• COMPOSICIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

Los seres vivos (procariontes y eucariontes) cuentan con dos tipos de ácidos nucleicos, el ácido desoxirribonucleico (DNA) y el ácido ribonucleico (RNA),cada uno de ellos constituido por nucleótidos específicos. Cada nucleótido tiene tres componentes característicos: una base nitrogenada, un azúcar de 5 carbonos (pentosa) y al menos un fosfato.

Las pentosas son monosacáridos de cinco carbonos que adquieren estructuras heterocíclicas tipo furano (β-furanosas), a través de la esterifi cación del oxígeno del grupo carbonilo aldehídico con el hidroxilo del último carbón asimétrico de la molécula. Los desoxiribonucleótidos del DNA contienen 2-desoxi-D-ribosa, en tanto que los ribonucleótidos del RNA contienen D-ribosa.  

Tanto los anillos heterocíclicos de las bases nitrogenadas como los de las pentosas se enumeran según la convención internacional para purina, pirimidina y furano; sin embargo, para hacer la distinción, los números de la pentosa se designan como primos (1′-5′). Cada base nitrogenada se une covalentemente a la pentosa para formar un nucleósido (denominados adenosina, guanosina, timidina, citidina y uridina, respectivamente), a través de una unión N-β-glucosil (N-9 de las purinas y N-1 de las pirimidinas) al carbono 1′ de la pentosa. Este tipo de unión se forma al quitar un grupo hidroxilo de la pentosa y un hidrógeno de la base, con la consecuente formación de una molécula de agua y un
enlace O-glucosídico.

                            

           DIFERENCIA ENTRE EL ADN Y ARN

COMPACTACIÓN DEL DNA

En clases realizamos un concentrado conceptos para  explicar  como se da la compactación del DNA, está  actividad dinámica nos gusto mucho ya que entre compañeros nos explicamos, lo que cada uno había comprendido mejor, al final de la clase el profesor nos aclaro dudas y nos dio una conclusión  de lo visto en clase. Con base en la explicación del maestro hemos creado este apunte que compartiremos con ustedes. 

                     CAUSAS DE DAÑOS EN EL DNA

DESAMINACION:
Citosina se desaminiza y se vontiverte en uracilo 5' metil citocina se convierte en Timina, al desanimarse la estructura del DNA se manda eliminar.

DESPURINACION:

PRECURSORES DAÑINOS: Nitrato de sodio Na NO2, Nitrato de sodio NaNO3

CONDICIONES FÍSICAS: Rayo luz ultra violeta encuentra 2 timinas las aletear en su reacción provoca perdida de piel  ( cuando te quemas y se cae la piel muerta), para personas con piel morena en personas con piel clara esto puede ser más complicado y puede causar cáncer en la piel al no poder reparar todo, ciclo mutano 6-4 foto productos son poco estable que no logra su reparación completa 
AGENTES MUTAGENICÓS: Bases Analogs,acridines,Agentes Alcalinizantes,Desaminizantes, Micelanius (radicales libres)
RAYOS X: Provoca que se rompan los enlaces 


Nitratos de sodio Na No2  y nitrato de sodio Na No3
AGENTES NITROGENADOS:  
Químicos de laboratorio

                   MECANISMO DE REPARACIÓN EN EL DNA

   

                                                                                                                   

 REPLICACIÓN DEL DNA

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EXPERIMENTO DE MESELSON Y STAHL

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