1. Ácidos Nucléicos:
Cómo la estructura
comunica la información

2. Ácidos Nucléicos
Son biopolímeros hechos de monómeros, los
nucleótidos, que constan de:
• Una base nitrogenada: Compuesto
aromático nitrogenado
• Un monosacarido
• Ácido fosfórico
De dos tipos:
• RNA ó ARN (Ácido ribonucléico)
• DNA ó ADN (Ácido desoxirribonucléico)

3. Estructura del RNA

4. Diferencia entre DNA y RNA
• DNA: Contiene timina
• RNA: Contiene uracilo
• Uracilo es igual a la Timina pero sin el grupo 5 metil.
• La timina es 5 metil uracilo

5. Bases nitrogenadas: Purinas y Pirimidinas
Pirimidina Citosina Timina Uracilo
Purina Adenina Guanina

6. Otras bases «raras» (tRNA)

7. Nucleósidos
• Azúcar + Base
• Ribosa ó desoxirribosa (C2’) unida a una base (C1’)
por un enlace N-glicosídico.
• No tiene grupo fosfato.

8. Terminología de Nucleósidos y Nucleótidos
Nucleósidos: Purinas: -osina, Pirimidinas: -idinas
Nucleótidos: -ilato

9. Funciones de los Nucleótidos
•Son los monómeros de los ácidos nucléicos
•Fuente de energia (ATP, GTP).
•Reacciones de transferencia de grupos fosfato
•Procesos biosintéticos (p.e. UDP-glucosa en
síntesis de glucógeno, CDP-acilglicerol en síntesis
de lípidos).
•Parte de Coenzimas NAD(P), FAD, Coenzima A
•Componentes de la transmisión de señales
(cAMP, cGMP, etc.)

10. Ácidos Nucléicos
Niveles de estructura:
• 1ria: Orden de las bases en la secuencia
de polinucleótidos
• 2ria: Estructura 3D del esqueleto de
polinucleótidos
• 3ria: superenrollamiento de la molécula
• 4ria: Interacción de los ácidos nucleicos
con otras macromoléculas (proteínas).

11. DNA Estructura
1°
Enlace 5’-3’
fosfodiéster
Se nombra en orden de extremo 5’ (Fosfato libre en al carbono
5’) al extremo 3’ (OH libre en el carbono 3’).

12. DNA – Estructura 2°
Watson y Crick (1953):
• Doble hélice
• Antiparalela
• Complementaria
• Estructura basada en
difracción de rayos X.

13. Estructura del RNA
En general cadena sencilla
Algunos virus cadena doble
La cadena sencilla se puede
plegar sobre si mismo por
complementaridad

14. Pareamiento de bases
• Por complementariedad
• Puentes de hidrógeno entre A-T y G-C
• Distancia de 11 Å en ambos

15. Otras formas de DNA
• DNA-B: Forma fisiológica DNA-B
• Hélice derecha (dextrogira), diámetro
11Å,10 pb por vuelta (34Å)
• DNA-A: Más gruesa que B-DNA
• En híbridos DNA:RNA
DNA-A
• 11 pb por vuelta, dextrógira
• DNA-Z: Hélice izquierda, levógira. Más
delgada.
En secuencias que alternan purinas y
pirimidinas CGCGCG pueden ser C DNA-Z
metiladas. Papel en expresión génica.

16. DNA-A, DNA-B y DNA-Z

17. Otras características del DNA
Apilamiento de bases
• Son hidrofóbicas – Interacciones hidrofóbicas.
• DNA-B: cada base rotada 32°maximiza
pareamiento pero no el apilamiento.
• Bases expuestas en el surco menor entran en
contacto con el agua.

18. Apilamiento de bases “Giro de hélice”
• Las distancias del pareamiento son menos óptimas
• …pero el apilamiento es mejor
• …y el agua es eliminada de los surcos menores.

19. DNA – Estructura 3°Superenrollamiento
• Doble hélice puede considerarse como una cuerda
de dos hebras enrollada a la derecha
• Puede sufrir superenrollamiento positivo/negativo

20. DNA – Estructura 3°
• Superenrollamiento
• DNA circular y DNA lineal largo
• Topoisomerasas:
• Clase I: cortan los enlaces fosfodiester de una
hebra y luego la reunen.
• Clase II: cortan las dos hebras y luego las reunen.
• DNA girasa: Una topoisomerasa II bacteriana

21. Superenrollamiento en
DNA Eucariótico
• Histonas: proteínas, ricas en AA
Nucleosoma
básicos Lys y Arg.
8 histonas con 2
vueltas y pico de 5 Tipos: H1, H2A, H2B, H3, H4
DNA
DNA • Cromatina: DNA e histonas
• Nucleosoma: DNA enrollado en el
octámero de histonas 2X(H2A,
H2B, H3 y H4), introduce
superenrollamientos negativos.
• H1 estabiliza la unión del
nucleosoma)

22. Tipos de RNA
• RNA mensajero (mRNA)
• RNA de transferencia (tRNA)
• RNA ribosomal (rRNA)
• RNA pequeño nuclear (snRNA)
• RNA de interferencia (iRNA)
• microRNA (miRNA)

23. RNA de transferencia (tRNA)
• 73-94 nts, bases “raras”
• Porta un AA en su extremo 3’.
• Puentes de hidrogeno forman la
estructura 2D de trébol.
• Unión específica de diferentes tRNA
con diferentes AA según su anticodón.
• Transporta los AA al ribosoma para
síntesis de proteínas.
• Reconocimiento codón (en el mRNA)
con el anticodón del tRNA

24. Resumen:
Función de diferentes tipos de RNA

25. Transferencia de
Información en las
células Replicación
Dogma central de Transcripción
la Biología
Molecular
Traducción

26. Replicación
Duplicación del DNA para la división celular
Semiconservativa
Cada DNA contiene una
cadena nueva y una
cadena parental.

27. Enzimología de la replicación
Enzimas: DNA polimerasas
Requerimientos:
1. Cebador: Aporta el 3´OH
2. Sustratos: dNTP
3. Cofactores iones divalentes
Mg++
4. Molde o plantilla
Mecanismo de acción:
Formación de enlace fosfodiéster
de los dNTPs adicionados por
complementaridad.

28. Transcripción: Síntesis de RNA a partir de DNA
• Principal punto de control en la expresión de los genes y
de la producción de proteínas.
• Produce todos los tipos de ARN (cada año más tipos y
más funciones).
• Lo que se transcribe depende de la función de la célula

29. Gen
Secuencia de DNA que codifica para un producto
funcional.
No solamente proteínas!!!
tRNA, rRNA, miRNA, snRNA, etc.

30. Promotor
• Segmento de DNA reconocido por la RNA polimerasa.
• Indica que segmento y que hebra de la doble cadena
debe ser transcrita y donde debe iniciar la transcripción.
• Se ubica corriente arriba (hacia 5´) del gen

31. Estructura del Gen en procariotas:
En eucariotas: Exones e intrones.
Exones: Codifican constituidos por codones
Intrones: No codifican no están constituidos por codones

32. Enzimología de la transcripción
Enzima: RNA polimerasa. Forma enlaces fosfodiester
entre ribonucleótidos formando así la cadena de RNA
En E. coli la holoenzima RNA pol tiene 5 subunidades:
• σ: que reconoce el promotor
• α, ω, β y β´: Núcleo enzimático, forman el sitio activo
de la polimerización
Requerimientos
1. Molde (DNA)
2. NTPs (ATP, CTP, GTP, UTP)
3. Mg++
4. Síntesis en 5´→3´

33. Procesamiento del precursor del
mRNA en eucariotes
mRNA en eucariotas es producido en núcleo y debe
ser transportado a citoplasma
• Adicion de nucleótidos en los extremos: En el
5´: Cap (7metilGuanilato y en el 3´: Cola de
poliAs. Estabilidad y transporte.
• Splicing: Corte y empalme: Retirar intrones (no
codificantes) y empalmar exones (codificantes)
para que sea adecuadamente leída según el
código genético.

34. Del gen eucariótico al RNA mensajero maduro

35. Código genetico
Es la correlación entre 2 lenguajes informativos: Ácidos
nucléicos y proteínas
Correspondencia entre la secuencia de los nucleótidos y los 20
aminoácido.
Codón: Secuencia de tres bases que especifican un aminoácido.
AA

36. Características del código genético
• En tripletes: Una secuencia de tres bases (un
codon) se requiere para especificar un AA (64
posibilidades diferentes)
• No sobrelapado o sobrepuesto: Cada base
pertenece a un sólo codon.
• Sin comas o puntuación entre los codones: Los
codones están uno a continuación del otro sin bases
separando codones.
• Es redundante (degenerado): más de un triplete
codifica para el mismo AA; Leu, Ser y Arg,
codificados por 6 codones.
• Universal: Igual en virus, procariotes y eucariotes;
algunas excepciones

37. Excepciones a la universalidad del código
genético…
Organismo Codón Debería Codifica
codificar para para
Mitocondria (mamíferos, UGA Pare Trp
drosophila, levaduras)
Mitocondria (mamíferos, AUA Ile Met
drosophila, levaduras)
Muchos protozoos UAA, UAG Pare Gln
Candida cylindracea CUG Leu Ser

38. Traducción
• Síntesis de proteínas: Formación de enlaces
peptídicos entre AA codificados en codones del
mRNA.
• Requiere de ribosomas, mRNA, tRNA, rRNA y
factores proteícos.

39. Para poder incorporar los AA en la cadena
peptídica lo primero es …
1. Activación de aminoácidos
Unir el aminoácido al tRNA que porte el anticodon
correspondiente por medio de la enzima aminoacil-tRNA
sintetasa.
El anticodón que se encuentra en el tRNA va a reconocer los
codones en el mRNA y de esta manera se traduce la
información en aminoácidos.