1. Introducción-DNA-RNA Flashcards
Carbonos de los nucleótidos
Carbono 1: a donde se une la base nitrogenada
Carbono 2: determina si es DNA o RNA
Carbono 3: enlace fosfodiéster
Carbono 4: para que tenga 5
Carbono 5: para unirse a los fosfatos
Purinas
2 anillos
Adenina
Guanina
Pirimidinas
1 anillo
Citosina
Timina
Uracilo
Enlace fosfodiéster
Enlace covalente para unir dos nucleótidos
Se da entre el OH del carbono 3 con el fosfato
del carbono 5 del nucleótido correspondiente
Nucleótidos en la síntesis de DNA
- Mientras están fuera del DNA los nucleótidos están en forma
trifosfatada - La energía que se libera para romper el enlace trifosfato se
utiliza para la síntesis de DNA - En la síntesis de DNA siempre se va a unir el OH a un
nucleótido con 3 fosfatos. “Se mete abajo, no arriba”
Dirección de síntesis de DNA
|
5’ a 3’
Cadenas del ADN
Cadenas complementarias y anti-paralelas
Su estabilidad se da por puentes de hidrógeno
Puentes de hidrógeno entre AT y CG
AT = 2 puentes, más fácil de romper
CG = 3 puentes, más difícil de romper
Surco que ayuda a regular la expresión génica
Surco mayor
(más GC que AT)
Forma de los surcos de ADN
Dependiendo de la expresión del gen, la B es la más común: con surco mayor y menor
La A es equilibrada, la Z se ve bien rara
Clases de ARN
rRNA
tRNA
mRNA
Tamaño y longitud del rRNA
28s, 18s, 5.8s, 5s
En procariotes: 23 s, 16s, 5s
S = gradiente de sedimentación de glucosa
Tamaño y longitud del tRNA
65-110 nt
Tamaño y longitud del mRNA
0.5-6+ kb
Porcentaje del total de RNA celular de cada tipo de RNA
- rRNA: 80%
- tRNA: 15%
- mRNA: 5%
Función de cada tipo de RNA
- rRNA: Interacción para formar ribosomas
- tRNA: “adapter” adaptación
- mRNA: dirección de síntesis de proteínas celulares
Ribosomas en eucariotes
- Ribosoma intacto: 80s
- subunidad grande: 60s (rRNA 28s, 5.8s, 5s)
- Subunidad pequeña: 40s (rRNA 18s)
Ribosomas en procariotes
- Ribosoma intacto: 70s
- Subunidad grande: 50s (rRNA 23s, 5s)
- Subunidad pequeña: 30s (rRNA 16s)
Características del mRNA
Tiene G-cap y cola poli-A
G-cap en 5’
poli-A en 3’
Promedio de exones por gen
8 aproximadamente
Exones vs intrones
Exones dan información
Intrones = relleno (u otras cosas)
rRNA en mamíferos
80s (4.2 x10’6 daltons)
Dividido en subunidad mayor (60s) y subunidad menor (40s)
Subunidad mayor = 28s + 5.8s + 5s + 49 proteínas
Subunidad menor = 18s + 33 proteínas
¿Cómo se pliega el rRNA?
Se pliega sobre sí mismo a partir de complementariedad. se ve bonito
tRNA: estructura
- Acceptor stem
- D-loop con brazo D
- Brazo anticodón con el loop anticodón y el anticodón
- Loop variable
- T-loop con brazo T
- Terminación CCA
Diferencia entre el tRNA citoplasmático y el tRNA de la mitocondria en un humano
El loop variable es más grande en la mitocondria, hay varios nucleótidos que sufren modificaciones
Movimiento del tRNA en comparación con el ribosoma
El movimiento del tRNA es relativo a la cabeza (subunidad pequeña, 30s)
La cabeza y el cuerpo van girando (Φ). Sólo la cabeza se inclina (θ)
siRNA
RNA silenciador. Silencian mRNA
Vía de siRNA
Se pueden expresar solos o con loop. El loop se quita con una enzima.
Una vez expresado, se une a un complejo de carga que forma al AGO2 pre-RISC, el cual corta una parte, se involucra SAM/SAH y ya sale AGO2 RISC –> se une a su objetivo y lo limpia/quita.
Los siRNA tienen acople perfecto con el RNAm por lo que sirven para inhibir la traducción de manera muy específicaoprecisa
Vía de miRNA
Se expresa muy raro pero al final forma el complejo AGO1 pre-RISC y luego el AGO1 RISC y causa represión traslacional, desestabilización del mRNA
Se expresa en el núcleo, actúa en el citoplasma. los microRNA no tienen un acople perfecto por lo que más bien puede inhibir la traducción de maneramásamplia
Proceso de RNAi
Se puede sintetizar siRNA específico, que se mete a la célula, se mete a RISC y se abre, se une de manera complementaria al mRNA y se degrada.
onpattro
siRNA
patisiran, utilizado para Amiloidosis transtiretina
Amiloidosis transtiretina
Es una enfermedad en la que el hígado, el ojo y el plexo coroideo producen transtirretina, se secreta y forman terámeros, se disocian y forman monómeros. Estos se pliegan inadecuadamente y se forman en un estado pre-amiloide, se polimerizan y se forman fibrillas de amoloide, se depositan y afectan.
Manifestaciones oculares, SNC, CV, GI, renales, sx del túnel carpal, neuropatías autonómicas, neuropatías motosensoriales periféricas
Biogénesis de un exosoma
Se activa un rc de membrana, se forma un endosoma temprano. Se insertan proteínas, RNA, DNA, formando un endosoma tardío, el cual entra y sale al aparato de Gogli, dependiendo de los requerimientos. De ahí pasa a ser o un lisosoma o un cuerpo multivesicular tardío. Este cuerpo puede convertirse en autofagosoma y degradarse a lisosoma o irse directo a lisosoma. En caso de que se secrete, se da exocitosis y se forman los exosomas
Propiedades de los exosomas
- Circulación en todo el cuerpo
- Compartamentalización
- Entrega específica // objetivo específico
- Seguro y con biocompatibilidad
- Encapsulado y con protección del producto
- Penetración alta
- Bodegradable
- Biodistribución mejorada
Características de un exosoma
Tiene las características de la membrana celular, rc de transferrina, proteínas transmembrana, MHC I y II, ICAMs, flotillina, moléculas de adhesión, tetraspaninas (CD63, 81, 9), integrinas y colesterol
Contiene ADN, ARN, mRNA, RNA pequeño, proteínas de esuqleto, alfa-sinucleína en monómero y agregados, proteínas oligoméricas, proteínas de señalización, anexinas, Rab5, Rab7, HSP70, HSP90
Funciones de un exosoma
Como biomarcador, regeneración de tejidos, modulación inmune, diagnóstico, objetivo, como vehículo de administración.
Influye en el embarazo, en el corazón, células madre, tumores, cerebro, infecciones, etc.
Exosoma como biomarcador
- Proteína Tau
- alfa sinucleína
- RNA de tumores específicos
- CD81
- EGFR
- GP1
- LRRK2
- IRS-1
Exosoma como modulación inmune
Exosomas derivados de tumores (TEX):
- células supresoras derivadas de mieloide (IL-6)
- Células T reguladoras (EGFR)
- Células T CD4+ (TGF-β)
- Células T CD8+ (TGF-β)
- Células NK (miR-29a, miR-21, TGF-β)
Exosomas en diagnóstico
Se puede meter como miRNA-21 y con fluorescencia para que cuando penetre en exosomas derivados del cáncer se de el diagnóstico
Se aíslan exosomas, se purifican y funcionan como dx a través de PCR, secuenciación, proteómicas o sensores electroquímicos
Exosomas como vehículo de administración
Se puede meter plásmidos, siRNA, compuestos antiinflamatorios
Exosomas en regeneración de tejido
En corazón se obtienen células cardiacas, se obtienen exosomas derivados de células cardiacas y se puede regenerar tejido a través de terapia exosómica para corazones lesionados
Exosomas en terapéutica
Se aíslan células madre mesenquimatosas, se modifican con molécuilas terapéuticas o con precondiciones, se aíslan exosomas formados con estos estímulos, se dan estos exosomas en la enfermedad.
Se aíslan células sanguíneas, se hace bioingeniería para que se secreten, se secretan exosomas, se aíslan y se inyectan con medicamentos para los pacientes.
Estructura del gen
DNA (20,000 genes) -> transcripción (2,000 factores) -> mRNA (10 copias) -> traducción (1,000 proteínas en proceso) -> proteínas (50,000 copias)
se da degradación de mRNA (7-9 hrs) y de proteínas (46 hrs) hrs de vida media
Estructura de un gen eucariótico
- Río arriba: upstream regulatory sequence. Hay elementos proximales (caja TATA) y elementos distales (silenciadores o promotores). Es en el extremo 5’.
- Marco de lectura abierta: lo que se copia a ARN. Consiste en intrones y exones, con una señal para poli-A
- Río abajo: downstream regulatory sequence. Hay proximales (terminación) y distales (promotores o silenciadores). Es en extremo 3’
Porciones repetitivas: LINE-1
Long interspersed nuclear elements o LINE-1. Se piensa que son de virus no transmisibles o repliocables, no sirven para transcripción.
Sirven para integridad y reparación del DNA.
Estructura de un LINE-1
- ORF-0: proteína putativa que se une a ácidos nucléicos
- ORF-1: sitio de unión de proteína-RNA
- ORF-2: endonucleasa y retrotranscriptasa -> región SVA
- 5’-UTR: rica en CG
- 3’-UTR: región Alu
SINE
SINE: short interspread nuclear elements.
Son derivados de tRNA.
No codifican para proteína
DNA repetitivo
Altamente repetitivo -> DNA satélite
Medianamente repetitivo -> repeticiones en tandem o interspersed retrotransposons
Repeticiones en tándem:
- Genes de copia múltiple -> rRNA genes
- Mini-satélites -> VNTRs
- Microsatélites -> dinucleótidos
Interspersed retrotransposons
- SINEs: Alu
- LINEs: L1
Repeticiones en tándem
Hay variabilidad de número de repeticiones entre personas
Son microsatélites, minisatélites y macrosatélites
DNA fingerprinting
Dependiendo del gen, se puede identificar quién es el padre / madre o el asesino.
Se utiliza el DNA satélite 2
20,000 genes
producen 50, 000-
60,000 PROTEINAS
¿Cómo?
Splicing alternativo
Componentes del genoma humano (%)
- Intrones 26%
- LINEs 20%
- SINEs 13%
- Secuencias únicas misceláneas 12%
- Heterocromatina miscelánea 8%
- LTR retrotrasposones 8%
- ## genes que codifican para proteína 1.5%
Compactación del ADN
Se da por histonas en octámeros, se juntan y se van enrollando
Fases de compactación de ADN
- DNA: parches aislados
- Nucleosomas: DNA + histonas. “Beads on a string”. Son activos transcripcionalmente
- Fibra de 30nm: genes menos activos, se añadió H1.
- Cromosoma activo: durante interfase, se añaden proteínas de plegamiento
- Cromosoma en metafase: durante división celular
