Biochemistry Flashcards
Estructura de la cromatina
- DNA doble hélice
- Nucleosomas: octámero de histonas + DNA enrollado 2 veces con H1 (linker)
- Eucromatina
- Heterocromatina
- Cromosomas
Diferencia entre eucromatina y heterocromatina
- Eucromatina: menos enrollada, transcripcionalmente activa.
- Heterocromatina: más enrollada, transcripcionalmente inactiva, muy metilada.
Efecto de la metilación sobre el ADN
Modifica la expresión del ADN sin cambiar su secuencia; generalmente, suprime la transcripción.
Efecto de la metilación sobre las histonas
Casi siempre suprime la transcripción pero depende de la ubicación del grupo metilo
Efecto de la acetilación sobre las histonas
Retira la carga positiva, desenrolla el DNA y aumenta la transcripción
Efecto de la deacetilación de histonas
Enrolla el DNA y disminuye la transcripción
Enfermedad con alteración en la acetilación de histonas
Huntington
Enfermedad con alteración en la metilación del DNA
Síndrome de X frágil
Carga del DNA
Negativa (grupo fosfato)
Carga de histonas
Positiva (lysine y arginine)
Cuerpos de Barr
Cromosoma X inactivo alrededor del núcleo
Estructura del DNA
Elemento básico del DNA
Nucleótidos
Purinas
- Adenina
- Guanina
(2 anillos)
Pirimidinas
- Citosina
- Timina
- Uracilo
(1 anillo)
Número de puentes de hidrógeno entre A-T o U
2
Número de puentes de hidrógeno entre C-G
3
(aumenta melting point)
¿Qué produce la deaminación de adenina?
Hipoxantina
¿Qué produce la deaminación de guanina?
Xantina
¿Qué produce la deaminación de citosina?
Uracilo
¿Qué produce la deaminación de 5-metilcitosina?
Timina
Aminoácidos necesarios para síntesis de purinas
GAG: glicina, aspartato y glutamina.
Además, THF
¿Dónde se ubica el DNA y RNA?
DNA: núcleo
RNA: núcleo y citosol
Aminoácidos necesarios para síntesis de purinas
Glicina, aspartato y glutamina
Síntesis de purinas y pirimidinas
Enzima inhibida por el azatioprina y 6-MP
Guanosina fosforibosiltransferasa (disminuye síntesis de purinas al impedir PRPP a IMP)
Enzima inhibida por el micofenolato y ribavirina
IMP deshidrogenasa (disminuye síntesis de GMP al impedir IMP a GMP)
Enzima inhibida en la aciduria orótica
UMP sintasa (disminuye síntesis de pirimidinas al impedir ácido orótico a UMP y PRPP a UMP)
Enzima inhibida por la capecitabina y 5-FU
Timidilato sintasa (disminuye síntesis de dTMP al impedir dUMP a dTMP)
Enzima inhibida por la hidroxiurea
Ribonucleótido reductasa (disminuye síntesis de pirimidinas al impedir UDP a dUDP)
Enzima inhibida por el MTX, TMP y pirimetamina
DHF reductasa (disminuye síntesis de purinas y pirimidinas por disminución del THF)
Enzima inhibida por la leflunomida
Dihidroorotato deshidrogenasa (disminuye síntesis de novo de pirimidinas al impedir carbamoil fosfato a ácido orótico)
Medicamentos que inhiben a la guanosina fosforibosiltransferasa
6-MP y azatioprina
Medicamentos que inhiben a la IMP deshidrogenasa
Micofenolato y ribavirina
Medicamentos que inhiben a la ribonucleótido reductasa
Hidroxiurea
Medicamentos que inhiben a la timidilato sintasa
5-FU y capecitabina
Medicamentos que inhiben a la DHF reductasa
MTX, TMP y pirimetamina
Medicamentos que inhiben a la dihidroorotato deshidrogenasa
Leflunomida
Vía de salvamento de las purinas
Características del síndrome de Lesch-Nyhan
- Ligado al X recesivo
- Deficiencia de HGPRT
- Disminuye GMP e IMP, aumenta síntesis de purinas por activación de la PRPP amidotransferasa, aumenta ácido úrico
- Clínica: HGPRT (hiperuricemia, gout, pissed off/self-mutilation, red/orange crystals in urine, tense muscles/dystonia + atrofia testicular + anemia macrocítica)
- Tratamiento: alopurinol, febuxostat
Medicamentos inhibidores de la xantina oxidasa
Febuxostat y alopurinol
Medicamentos inhibidores de la ADA
Cladribina y pentostatina
Características del código genético
- No es ambiguo: cada codón codifica para un aa
- Degenerado/redundante: cada aa es codificado por varios codones (excepto metionina-AUG y triptófano-UGG)
- Commaless, overlapping: se lee de manera continua desde un punto fijo
- Universal: se conserva a lo largo de la evolución
Teoría de Wobble
Los dos primeros nucleótidos del codón son indispensables para el reconocimiento del anticodón, pero el 3º puede variar
Tipos de mutaciones del DNA
- Silent
- Missense
- Nonsense
- Frameshift mutation
- Splice site mutation
Point mutations
- Silent
- Missense
- Nonsense
Silent mutations
- 1 nucleótido (casi siempre el 3º del codón)
- Codifica el mismo aa
Missense mutations
- Cambia el aa
- Proteína alterada
- Ejemplo: enfermedad de células falciformes (ácido glutámico por valina en beta-Hb)
Nonsense mutations
- Codón de stop temprano (UAG, UGA, UAA)
- Proteína disfuncional
Frameshift mutations
- Adición o eliminación de nucleótidos no divisibles por 3
- Cambia todo el marco de lectura
- Ejemplos: Duchenne, Tay-Sachs, fibrosis quística
Splice site mutations
- Se quitan eones o se dejan intrones
- Proteína alterada
- Cáncer, epilepsia, demencia, algunas beta-talasemia, Gaucher, Marfan
Clasificación de single-point mutations
- Transition: purina a purina o pirimidina a pirimidina
- Transversion: purina a pirimidina o viceversa
Operón Lac
- Lactosa disponible: quita al represor de su sitio y permite la transcripción
- Glucosa baja: aumenta cAMP, activa a la CAP y esta activa al promotor para la transcripción
¿Qué son intrones y exones?
- Intrones: secuencias de un gen que no son codificantes. Se deben retirar.
- Exones: secuencias de un gen que son codificantes.
Estructura de un gen eucariota
- Enhancer/silencer
- Promotor
- Regiones no traducidas 5’ y 3’ (colindan el marco abierto de lectura)
- Marco abierto de lectura
Para qué es el 5’cap y poly-A tail
- 5’cap: para el inicio de la traducción.
- poly-A tail: para evitar degradación del mRNA al exportarse del núcleo
¿En qué consiste el splicing del pre-mRNA?
El spliceosoma (transcripto primario + snRNP) hace clivaje en el sitio 5’ del intrón (GU) y forma un asa intermedia, luego cliva en el sitio 3’ del intrón (AG), une los exones, quita los intrones y se forma el mRNA maduro.
Función del promotor
- Región rica en secuencia AT con TATA y CAAT boxes
- Sitio de unión de la RNA pol II y otros factores de transcripción
- Su mutación disminuye la transcripción
Enfermedad producida por mutación del spliceosoma/snRNP
Atrofia muscular espinal
- Degeneración congénita de astas anteriores de la médula espinal
- Floppy baby syndrome
Función del enhancer
Locus del DNA donde proteínas reguladoras activadoras se unen, aumentando la expresión genética
Función del silencer
Locus del DNA donde proteínas reguladoras represoras se unen, disminuyendo la expresión genética
Epigenética
Cambios en la expresión genética sin cambios en la secuencia (metilación, modificación de histonas y RNA no codificante)
¿Qué es la replicación del DNA?
Proceso en el que se copia el material genético para garantizar que las células hijas tengan el mismo número de cromosomas
Cofactor para la replicación del DNA
Magnesio
Característica semiconservativa de la replicación del DNA
Quiere decir que cada célula hija se queda con una copia del DNA y una copia de la cadena parental
Dirección de la replicación del DNA
5’ a 3’ (DNA y RNA pol sólo pueden sintetizar material genético en esta dirección)
Leading strand en la replicación del DNA
La cadena que se copia de manera continua
Lagging strand en la replicación del DNA
- La cadena que se copia de manera intermitente en fragmentos llamados de Okazaki
- Se sintetiza en la dirección opuesta a la que la helicasa abre el DNA
Pasos de la replicación del DNA
- Initiation
- Elongation
- Termination
Origin of replication
- Secuencia donde inicia la replicación (secuencias ricas en AT - TATA box)
- Múltiples sitios (eucariotas)
Fase de iniciación de la replicación
- Helicasa identifica un origin of replication y rompe puentes de hidrógeno
- SSBP (single stranded binding proteins) se unen a cada cadena y evitan que vuelvan a enrollarse
- DNA topoisomerasa desenrolla el DNA
- Primasa hace un RNA primer (segmento corto de nucleótidos complementarios) para la DNA pol III
Tipo de enlace entre nucleótidos
Fosfodiéster
Enfermedad con deficiencia de helicasa
Síndrome Bloom (mutación gen BLM)
Tipos de DNA topoisomerasa
I: single-stranded break en el DNA (irinotecan/topotecan)
II: double stranded break en el DNA (etoposido/teniposido)
** La II en procariotas se llama DNA girasa
Fase de elongación de la replicación
- DNA pol III adiciona deoxinucleótidos al extremo 3’. Elonga la lagging strand hasta encontrarse con el primer del fragmento anterior.
- Se detiene el proceso hasta encontrarse con otra cadena de DNA.
Características de la DNA pol III
- Síntesis 5’ - 3’
- Proofread 3’ - 5’ (exonucleasa)
- Sliding clamp la mantiene en su sitio
Función de la DNA pol I
- Elimina el primer RNA y lo reemplaza con DNA (exonucleasa 5’ - 3’)
- Sólo en procariotas
Fase de terminación de la replicación
- Retiro de primers y reemplazo por DNA por la DNA pol I
- DNA ligasa forma un enlace fosfodiéster entre las cadenas formadas
Función de la telomerasa
Transcriptasa reversa (DNA pol dependiente de RNA) que adiciona TTAGGG a los extremos 3’ de cromosomas para evitar la pérdida de material genético con cada replicación
Alteraciones de la telomerasa
- Upregulation: células progenitoras y cáncer
- Downregulation: envejecimiento y progeria
Reparación del DNA: doble cadena
- Nonhomologous end joining: hay pérdida de material en ambas cadenas, se reemplaza pero no se requiere homología (parte del material se pierde o transloca)
- Homologous recombination: hay pérdida de material en ambas cadenas, pero hay uno complementario, por lo que se usa como plantilla. No se pierde material.
Reparación del DNA: una cadena
- Nucleotide excision repair ocurre en G1
- Base excision repair ocurre en todo el ciclo celular
- Mismatch repair ocurre en fase S
Enfermedad con disfunción de la reparación no homóloga del DNA
Ataxia-telangiectasia
Enfermedad con disfunción de la reparación homóloga del DNA
- CA ovario y mama con mutación BRCA1/2
- Anemia Fanconi
Ejemplo de nucleotide excision repair
Dímeros de pirimidina por radiación UV
Enfermedad con defecto en nucleotide excision repair
Xeroderma pigmentosum
- Autosómica recesiva
- No reparan los dímeros de pirimidina (alteración de la endonucleasa)
- Piel seca, fotosensibilidad, CA piel, úlceras corneales
Enfermedad con defecto en mismatch repair
Síndrome Lynch (CA colorectal nopolipósico hereditario)
Tiamina es cofactor de:
- Piruvato DH (piruvato a AcetilCoA)
- Alfa-cetoglutarato DH (alfa-KG succinil-CoA en ciclo Krebs)
- Alfa-cetoácido DH ramificada (catabolismo de aa ramificados: leucina, isoleucina, valina)
- Transketolasa (vía de pentosas; convierte ribulosa-5P en intermediarios de glucólisis)
Enzima deficiente diagnóstica en deficiencia de tiamina
Transketolasa eritrocitaria
Producto elevado en deficiencia de B12
Ácido metilmalónico: convertido en succinilCoA por la metilmalonil-CoA-mutasa (usa B12 como cofactor)
Características de la alcaptonuria
- Autosómica recesiva
- Déficit de homogentisate oxidase (tirosina a fumarato) - acumulación de ácido homogentísico
- Manchas negras difusas en escleras, hiperpigmentación auricular (ocronosis), orina negra al exponerse al aire, osteoartropatía de columna y grandes articulaciones
Enfermedad producida por deficiencia de tirosinasa
Albinismo (melanocitos sintetizan melanina a partir de tirosina con esta enzima)
Deficiencia de vitaminas
Esfingolipidosis
Características de la enfermedad de Niemann-Pick
- Enf. lisosomal autosómica recesiva (esfingolipidosis)
- Deficiencia de esfingomielinasa: acumulación esfingomielina
- Acumulación de esfingomielina en lisosomas
- Células grandes, foamy, vacuoladas (lipid-laden macrophages)
- Hepatoesplenomegalia, hipotonía, neurodegeneración y cherry-red macular spot
Dogma central
- DNA se replica (núcleo)
- DNA se transcribe a mRNA (núcleo)
- mRNA se traduce en proteínas (citosol)
¿Qué es el mRNA?
Plantilla del DNA para la síntesis de proteínas. Se necesita para poder salir del núcleo hacia los ribosomas (DNA no puede salir)
Tipos de RNA
- hnRNA: heterogeneous nuclear RNA (pre-mRNA)
- mRNA: RNA mensajero (hnRNA capped, tailed y spliced)
- microRNA (bloquea mRNA), snRNA (small nuclear)
- rRNA: RNA ribosomal (conforman los ribosomas necesarios para la síntesis de proteínas)
- tRNA: RNA transferencia (traduce el mRNA - transporta aa al polipéptido)
Tipos de RNA pol en eucariotas
- RNA pol I: transcribe rRNA (nucleolo)
- RNA pol II: transcribe mRNA, microRNA, snRNA (nucleoplasma)
- RNA pol III: transcribe tRNA, 5S rRNA (nucleoplasma)
Tipos de RNA pol en procariotas
RNA pol única (hace todos los tipos de RNA)
Diferencia entre el procesamiento de RNA en eucariotas y procariotas
Eucariotas realizan modificaciones post-transcripcionales; procariotas no.
Pasos para la transcripción de RNA
- RNA pol II se une al promotor en el DNA
- Corta puentes de H+ y desenrolla
- Síntesis de cadena de hnRNA utilizando la cadena no codificante del DNA (plantilla) en dirección 5’ a 3’
- Fin. Se libera la RNA pol II y queda el hnRNA.
- Adición de 7-metilguanosina en el extremo 5’ (cap), poly-A tail (después de AAUAAA) y splicing de intrones
- Formación del mRNA, el cual sale del núcleo hacia el citosol
- Revisión en P-bodies para futura traducción
¿Qué pasa si hay mutación de la poly-A polimerasa?
No se pone bien la poly-A tail y se degrada el mRNA antes de traducirlo
Secuencia Kozak
Secuencia del mRNA para la iniciación de la traducción. Facilita la unión de la subunidad pequeña ribosomal. Su mutación afecta la traducción.
Medicamento que inhibe la RNA pol procariota
Rifamicina (rifampicina, rifabutina)
Medicamento que inhibe RNA pol eucariota y procariotas
Dactinomicina
Sustancia que inhibe la RNA pol II eucariota
Amanita phalloides (dolor abdominal, vómito, disentería, hepatotoxicidad, falla renal)
Splicing alternativo
Se puede splicear el hnRNA de muchas maneras, resultando en diferentes proteínas.
Codones de stop
UAG
UGA
UAA
Codón de inicio
AUG (metionina)
Estructura del tRNA
- D arm: facilita la detección por la aminoacyl-tRNA-sintetasa
- Anticodon loop: contiene el anticodón que se empareja con el codón del mRNA
- T arm: facilita la unión del tRNA al ribosoma
- Attachment site: une aa. El extremo 3’ contiene la secuencia CCA
Función de la aminoacyl-tRNA-sintetasa
- Charging: combina tRNA con un aminoácido (tRNA maduro)
- Utiliza ATP
- Si el aa está mal unido, puede hidrolizar la unión
Estructura de los ribosomas
- Subunidad pequeña (40S en eucariotas, 30S en procariotas)
- Subunidad grande (60S en eucariotas y 50S en procariotas)
- E-site: tRNA exit the ribosome
- P-site: procesa el tRNA/permite formación del polipéptido
- A-site: acepta charged tRNA
Pasos de la traducción de proteínas
- Iniciación: factores de iniciación + GTP reconocen la 5’ cap y juntan a las subunidades ribosomales, mRNA con la subunidad pequeña y al charged tRNA.
- Elongación: tRNA y mRNA se mueven en los ribosomas, produciendo un polipéptido. Ribozima cataliza el enlace peptídico. El mRNA se lee 5’ a 3’ (ribosoma se mueve a la derecha). Requiere factores de elongación (EF2) y GTP.
- Terminación: release factors (RF) encuentran el codón de stop en el mRNA. Se libera el péptido utilizando GTP.
Toxinas bacterianas que atacan factores de elongación
Diphteria y Pseudomonas
Modificaciones post-traduccionales
- Trimming: quitarle el N o C terminal a los propéptidos para formar un péptido maduro.
- Alteraciones covalentes: fosforilación, glucosilación, hidroxilación, metilación, acetilación, ubiquitinación.
Proteínas chaperonas
Proteína intracelular encargada de mantener la estructura de la proteína.
Heat shock proteins en levaduras
Chaperonas. Pueden aumentar con calor, pH ácido e hipoxia para evitar misfolding/desnaturalización.
Función de los checkpoints
Controlan la transición entre las fases del ciclo celular (G1, G2 y metafase)
Tipos de reguladores del ciclo celular
- Ciclinas
- Quinasas dependientes de ciclinas
- Supresores de tumores
Fases del ciclo celular
Interfase:
- G0
- G1 (duración variable)
- S
- G2
Fase M: más corta
- Mitosis
- Citoquinesis
Definición del ciclo celular
Proceso en el que la célula crece, replica su genoma y se divide
¿Qué ocurre en G1?
Growth
- Aumenta tamaño
- Síntesis de proteínas
- Preparación para la replicación
¿Qué ocurre en S?
Síntesis
- Duplicación de cromosomas
¿Qué ocurre en G2?
- Aumenta tamaño
- Preparación para mitosis
¿Qué ocurre en M?
Mitosis
- División nuclear y citoplasmática
- 2 células hijas con igual número de cromosomas
¿Qué ocurre en G0?
Go to sleep
- G1 a G0
- Célula activa pero con disminución de síntesis de proteínas
Checkpoint G1
- Se revisa aumento de tamaño y que haya toda la maquinaria para síntesis de DNA
- Participan: Rb, p53
- Si todo bien: insulina, PDGF, EGF, EPO se unen a R-tirosin quinasa para pasar a S
Checkpoint G2
- Se revisa aumento de tamaño y duplicación de organelas
- Participan: p53
Quinasas dependientes de ciclinas (CDK)
- Expresión constitutiva
- Inactivas cuando no están unidas a ciclina
- Fosforilan otras proteínas para coordinar la progresión del ciclo celular
Ciclinas
Activan CDK al estimularse por factores de crecimiento
Supresores de tumores
p53
- Si no se cumplen los requisitos del checkpoint G1-G2, induce p21 (inhibe CDK, Rb no se fosforila entonces se activa, y se inhibe el paso a S)
- Mutación: división celular no controlada
- VPH E6 y LiFraumeni: inhiben al p53, por lo que se activa BCL-2/BCL-XL , se inactiva BAX/BAK, se inactivan las caspasas y no se da la apoptosis.
Enfermedad con pérdida de función de p53
Síndrome Li-Fraumeni
Tipos de células en cuanto a actividad del ciclo celular
- Permanentes: G0, se regeneran por células madre (neuronas, MEE y miocardio, eritrocitos)
- Estables/quiescentes: entran a G1 desde G0 al estimularse (hepatocitos, linfocitos, periosteal cells)
- Lábiles: nunca van a G0, división rápida, G1 corta. Afectadas por quimioterapia (médula ósea, intestino, piel, folículos pilosos, células germinales)
Checkpoint metafase
Revisión de unión y alineación de cada cromosoma al huso
RER neuronal
Cuerpos de Nissl
- Sintetizan neurotransmisores
Función del RER
- Síntesis de proteínas para secretar, organelas y proteínas de membrana
- Sitio de N-glicosilación
Función del RE liso
- Síntesis de esteroides
- Detoxificación de medicamentos y toxinas
- Se ubica la G6 fosfatasa
- Abundante en suprarrenal y gónadas
Función del aparato de Golgi
- Sitio de distribución de proteínas y lípidos desde el RE hacia vesículas y membrana
- Eventos postraduccionales
Función del endosoma
Clasifican material extracelular o del Golgi. Lo mandan a lisosomas para destrucción o lo devuelven al Golgi/membrana para su uso
Función de la SRP (signal recognition protein)
Ribonucleoproteína citosólica que devuelve el ribosoma + polipéptido al RER; si falla, se acumula la proteína en el citosol
Proteínas de transporte vesicular
- COP-1: Golgi a RE (retrógrado)
- COP-2: RE a Golgi (anterógrado)
- Clatrina: Golgi a lisosomas, membrana plasmática a endosomas
Características de la enfermedad I (inclusion cell disease o mucolipidosis tipo II)
- Autosómica recesiva
- Enfermedad lisosomal
- Defecto en la N-acetylglucosaminyl-1-fosfotransferasa: falla en la fosforilación de manosa en glucoproteínas
- Las enzimas se secretan EC en vez de llevarse a los lisosomas, entonces no tienen cómo degradar los residuos celulares y se acumulan
- Facies bruscas, hiperplasia gingival, opacidad corneal, limitación movimientos articulares, deformidad en garra, cifoescoliosis y niveles séricos de enzimas lisosomales elevados
- Fatal en la infancia
Función de la Na/K ATPasa
- Saca 3 Na (bomba fosforilada)
- Entra 2 K (bomba desfosforilada)
- Utiliza ATP (lado citosólico)
Función del peroxisoma
- Beta oxidación de ácidos grasos de cadena muy larga (VLCFA)
- Alfa oxidación de ácidos grasos ramificados
- Catabolismo de aa y etanol
- Síntesis de ácidos biliares y plasmalogenos (fosfolípido de membrana en sustancia blanca)
Características de la enfermedad de Refsum
- Autosómica recesiva
- Afecta alfa-oxidación en peroxisomas: acumulación de phytanic acid
- Ataxia, cataratas, epiphyseal dysplasia, scaly skin, acortamiento 4º dedo pie
- Tratamiento: dieta y plasmaféresis
Características del síndrome de Zellweger
- Autosómica recesiva
- Mutación PEX: afecta peroxisomas
- Acumulación de VLCFA y branched-chain FA
- Dismorfia craneofacial, hepatomegalia, convulsión, hipotonía, ictericia y muerte temprana
Características de la adrenoleucodistrofia
- Ligado al X recesivo
- Mutación ABCD1: beta-oxidación alterada en peroxisomas
- Acumulación de VLCFA en suprarrenales, sustancia blanca cerebral y testículos
- Crisis adrenal, pérdida función neurológica y muerte
Función del proteasoma
Degradación de proteínas poliubiquitinizadas
Función del citoesqueleto
- Soporte estructural
- Movimiento
- División celular
Componentes del citoesqueleto
- Microtúbulos
- Microfilamentos
- Filamentos intermedios
Función de los microtúbulos
Movimiento y división celular
Ejemplos: cilia, flagelos, huso mitótico, centriolos, tráfico axonal
Función de los microfilamentos
Contracción muscular, citoquinesis
Ejemplos: actina, microvilli
Función de los filamentos intermedios
Estructura celular
Ejemplos: vimentina, desmina, citoqueratina, lamins, proteína fibrilar glial ácida, neurofilamentos
Estructura de los microtúbulos
- Cilindros formados por heterodímeros de alfa y beta tubulina polimerizados, con 2 enlaces GTP entre cada dímero
- Extremo positivo y otro negativo
Tipos de transporte en microtúbulos
- Anterógrado (negativo a positivo): kinesina (utilizado por HSV)
- Retrógrado (positivo a negativo): dineina (utilizado por HSV, poliovirus, rabia, toxina tetánica)
Medicamentos que afectan a los microtúbulos
Mebendazol, griseofulvina, colchicina, vinca alkaloids, taxanes
Estructura de cilios móviles
Brazos de dineína son ATPasas que juntan a las dupletas para doblar el cilio y producir el movimiento. Las uniones gap permiten el movimiento coordinado.
Función de cilios inmóviles o primarios
Quimioreceptores
Enfermedades por disfunción de cilios inmóviles
Enfermedad poliquística renal, prolapso válvula mitral, degeneración retina
Colágeno tipo I
Esqueleto (huesos, piel, tendones)
Reparación tardía de heridas
Colágeno tipo II
Cartílago
Colágeno tipo III
Vasos sanguíneos
Reparación temprana de heridas
Colágeno tipo IV
Membrana basal
Enfermedad del colágeno tipo I
Osteogénesis imperfecta
Enfermedad del colágeno tipo III
Ehlers Danlos
Enfermedad del colágeno tipo IV
Síndrome Goodpasture
Síndrome de Alport
Síntesis del colágeno
Citosol:
1. Formación de la cadena alfa de preprocolágeno a partir de la traducción del mRNA
- Residuos de Gly - X (lisina o prolina) - Y (hidroxilisina o hidroxiprolina)
2. Hidroxilación de residuos de prolina o lisina (+ vitamina C)
3. Glucosilación de residuos de hidroxilisina + formación de triple hélice con enlaces de H+ y S-S para formar procolágeno
4. Exocitosis
Extracelular:
5. Clivaje de extremo N y C-terminal para formar tropocolágeno
6. Organización en fibrillas
7. Lysyl oxidasa (+ cobre) forma los cross-links para la fibra de colágeno
Enfermedad producida por deficiencia de vitamina C
Escorbuto: fragilidad capilar (petequias, equimosis, epistaxis, hemorragias perifoliculares), enf. periodontal (eritema, sangrado y edema gingival), folículos hiperqueratóticos con crokscrew hairs, mala cicatrización
Características de la osteogénesis imperfecta
- Autosómica dominante
- Mutación COL1A1 y COL1A2
- Menor producción de colágeno tipo I (alteración en la formación de la triple hélice)
- Múltiples fracturas con traumas mínimos + deformidad ósea, escleras azules, hipoacusia conductiva, anormalidades dentales
- Tratamiento con bifosfonatos
Características de la enfermedad de Menkes
- Ligada al X recesiva
- Mutación ATP7A: absorción de cobre disminuida
- Afecta la formación de cross-links de colágeno por hipoactividad de lysyl oxidasa (cobre es cofactor)
- Cabello quebradizo, trastorno crecimiento, hipotonía, aneurismas cerebrales
Características del Ehlers Danlos
- Heredabilidad variable: autosómico dominante o recesivo
- Síntesis de colágeno alterada
- Múltiples tipos y severidad
1. Hipermobilidad: inestabilidad articular (más común)
2. Clásico: síntomas cutáneos y articulares (mutación colágeno V - COL5A1 y A2)
3. Vascular: órganos y vasos frágiles (aorta, útero, músculos) por mutación colágeno III (COL3A1)
Elastina
- Proteína en piel, vasos sanguíneos, pulmón, ligamentos elásticos
- Rico en residuos de lisina, glicina y prolina NO hidroxilados (aa no polares)
- Cross-links de desmosina por lysyl oxidasa (le da las propiedades rubber-like)
- Degradada por elastasa (inhibida por alfa-1 antitripsina)
Características síndrome de Marfan
- Autosómico dominante
- Mutación splice site de FBN1 en cromosoma 15: fibrilina-1 alterada (vaina alrededor de elastina, secuestra TGF beta)
- Alto, extremidades largas, deformidad pared torácica, hipermovilidad articular, aracnodactilia, dilatación y ruptura de aorta, prolapso mitral, neumotórax espontáneo, luxación del cristalino hacia arriba/temporal
Características de la homocistinuria
Reacción de Cadena de Polimerasa
- Amplificación de un segmento de DNA
- Herramienta diagnóstica
CRISPR/Cas9
- Herramienta de edición genómica
- Remoción de genes de virulencia, reemplazo de genes mutados