EXAMEN FINAL Flashcards
Niveles de condensación del ADN
ADN, Nucleosoma, cromatina, fibra de cromatina, cromosoma
Historia de la biologia molecualr
Transformación de bacteriana (1928)
Factor transformante (1944)
Reglas de Chargaff 1950)
Rosalind Franklin (1951)
Bacteriófago T2 (1952)
Watson y Crick (1953)
en que consiste el experimento de 1928 “transformación bacteriana?
uno de los experimentos que inicio la investigación sobre la molécula encargada de almacenar la información genética.
para esto Griffith trabajó con dos cepas de bacteria Streptococcus pneumoniae una virulenta S (que presentaba una capsula protectora lisa) y otra no virulenta (carecia de capa protectora, esta era rugosa) R
Para este experimento griffith inyectó hoy a un ratón con la cepa s, después de un tiempo el ratón no presentó ningún tipo de síntoma i/o efectos de la bacteria.
Para la segunda etapa griffith tomó una muestra de la bacteria lisa y la inyectó en los ratones. Hoy al poco tiempo los ratones empezaron a morir
en la tercera etapa GRIFFITH tomó la bacteria lisa y la inhibió exponiéndola a temperaturas muy altas. estas bacterias l inhibidas fueron inyectadas en otro ratón el cual no presentó síntomas de enfermedad.
para la última etapa griffith tomó la cepa no virulenta S y la cepa virulenta inhibida l y aplicó ambas a un mismo ratón, pasado un tiempo este rato murió.
Este experimento demostró que las bacterias eran capaces de transferir su información genética mediante un proceso llamado transformación. De alguna forma las bacterias inhibidass por calor hp lograron pasar su capacidad virulenta a aquellas bacterias que no presentaban esta.
Factor transformante (1944) El experimento de Avery, McLeod y McCarty
ayudó a confirmar la naturaleza del material genético y a establecer el ADN como la molécula responsable de la herencia en los seres vivos.
En ese momento, se sabía que la información genética se transmitía de una generación a otra, pero no se conocía la naturaleza exacta de esa información.
El objetivo del experimento fue determinar si el ácido desoxirribonucleico (ADN) o las proteínas eran el componente clave del material genético. Para ello, utilizaron una bacteria llamada Streptococcus pneumoniae, que puede causar enfermedades en los seres humanos
Para este experimento se tomaron las bacterias virulentas inhibidas por calor y se l les agregó 2 enzimas diferentes, a la primera se le agregó una enzima proteasa hoy y a la segunda una enzima de dexosiribonucleasa.
Hp posteriormente se las mezclo a ambas con la cepa de bacteria no virulenta. Y nuevamente se las inyectó en ratones.
Los resultados obtenidos demostraron que, hola sepa y mi vida a la cual se mezcló con desoxirribonucleasa no infectaron al ratón hoy por lo tanto este no murió. Mientras que la cepa virulenta y mi vida mezclada con proteasas sí lograron infectar y matar al individuo.
Esto demostró que; las cepas que presentaban el ADN intacto (aquellas mezcladas con proteasa) aún mantuvieron su código genético por lo tanto pudieron pasarlo de una generación a otra.
Hp pero aquellas que fueron mezcladas con dexosiribonucleasa, hh idealizaron completamente el ADN rompiendo la molécula de esta forma no se pudo traspasar a la información genética
Factor transformante (1944) El experimento de Avery, McLeod y McCarty
ayudó a confirmar la naturaleza del material genético y a establecer el ADN como la molécula responsable de la herencia en los seres vivos.
En ese momento, se sabía que la información genética se transmitía de una generación a otra, pero no se conocía la naturaleza exacta de esa información.
El objetivo del experimento fue determinar si el ácido desoxirribonucleico (ADN) o las proteínas eran el componente clave del material genético. Para ello, utilizaron una bacteria llamada Streptococcus pneumoniae, que puede causar enfermedades en los seres humanos
Para este experimento se tomaron las bacterias virulentas inhibidas por calor y se l les agregó 2 enzimas diferentes, a la primera se le agregó una enzima proteasa hoy y a la segunda una enzima de dexosiribonucleasa.
Hp posteriormente se las mezclo a ambas con la cepa de bacteria no virulenta. Y nuevamente se las inyectó en ratones.
Los resultados obtenidos demostraron que, hola sepa y mi vida a la cual se mezcló con desoxirribonucleasa no infectaron al ratón hoy por lo tanto este no murió. Mientras que la cepa virulenta y mi vida mezclada con proteasas sí lograron infectar y matar al individuo.
Esto demostró que; las cepas que presentaban el ADN intacto (aquellas mezcladas con proteasa) aún mantuvieron su código genético por lo tanto pudieron pasarlo de una generación a otra.
Hp pero aquellas que fueron mezcladas con dexosiribonucleasa, hh idealizaron completamente el ADN rompiendo la molécula de esta forma no se pudo traspasar a la información genética
Reglas de Chargaff 1950)
Al principio se pensaba que los ácidos nucleicos eran la repetición monótona de un
tetranucleótido, de forma que no tenían variabilidad suficiente para ser la molécula biológica que
almacenara la información. Sin embargo, Chargaff (1950) demostró que las proporciones de las
bases nitrogenadas eran diferentes en los distintos organismos, aunque seguían algunas reglas.
La proporción de Adenina (A) es igual a la de
Timina (T). A = T . La relación entre Adenina y
Timina es igual a la unidad (A/T = 1).
La proporción de Guanina (G) es igual a la de
Citosina (C). G= C. La relación entre Guanina y
Citosina es igual a la unidad ( G/C=1).
La proporción de bases púricas (A+G) es igual
a la de las bases pirimidínicas (T+C). (A+G) =
(T + C). La relación entre (A+G) y (T+C) es
igual a la unidad (A+G)/(T+C)=1.
Estas reglas de Chargaff se cumplen en los organismos cuyo material hereditario es ADN de
doble hélice
Rosalind Franklin (1951)
realizó experimentos en los que aplicaba rayos x a muestras de fibras de ADN. Estas fibras de ADN se encontraban en forma de filamentos altamente ordenados. Al medir y analizar los patrones de difracción resultantes de los rayos X dispersados por las fibras de ADN, Franklin pudo deducir información valiosa sobre la estructura molecular del ADN. mostraba un patrón de difracción de rayos X en forma de una mancha en forma de “X”. Esta imagen proporcionó pistas cruciales sobre la estructura helicoidal y la simetría del ADN.
Watson y Crick (1953)
propusieron la estructura de doble hélice del ADN. Su modelo reveló cómo las bases nitrogenadas adenina (A) se emparejaban con timina (T) y citosina (C) con guanina (G), proporcionando la base para la replicación del ADN (complementariedad de bases).
Dogma central
Enuncia que la síntesis de proteínas recorre un proceso lineal desde la replicación de ADN (donde cada hebra de ADN original sirve como plantilla para la síntesis de una hebra complementaria), la transcripción de la nueva hebra de ADN a ARN mensajero y como este ARN (al unirse las subunidades ribosomales) es traducido en aminoácidos que forman cadenas polipeptídicas.
Sitios E,A,P
El sitio A: El sitio A es el sitio en el ribosoma donde se une el aminoacil-ARNt (ARN de transferencia). El ARNt es una molécula adaptadora que lleva un aminoácido específico y se une al codón correspondiente en el ARNm. Durante la síntesis de proteínas, un ARNt con el aminoácido adecuado se une al sitio A del ribosoma, formando una asociación entre el codón del ARNm y el anticodón del ARNt.
Sitio P (Sitio peptidil): El sitio P es el sitio en el ribosoma donde se forma el enlace peptídico entre los aminoácidos. Después de que el ARNt se une al sitio A y se establece la asociación de codón-anticodón, el péptido en crecimiento se transfiere del ARNt en el sitio P al aminoácido en el ARNt en el sitio A. Esto resulta en la elongación de la cadena polipeptídica en crecimiento.
El sitio E (Exit) es el sitio de salida o de salida de la molécula de ARN de transferencia (ARNt) después de que se ha liberado su aminoácido en la cadena polipeptídica en crecimiento. Una vez que se ha formado un enlace peptídico entre el aminoácido en el sitio P y el aminoácido en el sitio A, el ribosoma se desplaza a lo largo del ARNm, lo que lleva a la liberación del ARNt en el sitio E.
Después de liberarse del sitio E, el ARNt vacío se puede recargar con un nuevo aminoácido en el citoplasma y luego volver a entrar en el ciclo de síntesis de proteínas uniéndose al ribosoma en el sitio A.
Complejos de replicación, transcripción y traducción
REPLICACIÓN: Sucede en el núcleo. Las helicasas abren el ADN en un punto llamado origen de replicación que forma la burbuja de replicación que se va abriendo de manera bidireccional. Las topoisomerasas van liberando la tensión que se forma en las horquillas de replicación, que son los extremos de la burbuja o mejor dicho la dirección en la que la burbuja se abre.
Las proteínas SSB estabilizan las hebras abiertas. Las primasas producen primers, pequeñas secuencias de ADN que brindan el extremo 3 prima oxidrilo libre que necesitan las ADN polimerasas para sintetizar la cadena complementaria de la hebra molde. Hay una cadena conductora o líder que se sintetiza de manera continua en la dirección de la apertura de la horquilla y una cadena rezagada que se sintetiza de manera discontinua en fragmentos de Okazaki, en dirección opuesta a la apertura de la horquilla.
Las ADN polimerasa leen la hebra molde en sentido 3 a 5 prima, pero le agregan nucleótidos complementarios a esta hebra, es decir sintetizan su hebra complementaria, en sentido 5 a 3 prima. La ADN polimerasa beta cambia los nucleótidos de ARN en los primers por ADN. Finalmente, las ligasas unen las hebras nuevamente.
Tomamos cuenta que la cadena de ADN que contiene el gen que queremos para sintetizar la proteína se denomina cadena molde y la secuencia complementaria a ella es la cadena codificante ¿Por qué?
TRANSCRIPCIÓN: Con la ayuda de factores de transcripción, las ARN polimerasas encuentran la secuencia promotora (zona rica en adenina y timina, por su bajo número de puentes de hidrógeno, es más fácil abrir la cadena) en la hebra complementaria resultante de la replicación (Esta será nuestra nueva hebra molde) y empiezan a agregar nucleótidos complementarios, es decir sintetiza una hebra complementaria a nuestra nueva hebra molde, PERO esta es idéntica a la cadena codificante de la replicación, solo que en vez de Timina se coloca Uracilo.
La ARN polimerasa encuentra la secuencia terminal con ayuda de factores de terminación, el pero el ARN mensajero es inmaduro. Para que este madure, ocurre el corte y empalme en un loop de intrones (regiones no codificantes ricas en adenina que es fácil de ser expulsada por nucleatizacion, la citosina y uracilo atraen a la adenina central para formar bucle por su doble enlace, que, por cuestión de carga, lo jala) y se dejan solo los exones (regiones codificantes para la síntesis de proteína deseada).
Finalmente, se colocan el capuchón 5 prima (metilguanosil) evita nucleasas que pueden degradar el ARN y atrae ribosomas (facilita su unión) y la cola poli-A 3’ (100-300 adeninas) también para evitar la degradación por dnasas para armar un ARN maduro que sale por un poro nuclear.
TRADUCCIÓN : Las subunidades del ribosoma (compuestas por ARN ribosómico y otras proteínas) se añaden al ARN mensajero. La subunidad menor se encuentra con el promotor y busca el codón AUG. Un codón es una secuencia de tres nucleótidos consecutivos en una molécula de ARN mensajero (ARNm) que se traduce en un aminoácido específico. La subunidad mayor presenta tres sitios:
Sitio A (Sitio de aminoácido): El sitio A es el sitio en el ribosoma donde se une el aminoacil-ARNt (ARN de transferencia). El ARNt es una molécula adaptadora que lleva un aminoácido específico y se une al codón correspondiente en el ARNm. Durante la síntesis de proteínas, un ARNt con el aminoácido adecuado se une al sitio A del ribosoma, formando una asociación entre el codón del ARNm y el anticodón del ARNt.
Sitio P (Sitio peptidil): El sitio P es el sitio en el ribosoma donde se forma el enlace peptídico entre los aminoácidos. Después de que el ARNt se une al sitio A y se establece la asociación de codón-anticodón, el péptido en crecimiento se transfiere del ARNt en el sitio P al aminoácido en el ARNt en el sitio A. Esto resulta en la elongación de la cadena polipeptídica en crecimiento.
El sitio E (Exit) es el sitio de salida o de salida de la molécula de ARN de transferencia (ARNt) después de que se ha liberado su aminoácido en la cadena polipeptídica en crecimiento. Una vez que se ha formado un enlace peptídico entre el aminoácido en el sitio P y el aminoácido en el sitio A, el ribosoma se desplaza a lo largo del ARNm, lo que lleva a la liberación del ARNt en el sitio E.
Después de liberarse del sitio E, el ARNt vacío se puede recargar con un nuevo aminoácido en el citoplasma y luego volver a entrar en el ciclo de síntesis de proteínas uniéndose al ribosoma en el sitio A.
Regulación de la expresión génica
La regulación de la expresión génica en eucariotas a través de la epigenética es un proceso clave que controla qué genes se activan o desactivan en las células sin cambiar la secuencia del ADN. La epigenética se refiere a cambios heredables y reversibles en la actividad de los genes que no implican cambios en la secuencia de ADN subyacente.
En los eucariotas, la estructura del ADN está asociada con proteínas llamadas histonas, formando una estructura conocida como cromatina. La forma en que el ADN está enrollado alrededor de las histonas puede afectar la accesibilidad de los factores de transcripción y la maquinaria de transcripción a los sitios promotores de los genes. La modificación de las histonas mediante adición o eliminación de grupos químicos, como metilación, acetilación, fosforilación, entre otros, puede alterar la estructura de la cromatina y, por lo tanto, influir en la expresión génica.
La metilación del ADN es una de las modificaciones epigenéticas más estudiadas. La adición de grupos metilo (-CH3) a ciertas regiones del ADN generalmente se asocia con la represión de la expresión génica. Los grupos metilo pueden atraer proteínas que se unen a ellos y reclutan complejos represores que bloquean la transcripción de genes. Por otro lado, la desmetilación del ADN puede permitir la expresión génica.
operon ARA GFP; explicar el experimento con E.coli
operon ARA GFP; explicar el experimento con E.coli
electroforesis
La electroforesis es una técnica de separación y análisis utilizada en biología molecular y bioquímica para separar moléculas cargadas eléctricamente, como ADN, ARN y proteínas, en función de su tamaño y carga. La técnica aprovecha la migración de estas moléculas en un medio acuoso bajo la influencia de un campo eléctrico.
El proceso de electroforesis se lleva a cabo en un gel, que puede ser de agarosa o poliacrilamida, y se realiza en una cámara o caja de electroforesis. El gel forma una matriz porosa que proporciona una resistencia al flujo de las moléculas cargadas, permitiendo su separación.
El gel se coloca en la caja de electroforesis y se forma una red de electrodos en los extremos del gel. Se aplica un campo eléctrico a través del gel mediante la conexión de los electrodos a una fuente de alimentación. El extremo con carga negativa se llama cátodo, y el extremo con carga positiva se llama ánodo.
Las muestras que contienen las moléculas a separar se cargan en un pozo o ranura en el gel cerca del ánodo. A medida que se aplica el campo eléctrico, las moléculas cargadas se desplazan hacia el electrodo opuesto. La velocidad de migración de las moléculas depende de su carga neta y tamaño.
Las moléculas más grandes se desplazan más lentamente a través del gel, ya que encuentran más resistencia debido a la estructura porosa de la matriz. Por otro lado, las moléculas más pequeñas pueden moverse más rápidamente a través del gel y alcanzar el ánodo antes que las moléculas más grandes.
Una vez completada la electroforesis, el gel se retira de la caja y se puede teñir o marcar para visualizar las moléculas separadas. Se fija, Azul de coomasie y solución desteñidora.
PCR
Reacción en cadena de la polimerasa. Esta técnica amplifica (hace copias de) segmentos específicos de ADN de manera cíclica, obteniendo grandes cantidades de ADN a partir de una pequeña muestra inicial. Se usa una Taq polimerasa (enzima termoestable) ya que se trabaja con gradientes de temperatura. Sus pasos son:
* Desnaturalización o melting: Se da entre 92-95 grados Celsius. A esta temperatura se separan hebras de ADN porque se desligan los puentes de Hidrogeno entre las cadenas, sin llegar al punto de ebullición.
* Hibridación o annealing: Se da entre 40-60 grados Celsius. Con las cadenas separadas, se baja la temperatura lo suficiente para que los primers (de 18-25 pares de bases de tamaño, max. 30) diseñados para unirse a una secuencia especifica de las hebras
* Extensión: La temperatura optima a la que se da es a 72 grados Celsius, para que la Taq polimerasa se una a los primers y empiece a añadir por complementariedad los nucleótidos libres a la hebra de ADN abierta, hasta donde termina la secuencia especifica a amplificar. Luego, el ciclo se repite.
Dato: Los ciclos se repiten entre 20-45. Tras 20 ciclos 1 millon de copias y tras 30, 1000 millones. Se recomienda 30-35.
SDS-Page
La electroforesis en geles de poliacrilamida es uno de los métodos más utilizados para la purificación, análisis y caracterización de proteínas. La técnica permite separar moléculas cargadas y explota diferencias en movilidad cuando se les somete a la acción de un campo eléctrico.
En este procedimiento se incluyen agentes desnaturalizantes de proteínas (SDS), estos agentes se encargan se solubilizar las proteínas y rompiendo las interacciones hidrofobias de estas, desnaturalizándolas, también se unen a la proteína desnaturalizada para otórgale una carga negativa . Cuando esto ocurre la proteína queda en forma de bastoncillos con una serie de moléculas de SDS cargadas negativamente a lo largo de la cadena polipeptídica ocasionando que el complejo SDS-proteína presente una relación carga/masa constante facilitando la separación.
Suelen utilizarse otros agentes como el mercaptoetanol (reduce los puentes disulfuros)
Western Blot
es una técnica analítica que determina, cuantifica e identifica una proteína especifica.
El método implica el uso de electroforesis en gel para separar las proteínas de la muestra. Las proteínas separadas se transfieren del gel a la superficie de una membrana. Debido a que el anticuerpo está marcado con una molécula que podremos visualizar, podemos preguntarnos si la proteína de interés se expresa en esta muestra y tener una idea de la concentración, así como la composición y el tamaño es la proteína.
Plásmidos, cosmidos y bacteriófagos
Plásmidos: Los plásmidos son pequeñas moléculas de ADN circular que se encuentran en el citoplasma de las bacterias. Son independientes del cromosoma bacteriano y pueden replicarse y transmitirse de manera autónoma dentro de la célula bacteriana. Los plásmidos pueden contener genes que confieren ventajas selectivas a las bacterias, como resistencia a antibióticos, capacidad para metabolizar ciertos compuestos o para producir toxinas. Además, los plásmidos pueden transferirse de una bacteria a otra a través de un proceso llamado conjugación, lo que les permite diseminar los genes que portan a través de una población bacteriana.
Cosmídos: Los cosmídos son moléculas híbridas que combinan características de los plásmidos y los fagos. Son similares a los plásmidos en términos de estructura y función, ya que también son moléculas de ADN circular que pueden replicarse y transmitirse autónomamente en las bacterias. Sin embargo, los cosmídos también contienen secuencias de ADN que los hacen compatibles con la maquinaria de ensamblaje de los fagos, lo que les permite empacar y transferir su ADN a través de la infección de bacterias por bacteriófagos.
Bacteriófagos: Los bacteriófagos, también conocidos como fagos, son virus que infectan bacterias. Los fagos consisten en una cápside proteica que envuelve su material genético, que puede ser ADN o ARN. Los fagos se unen a receptores específicos en la superficie de las bacterias y luego inyectan su material genético en el interior de la célula bacteriana. Una vez dentro, el material genético del fago se replica utilizando los recursos de la bacteria huésped y se ensamblan nuevas partículas de fago. Estas partículas pueden ser liberadas por lisis celular, que resulta en la muerte de la bacteria, o por un proceso llamado liberación lenta, que permite la liberación gradual de los fagos sin destruir la célula bacteriana. Los bacteriófagos desempeñan un papel importante en la transferencia horizontal de genes entre bacterias, ya que pueden llevar fragmentos de ADN bacteriano de una célula a otra durante el proceso de infección.
