1
Q
Ácido desoxiribonucleíco (DNA )
A
• Material genético.
2
Q
Ácido ribonucleíco (RNA )
A
codificación y decodificación del DNA síntesis de proteínas.
3
Q
Purina (9)
A
Adenina, guanina
4
Q
Pirimidina (6)
A
Citosina, timina, uracilo
5
Q
Nucleósido
A
- pentosa + base nitrogenada
* N-glucosídico
6
Q
Nucleótido
A
- pentosa + base nitrogenada + fosfato
- Enlace éster
- Forma libre: trifosfatados (3 fosfatos)
- DNA o RNA: monofosfatada
7
Q
Enlace de los nucleótidos
A
Los nucleótidos se unen mediante enlaces fosfodiéster
8
Q
Ley de Chargaff
A
[A] = [T]
[C]=[G]
9
Q
Estructura DNA
A
- nucleótidos
- doble cadena
- antiparalela
- giro helicoidal
- complementaria
10
Q
DNA
Variantes de la cadena
A
- La forma A
- La forma B
- La forma Z
11
Q
La forma A
A
• DNA deshidratado (in vitro)
12
Q
La forma B
A
• DNA cromosómico
13
Q
La forma Z
A
Secuencias de purinas y
pirimidinas alternadas.
• Repeticiones de CG
• Regulación génica????
14
Q
4 Histonas
A
H1
H2 (H2A H2B)
H3
H4
15
Q
COMPACTACIÓN
A
• DNA (2nm) • Fibra de nucleosomas (10nm) * Cromatosoma (10nm) • Fibra solenoide (30nm) • Bucles del solenide (300nm) • Fibra de 700 nm
16
Q
RNA Estructura
A
- Más abundante
- Una sola cadena
- Contiene uracilo
- Ribosa
- 5’ a 3’
17
Q
RNA Tipos
A
- RNA mensajero
- RNA ribosomal
- RNA transferencia
18
Q
RNA mensajero
A
- Molécula de ácidos nucleicos de cadena sencilla
* Transporta los tripletes (aminoácidos)
19
Q
RNA ribosomal
A
- Hace el ribosoma (proteínas)
* 18S + 33 proteínas
20
Q
RNA transferencia
A
- Transportan el aminoácido hasta elRNAr
* Anticodón
21
Q
REPLICACIÓN
A
• La síntesis de las cadenas de DNA es en dirección 5’ a 3’
no traducción de genes
21
Q
REPLICACIÓN
A
• La síntesis de las cadenas de DNA es en dirección 5’ a 3’
22
Q
Características de la replicación
A
- Semiconservadora
- Bidireccional
- Continua y discontinua
23
Q
REPLICACIÓN ORIGEN
A
- EUCARIOTES
- multifocal
- PROCARIOTES
- monofocal
24
Continua y Discontinua
```
• Continua
Replicación cadena 5’a3’
Hebralíder
• Discontinua
Fragmentos cortos (fragmentos de Okazaki)
```
25
HELICASA
Separa las dos hebras de DNA Rompe puentes de hidrógeno
26
PROT. DE UNIÓN A CADENA SENCILLA (RPA o SSB)
Evitan la formación de puentes de hidrógeno
27
PRIMASA
Sintetiza los primers
| Proporciona un extremo 3’
28
TOPOISOMERASAS
Cortan y forman enlaces fosfodiester
| Deshace el superenrollamiento
29
Rnasa H1
Retira los primers
30
ENDONUCLEASA FLAP 1
Remueve los primers de los fragmentos de Okazaki
31
LIGASA
Forma el enlace fosfodiester entre nucleótidos contiguous
32
DNA Polimerasa
• Síntesis de cadenas de DNA
33
DNA pol α
primasa
34
DNA pol δ
elongación de las hebras de DNA
35
DNA pol ε
elongación de las hebras de DNA
36
DNA pol β
reparación de errores
37
DNA pol γ
replicación DNA mitocondrial
38
REPLICACIÓN
Inicio (identifica el origen)
Elongación (añaden nucleóticos complementarios)
Terminación (maduración, replicación de telomeros)
39
Inicio (replicación)
Proteínas de reconocimiento de origen:
| Reconocen secuencias ricas de A y T
40
Elongación (replicación)
En la hebra líder (solo un primer
| En la hebra rezagada (varios cebadores)
41
Terminación (replicación)
Telomeros
Desacoplamiento de las proteínas
Eliminación de los primers
42
TRANSCRIPCIÓN
Síntesis de una cadena de RNA complementaria y antiparalela (cadena molde)
43
Gen (t)
secuencia de nucleótidos en la molécula de DNA, que contiene la información necesaria para la síntesis de un RNAm, RNAt o RNAr.
44
Promotor (transcripción)
Secuencias que regulan la expression de ungen.
•Promotor basal: Secuencia mínima requerida para la unión de la maquinaria basal de transcripción.
45
ARN polimerasa (transcripción)
* ARN pol I
* ARN pol II
* ARN pol III
46
TRANSCRIPCIÓN
Inicio (ya esta el complejo de inicio)
Elongación (añaden los nucleótidos complementarios)
Terminación (caperuza, cola poli A)
47
TFIID (transcripción)
identifica a la caja TATA
| • TBP (proteína de unión específica de TATA)
48
TFIIA
Permite que el TFIID reconozca el extremo 5’
49
TFIIB
Posiciona a la RNA pol II al inicio de la transcripción
50
TFIIF
Une la RNA pol II al complejo de transcripción
51
TFIIE
Permite la union de TFIIH
52
TFIIH (t)
* Helicasa
| * Fosforila la RNA pol II
53
Factores de elongación (t)
TFIIS (elonguina) .-reparación
| hSPT5 (factor estimulante de elongación)
54
CODIGO GENÉTICO (t)
- Cada triplete o codón codifica para un aminoácido.
- El código genético es continuo.
- No se puede utilizar una base para dos aminoácidos (no hay sobreposicionamiento).
- Aminoácidos codificados por más de un codón.
55
Secuencias de paro (t)
UAA, UGA y UAG
56
Complejo Traduccional
RNA mensajero
RNA de transferencia
RNA ribosomal
57
FASE DE TRADUCCIÓN
1. Fase de activación de aminoácidos
2. Inicio de síntesis protéica
3. Elongación de la cadena polipeptídica
4. Terminación de la síntesis de proteínas
58
Activación de aminoácidos (t)
Enzima aminoacil- RNA t sintetasa
• Un aminoácido se una a RNAt y generar Aminoacil- RNAt
59
Inicio de la síntesis de proteínas (t)
* Factores de Iniciación (IF)
* IF2
* IF4E e IF4G
60
Factores de Iniciación (IF)
Reconocimiento del codón de inicio AUG (metionina)
61
IF2
une a metionil- RNA t a la 40S del ribosoma en el sitio P.
62
IF4E e IF4G
```
identifican 5’cap
• la subunidad menor recorre al RNA m hasta encontrar
AUG
• Se libera IF2
• La subunidad mayor
```
63
Elongación en la síntesis de proteínas (t)
• Implica la incorporación de aminoácidos transportados por aminoacil-
RNA t
• El radical carboxilo (-COOH) del a.a. se une con el radical amino (NH2) del siguiente a.a.
• Decodificación del aminoacil RNA t en el sitio A
• Transferencia del peptidil RNA t al sitio P
64
Factores de elongación (FE) (t)
* EF-1.-lleva el RNAt al sitio A
| * EF2.-desplazamiento del ribosoma (translocación)
65
Terminación de la síntesis de proteínas (t)
* Cuando en el sitio A se encuentran los codones de paro
* Factores de liberación (RF)
* Imitan al RNAt y reconocen directamente el codón de terminación.
66
DAÑO AL DNA
- Agentes alquilantes
- Agentes aromáticos
- Radiación UV
- Radiación ionizante
67
Agentes alquilantes
Formación de puentes cruzados
68
Agentes aromáticos
• Sustitucion de bases
69
Radiación ultravioleta
* Formación de enlaces covalentes entre dós pirimidinas contiguas (dimeros)
* Luz UV
70
Radiación ionizante
• Rompimientos de la doble cadena de DNA
71
Reparación por Escisión BASES
* Elimina los nucleótidos alterados. • DNA glucosilasas
* 8 tipos diferentes
* Elimina la base dañada
* Endonucleasa AP
* Rompe el enlace fosfodiester
* DNA pol β
71
Reparación por Escisión BASES
* Elimina los nucleótidos alterados. • DNA glucosilasas
* 8 tipos diferentes
* Elimina la base dañada
* Endonucleasa AP
* Rompe el enlace fosfodiester
* DNA pol β
72
Reparación por Escision NUCLEÓTIDOS
```
• Luz UV
• Reconocimiento del daño en la
secuencia del DNA
• Reconoce distorsion de la hebra
• Endonucleasa
• Helicasa
• DNA polimerasa
```
73
Endonucleasa
Hidroliza los enlaces fosfodiester varios pares de base de distancia de la lesión
74
CASCADA DE SEÑALIZACIÓN
- Las proteínas interactúan con pequeñas moléculas de otro tipo o con proteínas adyacentes
- Las modifica por cambios intramoleculares
- Constituyen indicadores de act. biológica
75
COMUNICACIÓN A TRAVES DE MENSAJEROS EXTRACELULARES
Autocrina
Paracrina
Endocrina
76
Comunicación autocrina
La célula que está produciendo el mensajero expresa receptores en su superficie que pueden responder a ese mensajero.
77
Comunicación paracrina
Las moléculas mensajeras viajan distancias cortas hacia otras células que están cerca de la célula que generó el mensajero.
78
Comunicación endocrina
Las moléculas mensajeras alcanzan sus células blanco a través del paso por el torrente sanguíneo.
79
Transducción de Señales
* Ligando
* Receptor
* Fosforilación
80
Ligando
- Molécula que se une a un receptor.
81
Receptor
* sufre un cambio conformacional
| * la señal sea retransmitida a través de la membrana hasta el dominio citoplasmático del receptor.
82
Fosforilación
* Activar o inactivar una enzima
* Aumentar o disminuir las interacciones proteína-proteína
* Inducir que una proteína se mueva de un compartimiento subcelular a otro • Actuar como una señal que inicia la degradación de la proteína.
83
Las señales transmitidas alcanzan a las ...
Proteína blanco
84
PROTEÍNA BLANCO
* un cambio en la expresión del gen
* una reconfiguración del citoesqueleto, • un cambio en la permeabilidad iónica • la activación de la síntesis de DNA
* muerte de la célula.
85
TIPOS DE RECEPTORES
* Receptores acoplados a proteína G
* Proteína tirosina cinasa receptora
* Canales ionicos
* Receptores de hormonas esteroideas
86
Receptores acoplados a proteína G
• 7 helices alfa transmembranales
(se unen a nucleótidos de guanina (GDP o GTP)
• 3 subunidades diferentes:
• α:sitio de unión para GTP o GDP • β,γ
87
Proteína tirosina cinasa receptora
* Dimerización del receptor
* Activación del dominio del receptor de la proteina cinasas
* Fosforilan residuos de tirosina
88
Canales ionicos
• Canales ionicos selectivos
(Na,K,Ca y Cl)
• Canales ionicos no selectivos
(Permiten el paso de diferentes cationes o anions de manera simultanea)
89
Receptores de hormonas esteroideas
* La union de las hormonas con su receptor en el citoplasma
* El complejo hormona- receptor se mueve al núcleo
* Unión a promotores o potenciadores de genes.
90
SEGUNDOS MENSAJEROS (SM)
* ADENILCICLASA
* Síntesis de AMPc a partir del ATP por la adenil ciclasa
* Degradación del AMPc por la AMPc fofodiesterasa
91
CONTROL DE EXPRESIÓN GÉNICA (CEG)
- La regulación génica es la forma como una célula controla qué genes se expresan.
- El grupo de genes expresados determina el grupo de proteínas y de ARN funcionales que contiene.
92
CONTROL DE EXPRESIÓN GÉNICA
- Regulación en cis
| - Regulación en trans
93
Región controladora de genes (CEG)
* PROMOTOR
| * SECUENCIAS REGULATORIAS
94
Secuencia regulatoria
Donde las proteínas reguladoras se unen para controlar el proceso de ensamblaje en el promotor.
• ACTIVADORES (potenciador)
• REPRESORES (silenciador)
95
PROMOTOR
Sitio donde los factores de transcripción y la RNA polimerasa se ensambla
96
Regulación Expresión Génica (REG)
Metilación DNA
Empaquetamento de DNA
Modificaciones de histonas
97
Metilación DNA (REG)
* En un promotor interfieren en el inicio de transcripción.
* grupo metil --> 5 de la citosina (5mC) (Metiltransferasas)
* Más metilación menos expresión génica
98
Empaquetamento de DNA (REG)
• Eucromatina
• Heterocromatina
- facultativa
- constitutiva
99
Modificaciones de histonas (REG)
* ACETILACION DE HISTONAS
* FOSFORILACIÓN DE HISTONAS
* METILACION DE HISTONAS
* DEMETILASAS DE HISTONAS
100
ACETILACION DE HISTONAS
• Añade cargas negativas a las histonas
• Lisinas
- Acetiltransferasas de histonas (HAT)
(Promueve la transcripción)
101
FOSFORILACIÓN DE HISTONAS
• Serinas, treoninas y tirosinas
- Incrementa la carga negativa a la histona
• CINASAS
• FOSFATASAS
102
METILACION DE HISTONAS
• Metiltransferasas de Lisina
- Lisina
- Activa o reprimie la transcripción de un gen
• Metiltransferasas de Arginina
- Argininas
- Activación transcripcional
103
REGULACIÓN
| TRANSCRIPCIONAL
- Procesamiento de la transcripción
- Espliceosoma
- Edición del RNA
104
PROCESAMIENTO DE LA TRANSCRIPCIÓN
• RNA precursores llamados tratranscritos primarios o pre-mRNA
- Corte y empalme (splicing)
105
Espliceosoma
Mayor: GU y AG extremos 5’ y 3’ Menor: AU y AC extremos 3’ y 5’
106
1. U1 identifica la secuencia GU del extremo5’ con ayuda de ASF, U2AF.
• 2.-el U1 snRNP se une al 5’del intron
• 3.-el U2 snRNP se une al 3’del intron pre RNAm
• 4.-unión de U4/U6 y U5 snRNP al pre-RNAm, desplazando a U1
PROCESAMIENTO DE LA TRANSCRIPCIÓN
107
* U4 es desplazado por el emparejamiento de U6 con U2 snRNA y pre-RNAm
* U6 snRNA es una ribozima
* U4 snRNA es inhibidor de la ribozima
Espliceosoma
108
EMPALME ALTERNATIVO
* ProteÍnas que activan los sitios de empalme (proteinas SR)
| * ProteÍnas que inactivan los sitios de empalme (Proteinas hnRNP)
109
Edición del RNA
* Modificación en una o mas bases del RNA maduro
| * Desaminación de adenina para producir inosina (A- I) • Desaminación de citocina para producir uracilo (C-U)
110
REGULACIÓN TRADUCCIONAL
- Nivel de Traducción (búsqueda de escape)
| - Nivel de Degradación del RNAm (cola de poli-A, + corta = + inestable)
111
miRNA
- Enfermedades (cardiovascular)
| - Biomarcadores
112
Biomarcadores miRNA
* Técnicas poco invasivas
* Se obtienen de celulas necróticas o vivas
* Los miRNA son específicos de cada enfermedad y tejido
* Las [miRNA] pueden cambiar en estados patológicos
* Son estables
* Se pueden cuantificar
113
Control Postraduccionales
* Adición de grupos químicos a proteínas (proteína sea madura y funcional)
* Ubiquitinación (ubiquitina, proteasoma)
114
* ACETILACIONES
* CARBOXILACIONES
* METILACIONES
* HIDROXILACIONES
* FOSOFORILACIONES
* GLUCOSILACIÓN
Control Postraduccionales
115
UBIQUITINACIÓN
* Ubiquitina (marcador para degradación)
| * Proteasomas (degradan)
116
Pasos de ubiquitinacion
• ACTIVACIÓN
- E1. activadora de ubiquitina
• CONJUGACIÓN
- E2. transfiere a la ubiquitina
• UNIÓN
- E3. Ubiquitina ligasa (adhiere)
117
PCR: Iniciadores
* Diseñan
* Se utilizan para reconocer secuencias blanco en el DNA molde
* Proporcionan un extremo 3’
* Forward 5’ a 3’
* Reverse 3’ a 5’
118
Análisis de ácidos nucleicos (PCR)
```
• DESNATURALIZACIÓN
(Separan las cadenas DNA)
• HIBRIDACIÓN
(Los primers se alinean al extremo 3 ́)
• EXTENSIÓN
(La Taq polimerasa)
(Agrega dNTP ́s para crear cadenas completas)
```
119
ELECTROFORESIS
- Técnica mediante la cual mediante la cual se separan las biomoleculas en
disolución cuando se ven sometidas a un campo eléctrico.
120
Reacción en cadena de la Polimerasa (PCR)
- PCR en tiempo real (qPCR)
- PCR PUNTO FINAL
- PCR MULTIPLEX
- PCR - RFLP
- PCR TRANSCRIPTASA REVERSA
- GENE XPERT
121
• PCR en tiempo real (qPCR)
- Amplificación de un segmento
- Detección de un segmento
- Medir la carga viral o la carga bacteriana de una muestra.
122
PCR MULTIPLEX
- Amplificación de 2 o más segmentos de DNA
| - Detección de varios agentes patógenos
123
PCR - RFLP
- PCR estandar con paso posterior a enzimas de restricción
| - Detección de polimorfismos geneticos
124
PCR TRANSCRIPTASA REVERSA
- Amplificación de un DNA a partir de un RNA mediante transcripción reversa.
- Detección de un virus RNA
125
GENE XPERT
Tuberculosis
126
CÉLULAS MADRE
- Totipotentes
- Pluripotentes
- Multipotentes
- Unipotentes
127
Totipotentes
• Blastómeros:
(diferencian en embrionarios y
extraembrionarios)
• Capacidad de formar organismos completos
128
Pluripotentes
• Blastocisto
• Se puede diferenciar en cualquier tejido de
cualquier capa germinativa.
129
Multipotentes
- Tejido de 1 capa germinativa: enodo, meso o ecto
| - Pueden generar un órgano
130
Unipotentes
- Tambien se llaman oligopotenciales
| - Solo un linaje celular
131
Factores para la obtención de células madre
* Sitio de extracción
* Edad del donante
* Tabaquismo
* Técnica de cultivo
132
• Sitio de extracción
- No todos los tejidos tienen el mismo rendimiento
133
• Edad del donante
- Menor capacidad de autorenovación
134
Tabaquismo
• Aberraciones cromosómicas
135
Técnica de cultivo
* Aumenta la probabilidad de alteraciones cromosómicas
* Tumorogénesis
* Aún en búsqueda de estabilidad genética
136
Célula madre adulta
- Despues de la formacion de
las 3 capas embrionarias
- Multipotenciales
- Tejidos adultos y cordón umbilical
137
Célula madre embrionaria
Blastocisto
Pluripotenciales
Tendencia a formar tumores
138
Células madre pluripotenciales inducidas
Tejidos adultos y cordón umbilical
Transferencia nuclear
Alto grado de plasticidad
139
TRASPLANTES
- ALORECONOCIMIENTO DIRECTO
| - ALORECONOCIMIENTO INDIRECTO
140
ALORECONOCIMIENTO INDIRECTO
Las células del injerto son ingeridas por las células del receptor
141
ALORECONOCIMIENTO DIRECTO
Los tejidos donantes contienen células dendríticas y estas son reconocidas por el TCR del receptor.
142
RECHAZO DE TRANSPLANTES
* RECHAZO HIPERAGUDO
* RECHAZO AGUDO
* RECHAZO CRÓNICO
143
•RECHAZO HIPERAGUDO
* Minutos
* Trombosis de vasos del injerto
* Actúa contra el agente en células endoteliales del injerto
* Activación del complemento
144
•RECHAZO AGUDO
* Días o semanas
* Lin T
* Complemento
145
• RECHAZO CRÓNICO
* Meses y años
* LinT
* Citocinas
* Cambios histológicos
146
Pruebas de compatibilidad
- Pruebas cruzadas
- PCR-RFLP (enzimas de restricción)
- PCR - SSP (secuencias específicas)
- PCR -SSO ( secuencia específicas de oligonucleótidos)
