ADN

BIOQ. JOSÉ RODRÍGUEZ TENESACA

 Son muy pocos los que conocen al verdadero
descubridor del ADN, que logró aislar la
molécula de la vida 75 años antes de que
Watson y Crick revelaran su estructura.
 Descubridor del material genético: aislamiento de la
nucleína en 1869

 El descubrimiento del ADN tuvo un comienzo
poco estimulante: Miescher aislaba la
materia prima para sus experimentos (los
leucocitos) a partir del pus de vendajes de
heridas que obtenía del hospital quirúrgico
de Tubinga. En la época, la supuración
abundante de una herida se consideraba un
mecanismo del organismo para purgar
sustancias nocivas. Apenas se utilizaban
antisépticos, por lo que no había problema
para conseguir vendajes purulentos en
cantidades.

 Lo primero que debía hacer era desarrollar
un método para extraer del material
quirúrgico los leucocitos. Ensayó varias
soluciones salinas, comprobando siempre con
el microscopio los resultados.
 Un día, Miescher detectó una sustancia que
mostraba unas propiedades inesperadas, se
precipitaba cuando el científico acidificaba
la solución y volvía a disolverse cuando la
solución se tornaba alcalina. Sin saberlo,
había obtenido por primera vez un
precipitado de ADN.

Tubo de ensayo con nucleína.140 años

Bacteria:
Diplococcus
pneumoniae o
neumococo

 Puesto que los neumococos RII (avirulentos) nunca
mutan a SIII (virulentos), en el último experimento se
demuestra la existencia de una sustancia presente en
los extractos de neumococos SIII muertos por calor que
es capaz de transformar a los neumocos RII vivos en
SIII vivos, dicha sustancia fue denominada por Griffith
el Principio Transformante.

 Demostraron experimentalmente que el DNA es
la substancia que causa la transformación
bacteriana.

 Transforma
r células RII
vivas en
SIII.
 Solo lo
logró la
fracción
que
contenía
DNA

 Teniendo en cuenta que la única fracción
químicamente pura de los neumococos SIII muertos
por calor que puede transformar los neumococos
RII en SIII es el ADN, el Principio Transformante
detectado por Griffith debe ser el ADN. Por tanto,
la molécula responsable de convertir los
neumococos no virulentos en virulentos es el ADN
y, por consiguiente, en él debe residir la
información genética.

 Confirmaron
que es el ADN
y no las
proteínas las
moléculas que
contienen la
información
genética de los
organismos.
 El material que
utilizaron Alfred
Hershey y Marta
Chase (1952) en
sus estudios fue el
virus T4 que
infecta a la
bacteria E. coli.

 Se dieron cuenta de
que el azufre (S) forma
parte solamente de las
proteínas pero no del
ADN, y que el Fósforo
(P) forma parte
solamente del ADN pero
no de las proteínas.

 Prácticamente lo único que entra en las bacterias después
de la infección por el fago T4 es el ADN del fago, por dicho
motivo, cuando se infecta con virus T4 marcados en su
ADN el marcaje aparece en el fondo del tubo donde están
las bacterias y no en la solución. Además en este caso, los
virus descendientes están marcados en su ADN, lo que
indica que el único nexo de unión entre dos generaciones
de fago T4 es el ADN. Sin embargo, cuando se infecta con
virus marcados en las proteínas, se detecta muy poco
marcaje en el fondo del tubo, donde están las bacterias,
estando la mayoría del marcaje en la solución, lugar en
que se localizan las cápsides proteicas de los virus y no se
observan virus descendientes marcados en sus proteínas.
Por consiguiente, la molécula portadora de la información
en los virus T4 es el ADN y no las proteínas.

 Concluyeron que la cantidad de purinas no
siempre se encontraban en proporciones iguales a
las de las pirimidinas.

 Las proporciones de las bases nitrogenadas eran
diferentes en los distintos organismos, aunque
seguían algunas reglas. Estas reglas de Chargaff se
cumplen en los organismos cuyo material
hereditario es ADN de doble hélice y son las
siguientes:
 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 ©. 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.

 Propusieron una estructura helicoidal estabilizada
por puentes de hidrógenos intracatenarios.

 Fueron codescubridores de la estructura del
ADN mediante la difracción de rayos X.

 LA GRAN OLVIDADA....
SIN LOS TRABAJOS DE ROSALIND FRANKLIN,
LA ESTRUCUTRA DE EL ADN HABRIA
PERMANECIDO EN SECRETO AÑOS MAS...
PERO EN EL MOMENTO DEL PREMIO NOBEL,
SOLO SE LO OTORGARON A WATSON Y
CRICK Y A SU JEFE, WILKINS, QUE EL
UNICO MERITO QUE TUVO, FUE
MOSTRARLE LOS TRABAJOS DE ROSALIND
FRANKLIN, SIN SU CONOCIMIENTO, A
WATSON Y CRICK...

Durante 50 años, la historia de la ciencia ha
sostenido que los descubridores de la doble hélice
del ADN fueron Crick y Watson. En los últimos años,
las investigaciones han sacado a la luz la labor de
Rosalind Franklin, sin cuyas radiografías sus
colegas no hubieran llegado tan rápido a la meta.
Hoy se puede decir que si éstos son los «padres»
del hallazgo de la estructura helicoidal de la
molécula, Franklin merece ser considerada la
«madre».
Rosalind Franklin

Estructura del ADNEstructura del ADN
Difracción de rayos X de cristales de ADN
Rosalin Franklin, la que lo hizo todo
El tirano de su jefe, Maurice Wilkins
Su trabajo, una estructura helicoidal
20
Amstrongs
3,4
Amstrongs

 Finalmente se propuso la estructura molecular del
ADN

ADN CromosomaCromatina
Condensación
Cromatina: ADN asociado a proteínas (histonas y no histonas)
El grado de condensación se refiere a la relación enxistente entre la
longitud de la molécula de ADN antes y después de sufrir el proceso de
condensación.
Ejemplo: el cromosoma 1 mide sólo 5μm
pero contiene una molécula de ADN de
5cm (500.000μm) aproximadamente.
5000.000
5
= 100.000
El grado de condensación del ADN puede legar a ser de
hasta 100.000

NUCLEOSOMA
Unidad básica elemental de la cromatina y los cromosomas, constituidos
por un patrón regular de asociación del ADN con las proteínas Histonas,
principal componente proteico del material genético en eucariotas. Es el
primer nivel de compactación de la cromatina.
Microfotografía
electrónica
Nucleosomas
Generalmente se considera el nucleosoma como el
segmento de ADN directamente relacionado con el
núcleo de histonas

HISTONAS
Núcleo
octamérico
Histonas H2A, H2B, H3 y
H4 forman el núcleo
octamérico de Histonas
Las histonas tienen gran cantidad
de Arginina y Lisina (aminoácidos
básicos)
Se facilita la interacción con el
ADN (acido).

La interacción entre
el ADN y el núcleo de
histonas no es
estática. Puede ser
modificada por la
MAQUINARIA
REMODELADORA
DE LA CROMATINA
Ejemplo: Enzimas
Acetilasas y
Desacetilasas de
histonas: Unen o quitan
grupos acetil a
aminoácidos como la
Lisina.
PERMITE LA INTERACCIÓN CON COMPLEJOS PROTEICOS
QUE PARTICIPAN EN LA REPLICACIÓN, REPARACIÓN Y
CONTROL DE LA EXPRESIÓN.

Selenoide
Nucleosomas
La fibra de 11nm se enrolla en sentido levogiro dando lugar a una estructura
más condensada.
Contiene 6 nucleosomas por vuelta.
La HISTONA H1 es necesaria para su formación.
Cociente de condensación:40

LA HISTONA H1 PARTICIPA EN LA FORMACIÓN DEL SELENOIDE

Las colas de las histonas
tamién juegan un papel
fundamenta: Interaccionan con
nucleosomas vecinos (ADN e
Histonas)
El grado de compactación del selenoide es variable y
determina la accesibilidad al ADN

La cromatina en la interfase puede tener grados variables de condensación
Eucromatina:
-Forma menos condensada.
-Mayoritaria en la interfase.
-Contiene genes que se expresan constitutivamente.
-Es accesible a las enzimas ADN y ARN polimerasas, factores de
transcripción, etc.
Heterocromatina:
-Forma más condensada.
-Minoritaria en la interfase.
-Constitutiva (centrómero-telómero) vs Facultativa (genes)

GRADOS DE
CONDENSACIÓN DEL
ADN
ADN
(1)
Nucleosoma (6)
Selenoide (40)
Cromatina o
Cromosoma
interfásico
(50.000)
Cromosoma
Metafásico
(100.000)

El ADN está enrollado secuencialmente alrededor de cada
nucleosoma formando una estructura en forma de rosario.
Entonces la estructura se repliega aún más, de manera que
las cuentas se asocian en espirales regulares. Por esta
razón, el ADN tiene una configuración en espiral enrollada,
parecida al filamento de una bombilla.

 Es un esquema, foto o dibujo de los cromosomas de
una célula metafásica ordenados de acuerdo a su
morfología (metacéntricos, submetacéntricos,
telocéntricos, subtelocéntricos y acrocéntricos) y
tamaño, que están caracterizados y representan a
todos los individuos de una especie. El cariotipo es
característico de cada especie, al igual que el
número de cromosomas; el ser humano tiene 46
cromosomas (23 pares porque somos diploides o 2n)
en el núcleo de cada célula,[1]
organizados en 22 pares
autosómicos y 1 par sexual (hombre XY y mujer XX).

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