extracción de DNA

Instituto Politécnico Nacional
Escuela Nacional de Ciencias Biológicas
Academia de Microbiología
Departamento de Genética Microbiana
EXTRACCION DE DNA
1

ÁCIDOS NUCLEICOS
 “Los Ácidos Nucleicos son las biomoléculas portadoras de la información
genética. Son biopolímeros, de elevado peso molecular, formados por
otras subunidades estructurales o monómeros, denominados
Nucleótidos.” (1)
 “Los ácidos nucleicos son macromoléculas formadas por polímeros
lineales de nucleótidos, unidos por enlaces éster de fosfato”. (2)
(1)Bioquimica de Harper . Martin, Mayes, Rodwell, Granner 10° ed. Pag 382
(2)Quimica Organica McMurry .
2

ÁCIDOS NUCLEICOS
Tabla 1. Tipos de Ácidos Nucleicos.
3

BASES PURICAS Y PIRIMIDICAS
 Composición química:
Son aromáticas- planas
Hidrofóbicas
Absorben luz UV
Imagen 1.2 Bases Puricas y pirimidicas
4

AZÚCARES
Imagen 1.3 Azúcares que componen a los ácidos
nucleicos.
5

NUCLEÓTIDO Y NUCLEÓSIDO
 NUCLEÓSIDO: Compuesto por base nitrogenada y azúcar (enlace glucosidico-
β). Nitrogeno 9 y Nitrogeno 1.
 • ANTI cuando el plano de la base está alejada del plano de la pentosa
 • SYN cuando las bases están sobre el plano de la pentosa (*)
(*) Los pirimidicos sólo
pueden existir en anti,
porque el Oxígeno en el
carbono 2 impide syn.
6

Imagen 1.4 Estructuras de las configuraciones syn y anti
adenosina.
7

 NUCLEÓTIDO: nucleósidos fosforilados en los grupos de la azúcar (carbono 5)
El ácido fosfórico a un nucleósido en forma de ión fosfato
(PO43-) mediante un enlace éster en alguno de los grupos
-OH del monosacárido.
8

DESOXIRRIBONUCLEOTIDOS
9
dAMP dGMP
dTMP
dCMP

NOMENCLATURA DE NUCLEOTIDOS Y
NUCLEOSIDOS
10
Tabla 1.2 Bases purínicas y pirimidínicas que ocurren naturalmente y sus
nucleósidos y nucleótidos relacionados.

¿Qué es el DNA?
 “El ácido desoxirribonucleico (DNA), es un macromolécula centenarias que
actúan en el almacenamiento y transferencia de la información genética.
Componentes principales de células.”(8)
(8) Albert L. Lehninger. Bioquimica de Lehninger, segunda Edicion. Ed. Omega, pag 315
11

ENLACES DEL DNA
 ENLACES FOSFODIESTER: Enlaces entre el fosfato y el OH de la azúcar.
Imagen 1.6 Estructura del enlace fosfodiester.
12

ESTRUCTURA DEL DNA
 PRIMARIA:
 Se trata de la secuencia de
desoxirribonucleótidos de una de las
cadenas.
 La información genética está contenida
en el orden exacto de los nucleótidos.
 la secuencia de nucleótidos se ordena
desde 5' a 3' (5' → 3').
(3) http://nar.oxfordjournals.org/ - 06/02/16
Imagen 1.7 Estructura
primaria de DNA.
13

ESTRUCTURA DEL DNA
 SECUNDARIA:
Es una cadena doble, dextrógira o levógira,
según el tipo de ADN. Ambas cadenas son
complementarias, pues la adenina de una
se une a la timina de la otra, y la guanina
de una a la citosina de la otra. Estas bases
enfrentadas son las que constituyen los
Puentes de Hidrógeno. (4)
Imagen 1.8 Estructura Secundaria del
DNA.
(4) Bioquimica de Harper . Martin, Mayes, Rodwell,
Granner 10° ed. Pag 384
14

ENLACES DEL DNA
 PUENTES DE HIDROGENO: enlace entre las bases nitrogenadas.
Imagen 1.5 Enlaces por puente de hidrógeno
entre bases nitrogenadas.
15

ESTRUCTURAS DEL DNA
16
Imagen 1.9 Estructuras secundarias del
ADN

ESTRUCTURA DEL DNA
 TERCIARIA:
La fibra de 20 Å se halla retorcida sobre sí
misma, formando una especie de super-
hélice. Esta disposición se denomina ADN
Superenrollado.
Imagen 1.10 Isoformas del DNA.
17

PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DEL DNA.
 VISCOSIDAD:
 Debido a que es una molécula relativamente rígida (en doble
hélice), muy alargada y de alto peso molecular, las soluciones
de DNA son muy viscosas. Si el DNA se pliega su viscosidad
disminuye.
18

PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DEL DNA.
 SOLUBILIDAD:
 El ADN presenta una gran solubilidad en solventes polares como el agua
debido a la carga negativa que presentan los grupos fosfato hacia el
exterior de la molécula, está carga permite interactuar con la parte positiva
de las moléculas del solvente formando esferas de solvatación.
19

FACTORES PARA LA ESTABILIDAD DEL
DNA
 Factores predominantes
1. Grado de polaridad del solvente (mas polar).
2. Tipo y concentración de iones (mayor).
3. pH. Cuanto menor (alcalino) es el grado de pH (formación de puentes de
hidrogeno).
20

Algunas de las mejores estimaciones del peso molecular del
DNA se han realizado empleando técnicas de autorradiografía,
en la cual el DNA es marcado con tritio.
22
Imagen 1.11 Autorradiografía del DNA marcado con tritio.

23
EL DNA de un bacteriófago
tiene una longitud
promedio de 49μ
Imagen 1.12 Bacteriófago

 En el aislamiento del ADN una de las mayores dificultades es mantener la molécula
físicamente intacta; uno de los métodos o técnicas para aislar ADN de proteínas y
ARN fue publicado por el biólogo molecular Julius Marmur.
 Para realizar este método se emplearon :
 Cultivo bacteriano
 Lisozima
 Detergente
 Mezcla de cloroformo-alcohol isoamilico
 Alcohol isopropilico
 Dodecil sulfato de sodio (SDS)
 NaClO4
24

EXPERIMENTO DE JULIUS MARMUR
25
Imagen 1.13 Célula Bacteriana
La lisozima degrada a
la pared celular
El detergente (SDS)
solubiliza a los
lipidos presentes en
la membrana

 Otro método para realizar el aislamiento de ADN a partir de tejidos
animales fue descrito por Kirby para el cual utilizado fenol, menciona que
las proteínas desnaturalizadas quedan en la interfase agua-fenol mientras
que los ácidos nucleicos que fueron extraídos quedan en la capa acuosa.
27
Imagen 1.15 Estructura
química del fenol.
Imagen 1.16 Representación de
los diferentes tejido de origen
animal.

DESNATURALIZACIÓN
 El proceso de desnaturalización del ADN consiste en la separación de las
dos cadenas debido a la rotura de los puentes de hidrógeno por acción
del calor , variaciones de pH o por cambios en las condiciones iónicas del
medio.
Imagen 1.18 Desnaturalización y
renaturalización del ADN. Gráfica 1. Relación de la
temperatura con el porcentaje
de G-C contenido en el ADN.
29

30
Imagen 1.19 Escala de pH
Imagen 1.20
Desnaturalización del
DNA

ESPECTRO DE ABSORCIÓN
31
Imagen 1.21 Espectro de Absorción de los ácidos nucleicos y
proteínas.

EFECTO HIPERCRÓMICO
Una solución de DNA bicatenario incrementa la absorción de luz UV a
medida que se desnaturaliza por calor.
32
Gráfica 2. Relación entre la
absorbancia y la longitud de
onda

Además, existe el hipercromismo residual que está presente
incluso en polímeros de cadena sencilla medidos por separado y
sólo se vuelve aparente cuando el polímero es fragmentado en
mononucleótidos.
33
DNA Mononucleótidos

En general, la estructura secundaria del DNA nativo depende de
su contenido de guanina y citosina (G + C). A mayor
concentración de guanina y citosina, las fuerzas de unión
(puentes de hidrógeno) mantienen a las dos cadenas juntas.
34
Imagen 1.22 Esquematización de la unión de
las bases nitrogenadas guanina y citosina.

37
Fig 2.13 El efecto hipercrómico en el calentamiento
del DNA de bacteriófago T2 y el enfriamiento lento y
rápido.

CURVA DE DESNATURALIZACIÓN DEL
DNA.38
La temperatura en la que el 50% del DNA está en forma de cadena
sencilla se denomina Temperatura media de fusión (Tm).
Gráfica 3. Relación entre la temperatura y el
porcentaje de desnaturalización del DNA.

39
Figura 2.14 Gráfica donde se
relaciona la temperatura y la
absorbancia.

40
Neumococo
Figura 2.15 Gráfica en la que se relaciona la
Tm con el porcentaje de guanina y citosina.

41
TEMPERATURA DE FUSIÓN
Tm= 69.3 + 0.41 (G + C)
Y = b + m x
Formula deducida por Marmur y Doty.

REASOCIACIÓN
42
Imagen 1.23 Reasociación del ADN

BIBLIOGRAFIA
 http://www.edu.xunta.es/centros/iespuntacandieira/system/files/06_%C3%81cidos
_nucleicos.pdf.
Consultada el día sábado 06 de febrero del 2016 a las 17:16.
 http://smcg.ccg.unam.mx/enp-unam/01-IntrodYEvolucion/structfuncDNA.pdf
Consultada el día sábado 06 de febrero del 2016 a las 17:43
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