SEP SNEST DGEST
INSTITUTO TECNOLOGICO DE CIUDAD ALTAMIRANO
ALUMNA: Mariel Campos González.
N° de Control: 09930301
Lic. en Biología
Cd. Altamirano Gro.
INDICE
Pag.
RESUMEN
_____________________________________________3
ABSTRACT
____________________________________________4
ANTECEDENTES
______________________________________ 5, 6
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA
_____________________________7
OBJETIVO GENERAL
___________________________________ 8
JUSTIFICACIÓN
________________________________________9
FUNDAMENTO TEÓRICO
________________________________10
MATERIALES Y MÉTODOS
______________________________ 11
RESULTADOS
_________________________________________12, 15
CONCLUSIONES _______________________________________16
FUENTES CONSULTADAS
________________________________17
RESUMEN:
El modelo de la Doble Hélice propuesto por Watson y Crick está basado en
estudios del ADN. El ADN es muy grande, largo y delgado, esta compuesta por nucleótidos que contienen las bases
nitrogenadas Adenina, Timina, Citosina y Guanina. La
doble hélice exige que cada una de las Bases Nitrogenadas de una cadena se
aparee en forma complementaria con la base de la otra cadena. Este apareamiento
tiene lugar mediante las uniones Puente de Hidrógeno que se forman entre las
mismas. Entre las Bases Adenina y Timina se forman dos uniones Puente de
Hidrógeno, mientras que entre la Guanina y la Citosina se establecen tres
uniones de la misma naturaleza. La conformación que adquiere en el espacio
dista de ello, ya que el mismo posee una estructura cerrada, constituyendo
bucles. Esta estructura la adopta ya que le son agregadas fuerzas adicionales
que lo mantienen empaquetado. Si además del giro que presenta le agregamos otro
giro alrededor de su eje, obtendremos una idea más acertada de su verdadera
conformación, y a este giro adicional, con el que se encuentra dispuesto en el
espacio, se lo denomina Superenrollamiento.
ABSTRACT
The model of the double helix by Watson and Crick proposed
is based on DNA studies. DNA is very large, long
and thin, is composed of nucleotides containing the
nitrogenous bases adenine, thymine, cytosine and guanine. The double
helix requires that each of
the nitrogenous bases of one chain to mate in complementary
fashion with the base of the
other strand. This mating occurs through the hydrogen
bridge bonds are
formed between them. Among the
bases adenine and
thymine form two
hydrogen bridge bonds,
whereas between the guanine and cytosine are three
joints of the same nature. Conformation that acquires in space far from it,
since it has a
closed structure, forming loops. This structure is adopted and which are added
additional forces that keep packaging. If in
addition we added twist that
presents another rotation
around its axis, we get a better
idea of its true shape, and this additional
money, with which it is arranged in space, is called supercoiling.
ANTECEDENTES:
Miescher en 1871
aisló del núcleo de las células de pus una sustancia ácida rica en fósforo que
llamó "nucleína". Un año más tarde, en 1872, aisló de la cabeza de
los espermas del salmón un compuesto que denominó "protamina" y que
resultó ser una sustancia ácida y otra básica. El nombre de ácido nucleico
procede del de "nucleína" propuesto por Miescher.
Una vez
demostrado que los ácidos nucleicos eran los portadores de la información
genética, se realizaron muchos esfuerzos encaminados a determinar su estructura
con exactitud. Watson y Crick (1953) fueron los primeros investigadores en
proponer una estructura para los ácidos nucleicos y su labor investigadora se
vio recompensada con el Premio Nobel en 1962, Premio Nobel que compartieron con
M. H. F. Wilkins y que se les concedió por sus descubrimientos en relación
con la estructura molecular de los ácidos nucleicos y su significación para la
transmisión de la información en la materia viva. Para realizar su trabajo emplearon dos tipos de datos ya existentes.
Uutilizaron los datos obtenidos varios años antes por Chargaff (1950),
relativos a la composición de bases nitrogenadas en el ADN de diferentes
organismos.
El otro tipo de datos eran los procedentes de estudios de difracción de
rayos X sobre fibras de ADN. Para determinar la estructura tridimensional o
disposición espacial de las moléculas de ADN, se hace incidir un haz de rayos X
sobre fibras de ADN y se recoge la difracción de los rayos sobre una película
fotográfica. La película se impresiona en aquellos puntos donde inciden los
rayos X, produciendo al revelarse manchas. El ángulo de difracción presentado
por cada una de las manchas en la película suministra información sobre la
posición en la molécula de ADN de cada átomo o grupo de átomos.
Mediante esta técnica de difracción de rayos X se obtuvieron los
siguientes resultados:
Las bases púricas y pirimidínicas se encuentran unas sobre otras,
apiladas a lo largo del eje del polinucleótido a una distancia de 3,4. Las
bases son estructuras planas orientadas de forma perpendicular al eje (Astbury,
1947).
El diámetro del polinucleótido es de 20 y está enrollado helicoidalmente alrededor de
su eje. Cada 34 se produce una vuelta
completa de la hélice.
Existe más de una cadena polinucleotídica enrollada helicoidalmente
(Wilkins et el. 1953, Frankling y Gosling, 1953).
Basándose en estos dos tipos de datos Watson y Crick propusieron su
Modelo de estructura para el ADN conocido con el nombre de Modelo de la
Doble Hélice. Las características del Modelo de la Doble Hélice son las
siguientes:
El ADN es una doble hélice enrollada helicoidalmente “a derechas”
(sentido dextrorso). Algo parecido a dos muelles entrelazados.
Enrollamiento de tipo plectonémico: para separar las dos hélices es
necesario girarlas como si fuera un sacacorchos.
Cada hélice es una serie de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster
en los que un grupo fosfato forma un puente entre grupos OH de dos azúcares
sucesivos (posiciones 3’ de un azúcar y 5’ del siguiente).
Las dos hélices se mantienen unidas mediante puentes o enlaces de
hidrogeno producidos entre las bases nitrogenadas de cada hélice. Siguiendo los
datos de Chargaff (1959), la Adenina de una hélice aparea con la Timina de la
hélice complementaria mediante dos puentes de hidrógeno. Igualmente, la Guanina
de una hélice aparea con la Citosina de la complementaria mediante tres puentes
de hidrógeno.
DEFINICION DEL PROBLEMA:
Estudiaremos las diferentes formas que tiene el DNA, para
saber como actúan y como es que ayudan a que el material genético se guarde, y
tener mas conocimientos sobre esta materia para poder pasarla.
OBJETIVO GENERAL:
El objetivo
Principal de este primer trabajo es que el estudiante adquiera familiaridad con
la biología molecular, que descubra que además de la forma A, B y Z, existen
muchas formas biológicas en las que podemos encontrar el DNA y las implicancias
de esto para la expresión y la vida, también se busca que se usen los recursos
web y las TIC´s.
JUSTIFICACION:
El modelo de la Doble Hélice propuesto por Watson y
Crick está basado en estudios del ADN en disolución (hidratado). La denominada
forma B ó ADN-B tiene un mayor interés biológico ya que es la que presenta el
ADN en interacción con las proteínas nucleares. Además de la forma B, existen
otras estructuras posibles que puede presentar el ADN.
FUNDAMENTO TEORICO:
ADN-B: ADN en disolución, 92% de humedad
relativa, se encuentra en soluciones con baja fuerza iónica se corresponde con
el modelo de la Doble Hélice.
ADN-A: ADN con 75% de humedad, requiere Na, K
o Cs como contraiones, presenta 11 pares de bases por giro completo y 23 Å de
diámetro. Es interesante por presentar una estructura parecida a la de los
híbridos ADN-ARN y a las regiones de autoapareamiento ARN-ARN.
ADN-Z: doble hélice sinistrorsa (enrollamiento
a izquierdas), 12 pares de bases por giro completo, 18 Å de diámetro, se
observa en segmentos de ADN con secuencia alternante de bases púricas y
pirimidínicas (GCGCGC), debido a la conformación alternante de los residuos
azúcar-fosfato sigue un curso en zig-zag. Requiere una concentración de
cationes superior a la del ADN-B, y teniendo en cuenta que las proteínas que
interaccionan con el ADN tienen gran cantidad de residuos básicos sería posible
que algunas convirtieran segmentos de ADN-B en ADN-Z. Las posiciones N7 y C8 de
la Guanina son más accesibles.
MATERIAL Y METODOS:
Esta investigación se llevo a cabo para
conocer las formas del ADN, en fuentes de internet y consultando con algunos
maestros de la institución.
RESULTADOS:
ADN con enrollamiento paranémico: Las dos hélices se
pueden separar por traslación, cada hélice tiene segmentos alternantes
dextrorsos y sinistrorsos de unas cinco bases. Uno de los principales problemas
del modelo de la doble hélice (ADN-B) es el enrollamiento plectonémico, para
separar las dos hélices es necesario girarlas como un sacacorchos, siendo
necesario un gran aporte energético.
ADN cuádruplex: "In vitro" se han obtenido
cuartetos de Guanina (ADN cuádruplex) unidas mediante enlaces tipo Hoogsteen,
empleando polinucleótidos que solamente contienen Guanina (G). Los extremos de
los cromosomas eucarióticos (telómeros) tienen una estructura especial con un
extremo 3' OH de cadena sencilla (monocatenario) en el que se repite muchas
veces en tándem una secuencia rica en Guaninas. Se piensa que el ADN cuádruplex
telomérico serviría para proteger los extremos cromosómicos de la degradación
enzimática.
ADN-C: ADN con 66% de humedad, se obtiene en
presencia de iones Li, muestra 9+1/3 pares de bases por giro completo y 19 Å de
diámetro.De cadena sencilla. Se sintetiza a partir de una hebra simple de ARNm
maduro. Se suele utilizar para la clonación de genes propios de células
eucariotas en células procariotas, debido a que, dada la naturaleza de su
síntesis, carece de intrones.
ADN triple hélice o ADN-H: "In vitro" es posible obtener
tramos de triple hélice intercalando oligonucleótidos cortos constituidos
solamente por pirimidinas (timinas y citosinas) en el surco mayor de una doble
hélice. Este oligonucleótido se une a pares de bases A-T y G-C mediante enlaces
de hidrógeno tipo Hoogsteen que se establecen entre la T o la C del
oligonucleótido y los pares A-T y G-C de la doble hélice. No se sabe la función
biológica del ADN-H aunque se ha detectado en cromosomas eucarióticos.
ADN curvado: las secuencias de ADN con segmentos de
4 a 6 Adeninas separados a intervalos regulares de 10 bases producen
conformaciones curvadas astas curvas son al parecer, un elemento fundamental
para que esta molécula pueda interaccionar con proteinas que catalizan procesos
tan importantes como la replicación, transcripción y la recombinación.
ADN cruciforme: son estructuras cruciformes. Las
repeticiones (palíndromos) invertidas (o especulares) de segmentos de
polipurinas/polipirimidinas también pueden formas estructuras cruciformes o en
horquilla mediante la formación de emparejamientos intracatenarios.
ADN nódulo: consiste en dos pares de triples
hélices intermoleculares.
ADN dislocado: esta estructura se forma mediante el
desenrroscamiento de la doble hélice y el posterior apareamiento de una copia
de la repetición directa con la copia adyacente en la otra cadena.
CONCLUSIONES:
Todas las formas de ADN que encontramos
son antiparalelas, delgadas y alargadas.
FUENTES CONSULTADAS:
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