Tema 5 Estructura y Replicación del DNA,

Mutaciones de GenesCap. 10, pág. 255-317

History of the genetic material

1869 – DNA was identified in the nuclei of human white blood cells.

1910 – The chemical composition was learned (DNA, RNA).

1920’s – DNA was arranged in chromosomes with proteins.

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10-15

1920’s – DNA was arranged in chromosomes with proteins.

1944 – Avery, MacLeod, and McCarthy demonstrated that purified DNAcould transformed a cell and that genes were the genetic material.

1952 – Hershey and Chase demonstrated that DNA and not proteins were thegenetic material, using T2 Bacteriophage.

1953 – Watson and Crick construct the double helix model of DNA, in part with the help of Rosalind Franklin’s X-ray photographs of DNA.

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1

http://links.jstor.org/sici?sici=0080-4630(19540407)223%3A1152%3C80%3ATCSODA%3E2.0.CO%3B2-D

dead/virulent

capsule gene

dead/virulent

capsule gene

Frederick Griffith- Transformation Experiments (1920)Streptococcus pneumoniae (capsule, virulent), mutants (lack capsule, avirulent)

?

live non-virulentmutants

gene

live non-virulentmutants

gene

virulence restored

DNA coding for the capsule trait is released from dead virulent cells and was captured and expressed by non-virulent mutants.

isolated cells have capsule

heat-killed virulent+ live non-virulent

Estructura del DNA

Estructura del DNA

Rosalind Franklin's X-ray photo of DNA

Watson & Crick

Cromosoma de E.coli 4.64 Mbp

• 400X el largo de la bacteria

¿Cómo se empaca tanto DNA en tan poco espacio?

Surge a girar una cadena de doble DNA circular

• puede ser negativo (DNA sobre-enrollado)o positivo (DNA-relajado)

• Genera una molécula más compacta

DNA procariota:

DNA girasa (Topoisomerasas tipo II)

Topoisomerasa Tipo I:

cataliza el relajamiento de el DNA superenrrollado mediante el corte de una hebra

• esto es necesario para desenrrollar el DNA para poderreplicarlo

Dominios superenrrollados estabilizados por proteínas previenen que todo el cromosoma se desenrrolle al relajarlo manteniendolo compactado.

en procariotas

Replicación del DNAreplicación semi-conservadora

Componentes del Tenedor de Replicacion

• Molde de DNA pre-existente (DNA de hebra sencilla)

• Iniciador (primer) :

3’ 5’

DnaA : proteína que denaturaliza la doble hebra

Tenedor de Replicación

Fragmentosde Okasaki

Unión de Fragmentos de Okazaki en la Hebra Retrasada

actividad exonucleasa

5’-3’ DNA pol I

El Replisoma

Fidelidad de la Replicación del DNA

actividad correctora DNA pol III : función de exonucleasa 3’-5’ remueve bases pareadas incorrectamente

errores: 1 en 100,000,000,000

5’

3’

Mutaciones•cambio hereditable en la secuencia de bases en el genoma de un organismo

Mutaciones de Punto : ocurren por errores en pareo de bases durante replicación

Transiciones :• cambio de una pirimidina (T) por otra pirimidina (C), o una purina (G) • cambio de una pirimidina (T) por otra pirimidina (C), o una purina (G) por otra purina (A)

Transversiones :• cambio de una purina por una pirimidina o viceversa

Mutaciones PuntoLas mutaciones de punto se clasifican según afectan la funcionalidad de una proteína.

mutación de sentido equivocado (missense)

•se añade un amino acido diferente al requerido• puede o no afectar función dependiendo donde ocurra

mutación silenciosa : •se introduce el mismo amino ácido aunque el codón haya cambiado• código genético es degenerado: diferentes codones codifican para el mismo amino ácido

mutación sin sentido (nonsense):

•se introduce un codón de terminación no codifica para un amino ácido•resulta en una proteína truncada