Post on 27-Jun-2020
Els àcids nucleics
1
Àcids nucleics 2
• Composició química• L'àcid desoxiribonucleic (DNA)• L'àcid ribonucleic (RNA)
2
3
L’àcid desoxiribonucleic (DNA)● Polímer de nucleòtids amb
–
–
desoxiribosa i bases d’A,T,G,C.
4
● Localització:– Eucariotes: nucli, cloroplasts imitocondris.
5
– Procariotas: lliure en el citoplasma.
6
Tipus de DNA segons l'estructura:● Monocatenari (un sol filament): només en alguns virus.● Bicatenari (dos filaments): en tota la resta d’organismes.
7
Tipus de DNA segons la forma:
Circular: com el DNA dels cloroplasts, mitocondris, bacteris i alguns virus.Lineal: com el DNA del nucli dels eucariotes i d'alguns virus.
8
Tipus de DNA segons l’empaquetament:
Associat a histones i a proteïnes no històniques: fibra de cromatina: en DNA d'eucariotes menys el dels espermatozoides (que es troba associat a protamines)Associat a proteïnes semblants a histones, a RNA i a proteïnes no històniques: nucleoide: en DNA de procariotes
9
Tres nivells estructurals: Estructura primària.Estructura secundària. Estructura terciària.
10
Estructura primària●
●
●
Seqüència de nucleòtids d’una sola cadena o filament.La combinació de 4 nucleòtids (A,G,C,T,) és molt elevat i permet emmagatzemar la informació genètica o missatge biològic.% de A,G,C,T = individus de la mateixa espècie.
11
Estructura secundària
● 1953 Watson i Crick a partir de fotografia de difracció de rajos X de Rosalind Franklin (20Å Ø, cada nucleòtid 3,4Å):
12
● Disposició en l’espai de dues cadenes o filaments de polinucleòtids complementàries*, antiparal·leles* i enrotllades de forma plectonímica*, que formen una doble hèlix:*Bases nitrogenades enfrontades en l’interior doble hèlix amb complementarietat de bases(nA/nT=1, nG/nC=1). Les pentoses i els grups fosfat queden cap a l’exterior.Unió de les bases per enllaços d’hidrogen: 2 entre A i T, 3 entre G i C.*Les dues cadenes en sentit 5’ 3’ però orientats en diferent sentit.*Per separar les dues cadenes de DNA cal girar-ne una respecte de l’altra. 13
14
15
16
17
●
●
Desnaturalització: a 100ºC, les dos cadenes del DNAse separen.Renaturalització: a 65ºC, les dos cadenes del DNA tornen a unir-se.Aquesta tècnica permetintentar la hibridació de cadenes de DNA de diferents orígens per saber el grau de parentiu entre elsindividus i també per facilitar-ne la replicació
18
19
Unitats de mesura en citologia
1mm = 1.000 µm (micra) 1µm = 1.000 nm (nanòmetre) 1nm = 10 Å (angstrom)1mm = 10.000.000 Å (angstrom)
1µm =1x10-6m 1nm=1x10-9m 1Å=1x10-10m
20
Estructura terciària●
●
●
L’estructura secundària o fibra de 20Å, es troba retorçada sobre ella mateixa formant un superhèlix o DNA superenrotllat.Objectiu: reduir la longitud del DNA i facilitar la duplicació.Dintre d’aquesta estructura es troben els següents nivells d’empaquetament:
-Primer nivell d’empaquetament: Ø 100 Å (= 10 nm)
-Segon nivell d’empaquetament: Ø 300 Å (= 30 nm)
-Tercer nivell d’empaquetament: Ø 3000 Å (= 300 nm)
-Nivells superiors d’empaquetament.
21
22
Primer nivell d’empaquetament: Fibra de cromatina de 100Å o collaret de perlesFormat per nucleosomes:- Cada nucleosoma estàformat per 1 octàmerd’histones (8 mol. de 4 tipusdiferents d’histones) i per una fibra DNA de 20 Å de 200 parells de bases (pb) de longitud.
- Entre cada octàmer hi ha un fragment de DNA anomenat DNAespaiador.
- El collaret de perles es trobaal nucli en repòs de totes les cel. eucariotes
Fibra de cromatina de forma laxa.
23
24
Quan cada nucleosoma s’associa a una molècula d’un cinquè tipus d’histona (H1): la fibra s’escurça → forma condensada
25
Estat del DNA amb la cèl·lula en repòs en cèl·lules eucariotes (menys espermatozoides).
26
Quan la cèl·lula s’ha de dividir per mitosi o meiosi, ha de formar els cromosomes per facilitar la divisió cel·lular. Llavors es produeixen els nivells 2,3 i els superiors d’empaquetament.
27
28
Segon nivell d’empaquetament: fibra de cromatina de 300Å o solenoide
Enrotllament sobre si mateixa de la fibra condensada decromatina de 100Å.Les histones H1 s’agrupen entre si i formen l’eix central de la fibra de 300Å → 6 nucleosomes per voltaEscurçament de cinc vegades la longitud del collaret de perles
29
30
SOLENOIDE
solenoide31
Tercer nivell d’empaquetament: Fibra de cromatina de 3000Å o bucle)
La fibra de 300oA forma bucles, anomenats dominis estructurals enforma de bucle, d'entre 20.000 i 70.000 parells de bases de longitud,que queden estabilitzats per proteïnes no històniques.
32
Nivell superiors d’empaquetament: Els cromosomes
Plegament de la bastida proteïca del tercer nivell d’empaquetament i formació dels cromosomes.Des de el primer nivell d’empaquetament fins al cromosoma hi ha una reducció d’unes 7000 vegades la longitud del DNA.
33
34
TIPUS DE DNA- Segons el nombre de cadenes:
- DNA monocatenari: poc freqüent. - DNA bicatenari: el presenten la majoria dels organismes.
- Segons la forma:- CIRCULAR: DNA en bacteris, arqueus, mitocondris, cloroplast i en
alguns virus.- LINEAL: DNA en el nucli de les cèl·lules eucariotes i en alguns
virus, com el virus de l’herpes.- Segons tipus de molècules que serveixen de suport per
empaquetar el DNA:- DNA associat a histones formant nucleosomes: nucli de les
cèl·lules eucariotes i en els arqueus.- DNA associat a protamines: nucli dels espermatozoides. Les
protamines són més bàsiques que les histones, el grau d’empaquetament és superior.
- DNA associat a un altre tipus de proteïnes: en els bacteris. DNA associat a proteïnes similars a les histones però sense formar nucleosomes, a RNA, i a proteïnes no històniques.
35
MIDES DEL DNA
DNA del virus del papiloma : 1,7 micres
DNA de E. coli (bacteri) : 1,36 mm
DNA en cada cèl·∙lula de Drosophila : 11,2 cm
DNA d’una cèl·lula humana : 2,36 m (sumant el DNA dels 46 cromosomes)