1 Los niveles de organización estructural del DNA : Estructura Primaria Estructura Secundaria Estructura Terciaria Estructura Cuaternaria Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

2 Concepto de genoma. Niveles de organización estructural del DNAConcepto de Genoma. El genoma es el conjunto del material genético de una célula, un individuo o una especie. El genoma humano ( genoma de especie ) está constituido por el DNA de los 24 cromosomas nucleares ( ubicados en el núcleo celular ) y un cromosoma mitocondrial Los Cromosomas son moléculas lineales de DNA que se ordenan por su tamaño, del 1 al 22 ( cromosomas no sexuales o autosomas ). Se denominan con un número que corresponde con su posición en dicho orden. Los cromosomas sexuales humanos se denominan X e Y. El cromosoma mitocondrial MT es circular. Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

3 Estructura Primaria Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

4 LOS DESOXI - NUCLEOTIDOSRealizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

5 Desoxi - Adenosina- Tri-Fosfato ( dATP )OH O P C N NH2 H O - CH2 OH O HO P O O P OH Desoxi - Adenosina- Tri-Fosfato ( dATP ) Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

6 Desoxi - Guanosina- Tri-Fosfato ( dGTP )C N NH2 O H N OH O HO P O O O - CH2 O P O P O OH OH OH H Desoxi - Guanosina- Tri-Fosfato ( dGTP ) Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

7 Desoxi – Timidina – Tri – Fosfato ( dTTP )C N O H3C H - - H OH O HO P O O O - CH2 O O P O P OH OH OH H Desoxi – Timidina – Tri – Fosfato ( dTTP ) Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

8 Desoxi – Citidina – Tri – Fosfato ( dCTP )H - NH2 OH O HO P O O O - CH2 O O P O P OH OH OH H Desoxi – Citidina – Tri – Fosfato ( dCTP ) Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

9 Isomería Sin - Anti Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

10 dATP Isomería Sin - Anti Forma Anti Forma Sin OH O HO P C N NH2 HO - CH2 C N NH2 Forma Sin OH O HO P O O dATP O P O P O - CH2 O OH OH OH H Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

11 dTTP Isomería Sin - Anti Forma Anti Forma Sin OH O HO P H O - CH2 C NRealizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

12 Configuraciones C 2´- endo y C 3´- endoRealizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

13 O C Configuración C 2´- endo C 3´- endo1´ C 4´ 5´ 3´ Configuración C 2´- endo C 3´- endo Dibujo 3D configuración C 3´- endo Dibujo 3D configuración C 2´- endo Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

14 Las Tautomerías en las Bases : Tautomería Amino – IminoTautomería Ceto - Enol Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

15 Tautomería Amino – IminoH H H H N N C N C N N C N C C C Adenina C C C C N N N N H H Formas Amino Forma Imino O C N H H H N C H N C Citosina C C H O N H Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

16 Tautomería Ceto - Enol Formas Ceto H C N O O N C H C N C H Guanina C CTimina C C - H O N H Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

17 Formación de un dímero de dNts ( desoxi - nucleotidos )NH2 C H - C N O O O H - C C O - CH2 O N O HO P O P O P OH OH OH C 3´ OH C N NH2 O H H dCTP C 5´ P OH O P O OH HO P O OH P CH2 O H OH H dATP Pirofosfato Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

18 Las Cadenas de DNA se elongan con una dirección definidaLa Polimerización de una cadena de DNA se produce desde el extremo 5´P al 3´OH Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

19 EXTREMO 5´ P EXTREMO 5´ P Pirofosfato EXTREMO 3´ OH EXTREMO 3´ OHC N H- NH2 O O O HO P O P O P O - CH2 O OH OH OH O H H C N NH2 O P OH O OH HO P O OH P CH2 O O H H O P OH C N O H3C H- -H OH O HO P OH O P CH2 O O H H C N NH2 O P OH O OH HO P O OH P Pirofosfato CH2 O O H H O P OH C N O H3C H- -H OH O HO P OH O P CH2 O EXTREMO 3´ OH O H H EXTREMO 3´ OH Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

20 La Estructura Primaria de una cadena de DNA es la secuencia de Nucleotidos ( o de Bases ), tomadas en dirección 5´P a 3´OH OH O HO P H O - CH2 C N NH2 CH2 Esta secuencia se podría representar así : pCpApTpApT En la Práctica se suprimen las “p” cuando se utilizan metodologías “in silico” puesto que se representan las Bases : CATAT Manteniendo la dirección 5´P a 3´OH Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid

21 Existen otras formas de representación de la molécula de DNA monocatenario. Uno de los más utilizados ha sido el sistema de “palos” : 3´ P OH T A C 5´ pCpApTpApT CATAT Realizado por Dr. A. Martínez-Conde & Dra P. Mayor Dep. Bioquímica y Biología Molecular Fac. Medicina Universidad Complutense de Madrid