Universidad Autónoma MetropolitanaUnidad Iztapalapap p

Introducción

P f C l F M CProfesor. Carlos Fco. Moreno Cruz

Profesor Carlos Francisco Moreno CruzLaboratorio W-106Teléfono : extensión 4723

Horario para dudas: Martes y Viernes W 106 9:00 -11:00Martes y Viernes W 106 9:00 -11:00Correo electrónico: cfmc@docencia.izt.uam.mxhttp://docencia izt uam mx/sgpe/http://docencia.izt.uam.mx/sgpe/http://docencia.izt.uam.mx/sgpe/profesor/319-Carlos-Moreno.html

Exámenes (80%)La evaluación consistirá en tres exámenes parciales y un examen global de

ió lifi ió di á á l 80% d l lifi iórecuperación, cuya calificación se promediará y será el 80% de la calificaciónfinal.Cada examen parcial consta de dos partes: (i) preguntas de opción múltiple,(ii) preguntas abiertas acerca de los aspectos teóricos.( ) p g p

Exposiciones (10%)Equipos de 4 personas expondrán un tema del temario o artículo científicoproporcionado por el profesor Los equipos que no exponen deberán leerproporcionado por el profesor. Los equipos que no exponen deberán leer(tema o artículo) para poder discutirlo durante la clase. Cada exposicióntendrá un tiempo de 20 minutos.

Tareas (10%)Las tareas y trabajos como mapas mentales, maquetas, deberán entregarse alinicio de la siguiente sesión o en la fecha indicada por el profesor.Se deberá respetar la fecha de entrega de las tareas y trabajos asignadosSe deberá respetar la fecha de entrega de las tareas y trabajos asignados.

Primer examen parcial: temas 1 y 2

Segundo examen parcial: temas 3 y 4Segundo examen parcial: temas 3 y 4

Tercer examen parcial: temas 5 y 6

Global: Presentaran solo aquel parcial que hayan reprobado o quieran subir su calificación.

Equivalencias

NA : entre 0 y 5 99NA : entre 0 y 5.99S: entre 6.0 y 7.5B: entre 7.51 y 8.5MB: entre 8 51 y 10MB: entre 8.51 y 10

Se pide de favor poner en silencio/vibración los teléfonos celulares durante la clase.

Nelson DL y Cox MM (2000). Lehninger Principios de Bioquímica, 3ª ed. Ed. Omega.Lewin B (2000). Genes, VII. Oxford University PressMathews C.K.; Van Holde K.E.; Ahern, K. G (2002) . Bioquímica, 3ª ed. Addison Wesley

Parte de la biología que estudia los seres vivos y losfenómenos vitales con arreglo a las propiedades de sufenómenos vitales con arreglo a las propiedades de suestructura molecular.

Estudia los mecanismos moleculares y genéticos empleadosen los procesos biológicos fundamentales en el desarrollo yfisiología de los seres vivosfisiología de los seres vivos.

Sus técnicas se dirigen a caracterizar, aislar y manipular los componentes de las células y los organismos (ADN, ARN t í )ARN, proteínas).

Se liga con la genética por la EXPRESIÓN Proceso porSe liga con la genética por la EXPRESIÓN. Proceso por el cual la información codificada en un gen da lugar a la síntesis de una proteína.p

T1, ¿Cómo se demostraron que el ADN es la molécula que transmite características heredables?  Describir los experimentos realizados

Frederick Griffith

En 1928 se descubrió el principio de latransformación con la bacteria que causaneumonía (Streptococcus pneumoniae)neumonía. (Streptococcus pneumoniae)

Oswald Avery, Colin MacLeod yOswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn  McCarty

1944 Avery usó el sistema libre de1944, Avery usó el sistema libre decélulas.

En 1952 Hershey y Chaseinfectaron bacterias con fagosT2 que habian sido marcadosT2 que habian sido marcadosradioactivamente tanto en suADN (32P) y sus componentes

t í i (35S)proteínicos (35S).

Este experimento se demuestraque el ADN es el material genéticoque el ADN es el material genéticoen eucariontes, y también que elADN puede ser transferido entre

d fespecies diferentes y mantener sufuncionalidad.

Base Nitrogenada

¿Azúcar?

Grupofosfato

AMP

Purinas Pirimidinas

Adenina (A) Citosina (C)

ADN

Guanina (G) Timina (T)

ARN

Uracilo (U)

(a)Desoxirribonucleótidos

Nucleótido:      Desoxianilato(desoxiadenosina 5´‐

monofosfato)

Desoxiguanilato (desoxiguanosina 5´‐

monofosfato)

Desoxitimidilato   (desoxitimidina  5´‐

monofosfato)

Desoxicitidilato    (desoxicitidina    5´‐

monofosfato)monofosfato)Símbolos: A, dA, DampNucleósido: Desoxiadenosina

monofosfato)G, dG, dGMP

Desoxiguanosina

monofosfato)T, dT, dTMP

Desoxitimidina

monofosfato)C, dC, dCMPDesoxicitidina

(b)Ribonucleótidos(b)Ribonucleótidos

A, AMP          G, GMP          U, UMP          C, CMP

Reacción hipotética 

Un polinucleótido puede formarse a partir de nucleótidos mediante la eliminación de agua.

Δ G°´ = +25 kJ/mol

idrólisis

termodinámicamente desfavorableHi

La ruptura del nucleósido trifosfato proporcionala energía libre que hace que la reacción sea

¿Qué nucleotido trifosfato interviene?

favorable termodinámicamente , en la reacciónse libera PPi con una

ΔG°´= ‐31 kJ/molΔG =  31 kJ/mol

Considerando la hidrólisis y la formación de un l f f di (ΔG°´ 25 kJ/ l)enlace fosfodiester (ΔG°´= +25 kJ/mol)

ΔG°´= ‐6 kJ/mol

La hidrólisis del PPi a Pi tiene un valor de       ΔG°´= ‐33 kJ/molΔG =  33 kJ/mol 

ΔG°´ global = ‐39 kJ/mol

1. La composición de bases del DNA varía normalmente de una especie a otranormalmente de una especie a otra.

2. Las muestras de DNA aisladas a partir de tejidos diferentes de la misma especie tienen la misma composición de bases.

3. La composición de bases del ADN no varía con la edad, ni con la nutrición , ni con las condiciones ambientalescondiciones ambientales.

4. En todos los DNA [A] = [T] y [G ] = [C].

3´

5´5

Modelo propuesto por Watson  y Crick (1953).Rosalind Franklin y Maurice Wilkins.

El DNA es una doble hélice.

Las cadenas son antiparalelas.

Las cadenas son complementariasLas cadenas son complementariasentre sí.

Puentes de hidrógeno entre pares debases.

Puentes de hidrógeno

TIPOS DE CÉLULASTIPOS DE CÉLULAS

PROCARIÓTICASPROCARIÓTICAS NONO HAY NÚCLEOHAY NÚCLEO

TIPOS  DE  CÉLULASTIPOS  DE  CÉLULAS

PROCARIÓTICASPROCARIÓTICAS -- NONO HAY NÚCLEOHAY NÚCLEO–– EUBACTERIAEUBACTERIA

ARCHAEAARCHAEA–– ARCHAEAARCHAEA

EUCARIÓTICASEUCARIÓTICAS -- NÚCLEO PRESENTENÚCLEO PRESENTEEUCARIÓTICASEUCARIÓTICAS NÚCLEO PRESENTENÚCLEO PRESENTE–– PROTISTAPROTISTA–– FUNGIFUNGI–– PLANTAEPLANTAE–– ANIMALIAANIMALIA

CÉLULAS PROCARIÓTICASCÉLULAS PROCARIÓTICAS

NO HAY NÚCLEONO  HAY NÚCLEOMaterial genético en el NUCLEOIDEMEMBRANA PLASMÁTICA EXTERNAMEMBRANA PLASMÁTICA EXTERNA Rodea al CITOPLASMADNA  conectado a la membrana plasmática por el  p pMESOSOMA NO  HAY  ORGANELOS RODEADOS POR MEMBRANASRIBOSOMAS  PRESENTESFLAGELOS

ADN relajado

Tensión estructural

Fig 24‐12 DNA plasmídicos relajados y superenrollados. 

Núcleo de histonas del nucleosoma ADN de enlace

H1

Fig 24 23 Nucleosomas (a) Representación esquematica

1

Fig 24‐23 Nucleosomas.  (a) Representación esquematica.

i li iRicas en aa lisina y arginina.

H2A H3H2B H4 

Forman un octameroForman un octamero

H1

Los nucleosomas se organizan en fibras de 30 nm

Se encuentra en el núcleo de la célula

C t óSecuencia lineal.

Centrómero(ADN de secuencia simple o satélite)

¿Qué es un gen?

70 % del ADN (segmentos únicos y en segmentos que se 

repiten pocas veces)

Transposones

Translocaciones

Procariontes y eucariontes:

PromotoresRegión codificanteT i dTerminadoresElementos reguladores

Cada etapa en el proceso completo de laexpresión de los genes provee un punto de

t l t i l d d l ió d lcontrol potencial donde la expresión de losgenes puede ser encendida o apagada,acelerada o disminuídaacelerada o disminuída.

Siete procesos que afectan ap qla concentración en estadoestacionario de unaproteína Cada proceso tieneproteína. Cada proceso tienediversos puntos deregulación potenciales.

Direccionamiento de la proteína y transporte

La expresión constante de un gen se denomina Expresión p g pgénica constitutiva.

Expresión génica regulada. (Algunos productos génicos aumentan y disminuyen en respuesta a señalesaumentan y disminuyen en respuesta a señales moleculares)

Los productos génicos que aumentan de concentración enLos productos génicos que aumentan de concentración en circunstancias moleculares particulares se denominan inducibles; el proceso de aumentar sus expresiones se denomina inducción.

Los productos génicos que disminuyen de concentración en respuesta a una señal molecular se denominan represibles, el proceso se denomina represión.

1CONTROL

NÚCLEO CITOSOL

CONTROLEPIGENÉTICO

4

ADN

preRNAm RNAm

4CONTROL

TRADUCCIONAL

RNAPROTEÍNA PROTEÍNA

PORO NUCLEAR

2CONTROL

TRANSCRIPCIONAL

3CONTROLPOST

ADN RNAm RNAm RNAmPROTEÍNAINACTIVA

PROTEÍNA ACTIVA

5CONTROLPORO NUCLEAR

ENVOLTURA NUCLEAR

POSTTRANSCRIPCIONAL POST

TRADUCCIONAL

ENVOLTURA NUCLEAR