Respuestas Bioquímicas

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  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    Respuestas bioqumicas

    1.-Explicar en un mximo de media pgina del sindrome de Lesch-Nyhan incluida lasestrategias de tratamiento que se usan actualmente.

    El sndrome de Lesch-Nyhan (LNS) es la forma ms grave del dficit de la hipoxantina-guanina-

    fosforribosil-transferasa (HPRT), un trastorno hereditario del metabolismo de las purinas asociadocon una sobreproduccin de cido rico (AU), discapacidad neurolgica y problemas de conducta.

    Fue descrito por primera vez por M. Lesch y W. Nyhan en 1964,4 como una trada: hiperuricemia,

    coreoatetosis y retraso mental.

    La prevalencia estimada es de entre 1/380. 000 y 1/235.000. Los hombres son generalmente los

    afectados y las mujeres heterocigotas son portadoras. Los pacientes son normales al nacer.

    Este sndrome se transmite de padres a hijos (se hereda) como un rasgo ligado al cromosoma X y

    en su mayora se presenta en nios varones. La mutacin responsable normalmente es portada

    por la madre que la transmite a su descendencia, aunque un tercio de los casos son mutaciones

    nuevas y por tanto no se encuentran en el historial familiar. Se caracteriza por tres sntomas

    principales: disfuncin neurolgica, trastornos cognitivos y de conducta y aumento o sobreproduccin de cido rico.

    Un caracterstica llamativa del sndrome es el comportamiento autodestructivo, consistente en el

    mordido compulsivo de las yemas de los dedos y los labios, cuya causa es desconocida, similar a

    las compulsiones del trastorno obsesivo-compulsivo.

    Las mujeres portadoras no presentan la enfermedad, pero pueden transmitir el gen anmalo a sus

    descendientes y tienen riesgo aumentado de padecer gota por excesiva produccin de cido rico.

    La actividad enzimtica de la HPRT indetectable en sangre perifrica o clulas intactas (eritrocitos,

    fibroblastos), y las pruebas genticas moleculares confirman el diagnstico. El diagnstico

    diferencial incluye la parlisis cerebral, otras causas de dficit intelectual, la distona y la

    autolesin, incluido el autismo; el sndrome de Tourette, el sndrome de Cornelia de Lange, el

    dficit intelectual idioptico, y los problemas psiquitricos graves.

    La sobreproduccin de AU se trata con alopurinol, alcalinizacin de la orina e hidratacin.

    Tratamiento

    No existe un tratamiento especfico para el sndrome de Lesch-Nyhan. El medicamento para la

    gota alopurinolpuede bajar los niveles de cido rico; sin embargo, el tratamiento no mejora el

    pronstico neurolgico.

    Algunos sntomas se pueden aliviar con los siguientes medicamentos:

    Carbidopa o levodopa

    Diazepan

    Fenobarbital

    Haloperidol

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    2.- Complete la siguiente figura, indicando el origen de los 7 tomos que semuestran con flecha. Adems, indique las diferencias entre la biosntesis depurinas y pirimidinas.

    Diferencias entre la biosntesis de purinas y pirimidinas: La diferencia es entre estassntesis es que en las pirimidinas se va a sintetizar primeramente el anillo depirimidina y despus se va a unir a la ribosa -5-fosfato y en el caso de las purinas, seformaba la purina sobre la ribosa-5-fosfato. Adems las purinas son de dos anillos ylas pirimidinas de uno slo. Tambin en la biosntesis de purinas se va a generarcomo producto final IMP, AMP y GMP (monofosfatos). En cambio, en la biosntesis depirimidinas se va a producir trifosfatos: UTP y CTP.

    3.- Cules son las caractersticas de la doble hlice Watson y Crick??? Cmo se

    mantiene la estructura de doble hlice???

    El ADN es una doble hlice enrollada helicoidalmente a derechas (sentido

    dextrorso). Algo parecido a dos muelles entrelazados.

    Enrollamiento de tipo plectonmico: para separar las dos hlices esnecesario girarlas como si fuera un sacacorchos.

    Cada hlice es una serie de nucletidos unidos por enlaces fosfodister enlos que un grupo fosfato forma un puente entre grupos OH de dos azcaressucesivos (posiciones 3 de un azcar y 5 del siguiente).

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    Las dos hlices se mantienen unidas mediante puentes o enlaces dehidrogeno producidos entre las bases nitrogenadas de cada hlice.Siguiendo los datos de Chargaff (1959), la Adenina de una hlice apareacon la Timina de la hlice complementaria mediante dos puentes dehidrgeno. Igualmente, la Guanina de una hlice aparea con la Citosina de

    la complementaria mediante tres puentes de hidrgeno.

    Las dos hlices por razones de complementaridad de las basesnitrogenadas son antiparalelas, teniendo secuencias de tomos inversas.Una hlice lleva la secuencia 5P 3 OH , mientras que la hlicecomplementaria sigue la secuencia de tomos 3OH5P.

    El dimetro de la doble hlice es de 20 . Las bases nitrogenadas son estructuras planas perpendiculares al eje de la

    doble hlice y estn apiladas unas sobre otras a una distancia de 3,4 .Cada 10 bases, cada 34 se produce una vuelta completa de la doblehlice (360).

    Las bases se encuentran en sus configuraciones cetnicas, cumpliendo aslas reglas de apareamiento A-T y G-C. La secuencia de bases nitrogenadas puede ser cualquiera, no existe

    ninguna restriccin.

    4.- Describir las caractersticas del DNA-Z. Adems, indicar cul es su rol biolgico.

    El ADN-Zes una forma de doble hlice levgira (con giro hacia la izquierda) con unaconformacin del esqueleto en zig-zag. Es una variacin que puede realizar el ADN.Forma Z, se puede formar con secuencias especficas y en condiciones especificas, con

    purinas-pirimidinas alternandoLa formacin del ADN-Z se produce durante la transcripcin de genes, en los puntos deinicio de la transcripcin cerca de los promotores de genes que se transcriben de maneraactiva.

    Es un doble hlice con enrollamiento hacia la izquierda, tiene 12 pares de bases por girocompleto, se puede observar en segmentos de ADN con secuencia alternante de basespricas y pirimidnicas (GCGCGC), debido a la conformacin alternante de los residuosazcar-fosfato sigue un curso en forma de zig-zag.

    Slo se observa un surco, el emparejamiento entre las bases (que forman el surco mayor-cercano al eje- en la forma ADN-B) est hacia un lateral, en la superficie exterior, lejos

    del eje. El conjunto es una doble hlice ms estrecha y alargada que el ADN-B; unadiferencia notable es que las purinas estn en conformacin syn-, es decir, la base y lapentosa estn situados del mismo lado que el enlace glicosdico: Otra diferenciaestructural es que en el ADN-Z desaparece por completo el surco ancho mientras que elsurco estrecho se hace an ms estrecho y profundo.

    Requiere una concentracin de cationes superior a la del ADN-B. Los grupos fosfato seencuentran ms cerca entre ellos a comparacion de la forma ADN-B. La conformacin Z

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    est favorecida por un elevado contenido en G-C. Las secuencias de ADN pueden pasarde la forma B hacia la forma Z y viceversa.

    Una funcin posible del ADN-Z podra ser absorber esta superhelicoidizacin negativa. Alfinal de la transcripcin, la topoisomerasa relaja la estructura del ADN volviendo a laconformacin B- Se han encontrado anticuerpos frente al ADN-Z en el Lupus Eritomatoso y en otrasenfermedades autoinmunes.- El ARN de doble cadena (ARNdc) puede adoptar una conformacin del ADN-Z.

    5.- Describir las caractersticas del DNA-H. Adems, indicar cul es su rol biolgico.

    Se encuentra en regiones de polipurinas o de polipirimidinas que tambin incorporen unarepeticin especular. Un ejemplo sencillo es un fragmento largo de residuos de T y Calternados. El DNA-H se caracteriza por una estructura en triple cadena. Esta triplecadenas dos de las tres hebras del DNA-H contienen pirimidinas y la tercera purinas.

    En el DNA celular, los sitios de reconocimiento de muchas protenas que se unen asecuencias especificas tienen secuencias palindromicas y en las regiones implicadas enla regulacin de la expresin de algunos genes eucariticos se encuentran secuencias depolipurinas y polipirimidinas que pueden formar hlices triples o incluso DNA-H. Enprincipio, hebras de DNA sinttico, diseadas para aparearse con estas secuencias yformar hlices triples, podran alterar la expresin gnica.

    El control del metabolismo celular mediante estos mtodos tiene cada vez mayorimportancia comercial por sus potenciales aplicaciones en medicina y agricultura. Estas

    estructuras tienen inters farmacutico puesto que la formacin de la hlice triple en unaregin concreta del genoma puede impedir la transcripcin de la protena codificadora en

    esa regin. La forma de la triple hlice es muy selectiva por lo que esta estrategiapermitira, en principio, disear frmacos que bloqueasen la expresin de un nico gen.

    Adems puede tener un papel funcional en la regulacin de la expresin gnica y sobrelos ARNs (por ejemplo, en la represin de la transcripcin).

    El DNA H o DNA de triple hlice es una estructura poco habitual, formada por tres hebras,se encontr por primera vez en el RNA, pero es en el DNA donde se manifiesta con msfrecuencia. Se forma en regiones ricas en pirimidas (secuencia (CT)n) en una hebra ysecuencias ricas en purinas (secuencia (AG)n) en la hebra complementaria. Encondiciones normales, dichas secuencias se encuentran totalmente apareadas sinalteracin alguna en la doble hlice. Sin embargo, puede ocurrir que parte de la doblehlice se abra y la hebra rica en (CT) se repliegue y se aparee con la hebra (AG),mediante una nueva clase de enlace por puente de hidrgeno, en una zona donde estan la doble hlice.

    Aparece, por lo tanto, una triple hebra formada por (CT)n / (AG)n / (CT)n en dichosegmento del DNA. La otra hebra desapareada de DNA forma una especie bucle.

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    La importancia biolgica de este DNA es la aplicacin en terapias de inhibicin de laexpresin de los genes, mediante la unin de un oligonucletido sinttico a la doble hlicedel DNA en la regin promotora de un gen, formando una triple hlice que le impide laexpresin del gen.

    6.- Completar la siguiente tabla y explicar el significado del DNA de copia nica, repetitivo

    y satlite.

    Tipo de DNA % del Genoma Caractersticas

    Copia nica 75 Incluye la mayora de los genes

    Repetitivo 15 Intercaladas en el genoma, entre y en genes,incluye secuencias Alu* y satlites mini (micro)

    Satlite (tandem) 10 Secuencias altamente repetidas, centrmeros ytelmeros.

    7.- Haga un esquema de secuencias repetitivas como las secuencias Alu y

    secuencias en tndem como los microsatlite

    8.- Explique brevemente el porqu el RNA es ms susceptible a la hidrlisis que el DNA.

    El hecho de que el RNA tenga grupos hidroxilos en posicin 2' y 3' lo hace mssusceptible a la hidrlisis y que el DNA no tenga el OH en la posicin 2' lo hace ms

    estable.

    Parte 2

    1 .-Complete el siguiente esquema de sntesis de DNA procaritico, indicando las hebrasde sntesis contnua y discontnua, y los extremos de todos los fragmentos cortos y largos.Incluya asimismo en el esquema la o las DNA polimerasa (s) que participan. Expliquebrevemente.

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    DNA helicasa: Abre y separa la doble hebra. DNA primasa: sintetiza el RNA partidor DNA pol I: Remueve los partidores y rellena el espacio que queda de dicho partidor DNA pol III: encargada de la replicacin DNA ligasa: une los fragmentos de Okazaki DNA girasa: introduce sobre enrollamientos negativos en la horquilla de

    replicacin Protenas SSB: protenas encargadas de mantener separadas ambas hebras.

    2.- Cules son las propiedades del genoma humano? Cuntos pares de bases tiene elgenoma humano?

    Propiedades del genoma humano

    DNA Nuclear El genoma haploide humano tiene ~3 X 109 pb de DNA DNA de una sola copia corresponde a ~75% del genoma humano El genoma humano contiene ~30,000 genes La mayora de los genes son de copia nica en el genoma haploide Los genes estn compuestos de 1 a >75 exones Los genes varan en el largo de 2,300,000 pb Secuencias Alu estn presentes en el genoma

    3.- Qu es un exn y qu es un intrn?

    Los genes eucariticos son segmentados, contienen intrones y exones.

    Los exones tienen la informacin para la protena

    Los intrones son regiones no codificadas, no para la protena a la que corresponde el gen.

    4.- Qu es un nucleosoma? Cul es el grado de empaquetamiento del DNA en elestado nucleosomal (cadena polinucleosmica)? Explique.

    5

    35

    53

    3

    Cadena contina

    5

    Cadena discontinua

    Fragmentos de Okazaki

    DNA ligasa

    3

    DNA pol I

    DNA pol

    III

    DNA helicasa

    DNA primasa

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    Un nucleosoma son aproximadamente 200 pb que se enrollan alrededor de un corazn de

    protenas y un pedazo de DNAllamado DNA espaciador.

    Forma el collar de perlas, la cadena polinucleosomica se enrolla forma la fibra gruesa,

    esta estructura corresponde a 6 nucleosomas por vueltas = solenoides. (Ancho 30nm).

    Esta fibra gruesa se une a H1 para estabilizarla. Luego se vuelve a sobre enrollar formando

    una roseta, 30 rosetas =1 coil 10 coil = 2 cromtidas.En el fondo el DNA interacta con histonas y con una serie de protenas para formar este

    cromosoma condensado que se observa en la metafase.

    5.- Explique la funcin de la topoisomerasa

    6.- Describa la funcin de las actividades exonuclesicas 5-3 y 3-5 de las DNA

    polimerasas

    7.- Cules son las caractersticas de las histonas nucleosomales y de H1?

    HISTONAS (H1, H2A, H2B, H3, H4) Protenas pequeas, su gen no es segmentado Ricas en arginina o lisina: cargadas positivamente interactan con DNA cargado negativamente, por los fosfatos Pueden ser modificadaspost tranduccionalmente para hacerlas menos positivas. Se pueden Acetilar de las siguientes formas: Fosforilacin Poli(ADP) ribosilacin Metilacin Acetilacin

    o Hipoacetilacin (menos acetiladas) Por histona desacetilasa Nucleosomas apretados Se asocia con represin transcripcional (transcripcionalmente inactivo)

    o Hiperacetilacin (mas acetiladas) Por histona acetilasa Nucleosomas sueltos Se asocia con activacin transcripcional Mas dbil la interaccin entre el DNA y estas protenas porque al estar acetiladas las hace

    menos positivas o mas negativas. Por lo tanto el nucleosoma va a estar ms relajado, en

    estos casos puede ocurrir la transcripcin.H1: estn ubicadas en la parte externa de nucleosoma, tiene el doble que aminocidos que las

    dems histonas

    8.- Qu es un telmero y cmo es la funcin de la telomerasa?

    Telmeros: secuencias de DNA repetitivo en los extremos de los cromosomas, entodos los DNA lineales.

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    Funcin del telmero es proteger los cromosomas de las vas de reparacin y poro tanto mantiene el largo de los cromosomas.

    Telomerasa: complejo ribonucleoproteico, tiene una funcin de enzima. Funcin es estabilizar el largo de los telmeros agregados a esta secuencia que se

    repite muchas veces.

    9.- Cmo se relaciona el largo de los cromosomas con envejecimiento?

    En que una hebra siempre va a quedar 5 u 8 bases ms corta, lo que se traduce en una prdida de

    genes lo que finalmente lleva a un envejecimiento.

    10.- Cmo se repara el DNA que presenta dmeros de Timina?

    Un dmero de piridina es producido por la luz UV, al formarse enlaces covalente entre dos

    bases de piridina produce una obstruccin para la doble hlice.

    Mecanismo de reparacin por remocin de nucletidos: la nucleasa remueve todo elpedazo, incluyendo el dmero de piridina, se completan los 12 nucletidos. Aqu participa

    la DNA ligasa, DNA helicasa, DNA polimerasa. Se agregan los nucletidos y la DNA ligasa

    sella con enlaces fosfodister.

    11.- En qu se basa la secuenciacin del DNA?

    La secuenciacin del ADN es un conjunto de mtodos ytcnicasbioqumicascuya finalidad es la

    determinacin del orden de losnucletidos(A,C,GyT)en unoligonucletidodeADN.La

    secuencia de ADN constituye la informacin gentica heredable delncleo celular,losplsmidos,

    lamitocondriaycloroplastos(En plantas) que forman la base de los programas de desarrollo de

    los seres vivos. As pues, determinar la secuencia de ADN es til en el estudio de la investigacinbsica de los procesos biolgicos fundamentales, as como en campos aplicados, como la

    investigacinforense.El desarrollo de la secuenciacin del ADN ha acelerado significativamente la

    investigacin y los descubrimientos enbiologa.Las tcnicas actuales permiten realizar esta

    secuenciacin a gran velocidad, lo cual ha sido de gran importancia para proyectos de

    secuenciacin a gran escala como elProyecto Genoma Humano.Otros proyectos relacionados, en

    ocasiones fruto de la colaboracin de cientficos a escala mundial, han establecido la secuencia

    completa de ADN de muchosgenomasdeanimales,plantasymicroorganismos

    Parte 3

    1.-Explique los mecanismos de accin de drogas que inhiban la replicacin y latranscripcin (dos ejemplos de cada caso). Explicar su uso teraputico.

    :Existen diversos antibiticos que inhiben la sntesis de los cidos nucleicos. Dentro deeste grupo encontramos las quinolonas, que tienen como diana especfica muchasenzimas que estn involucradas en la sntesis de cidos nucleicos.

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  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    Las quinolonas inhiben la actividad de las topoisomerasas de tipo 2 bacterianas despusde que stas se han unido al ADN. La mayora de las bacterias contienen 2 clases detopoisomerasas de tipo 2, la girasa y la topoisomerasa IV.

    Para que el ADN pueda replicarse y transcribirse es preciso contar con la actividad deenzimas que relajen su estructura superhelicoidal y separen las molculas hijas que, de

    otra manera, quedaran encadenadas. La girasa se encarga del desenrollado y latopoisomerasa IV de la separacin de las molculas hijas. El proceso incluye la ruptura dela doble cadena de ADN y su sellado posterior.

    La diana primaria de las diversas quinolonas depende del derivado en cuestin y del tipode bacteria. Por lo general, en los bacilos gram negativos, la diana primaria es la girasa,mientras que en los cocos gram positivos es la topoisomerasa IV. Entre las quinolonasms utilizadas se encuentra el ciprofloxacino y el levofloxacino.

    Tambin se conocen algunos frmacos que inhiben la transcripcin del genoma viral: Eneste grupo encontramos a los que inhiben la DNA polimerasa viral (Aciclovir), los queinhiben la RNA polimerasa viral (Ribavirina) y los que inhiben transcriptasa reversa

    (Zalcitabina).

    El mecanismo por el cual el Aciclovir inhibe la DNA polimerasa se explica por la selectividad en lasinteracciones del frmaco con las protenas virales.Primero para inhibir el DNA, el Aciclovir debe ser primero fosforilado por la timidina quinasa viral.Luego de la sntesis deAciclovir monofosfato (aciclo-GMP), las enzimas de la clula huspedsintetizanaciclo-GDP y aciclo-GTP. Esta aciclo-GTP inhibe laDNA polimerasa viral y seincorpora en el DNA viral en formacin finalizando su replicacin.

    2.- Describa las caractersticas del promotor procaritico. Explique su funcin.:La ARN polimerasa reconoce un sitio de unin especfico en el ADN, este sitio es

    denominado Promotor.

    La enzima es capaz de reconocer este sitio del ADN y, convenientemente, abrirlocalmente las cadenas de ADN para poder leer la cadena molde. Es de esperarseentonces que, el sitio de contacto con la ARN polimerasa tuviese regiones comunes atodos los Promotores.

    Se ha comprobado que estos sitios mencionados contienen secuencias de basescomunes, a las que se las ha denominado Secuencias de Consenso.

    Por mera convencin entre los cientficos, se considera que el sentido de la transcripcinde un gen determinado es hacia la derecha. Al punto en el cual se inicia este proceso se

    lo denomina punto 0. Con nmeros negativos se sealan las bases ubicadas a laizquierda del punto 0. Con el mismo criterio, se sealan con nmeros positivos a lasbases ubicadas a la derecha del punto 0.

    La secuencia de consenso ms importante y mejor estudiada, comprende seis bases y sucentro est ubicado a diez bases a la izquierda del punto de inicio (-10). La secuencia deconsenso es TATAAT y se la denomina TATA box o Caja Pribnox. Esta caja es

    responsable de orientar a la ARN polimerasa en la direccin de sntesis de ARN y es laregin en la cual la doble hlice se abre para formar el Complejo Promotor Abierto. El

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    hecho de que la TATA box contenga las bases A-T no es mera casualidad, ya que estasse unen con sus complementarias por medio de dos enlaces del tipo Puente deHidrgeno, lo cual implica un menor gasto de energa para la apertura del ADN.

    3.- Cul es la estructura de la RNA polimerasa de E. Coli? Cul es la funcin

    del factor sigma?

    La ARN polimerasa en procariotas en una gran molcula. Est formada por cincosubunidades de aproximadamente 410 kilodaltons 2', con dos unidades idnticas,que se une al ADN de forma inespecfica para catalizar la sntesis de ARN. Para unirse aregiones promotoras especficas, la ARN polimerasa requiere un factor sigma con el quese reduce enormemente la afinidad con regiones de ADN inespecficas, aumentando laespecificidad por regiones promotoras para formar la enzima de cincosubunidades 2'(~480 kDa). La estructura de la ARN polimerasa presenta unaranura de 55 de longitud y una anchura 25 . Esta ranura permite el paso de la doblehlice de ADN que mide 20 . La longitud de 55 puede aceptar la secuencia de 18

    nucletidos.

    Todas las unidades que forman la enzima funcionan conjuntamente para llevar a cabo lasreacciones de transcripcin. La subunidad ' participa en la unin del ADN, la subunidad

    contiene parte del centro activo y la subunidad est implicada principalmente en la

    iniciacin de la transcripcin, disocindose del resto de la enzima una vez iniciada latranscripcin.

    4.- Cmo empieza y cmo termina la sntesis de RNA en procariontes? Explique.: El proceso de la transcripcin se puede dividir en 4 etapas:

    1 etapa- Unin de la ARN polimerasa al ADN.2 etapa- Iniciacin de la sntesis.

    3 etapa- Elongacin de la cadena de ARN.

    4 etapa- Terminacin de la sntesis y liberacin de la cadena de ARN.

    La iniciacin se produce mediante la unin de la ARN polimerasa al ADN de doblecadena. Para que la cadena molde est disponible para el apareamiento de bases con losribonucletidos, las dos cadenas de ADN deben separarse. El desenrollamiento es local yse produce cuando la ARN polimerasa contacta con el sitio llamado TATA Box.

    Una vez que el complejo promotor se encuentra abierto, la ARN pol. comienza la sntesis.La fase de iniciacin no se completa hasta que se hallan polimerizado los primeros seisribonucletidos.

    La terminacin ocurre en una secuencia determinada del ADN, denominada SecuenciaTerminadora. En este punto, la enzima deja de aadir los ribonucletidos a la cadena de

    ARN en crecimiento, liberando el producto terminado y disocindose del ADN.

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    La terminacin requiere que todos los enlaces Puente de Hidrgeno, que mantenan alHbrido ARNADN, se rompan volvindose a reconstituir el ADN de cadena doble.

    5.- Cuntos tipos de RNA se pueden encontrar en una clula eucaritica?Cules son las RNA polimerasas que sintetizan esos RNAs?

    ARN mensajero.El ARN mensajero (ARNm o RNAm) lleva la informacin sobre lasecuencia de aminocidos de la protena desde el ADN, lugar en que est inscrita, hastael ribosoma, lugar en que se sintetizan las protenas de la clula. Es, por tanto, unamolcula intermediaria entre el ADN y la protena y el apelativo de "mensajero" es deltodo descriptivo. En eucariotas, el ARNm se sintetiza en elnucleoplasma delncleocelular y de all accede alcitosol,donde se hallan los ribosomas, a travs de los poros delaenvoltura nuclear.

    ARN de transferencia.Los ARN de transferencia son cortos polmeros de unos 80nucletidos que transfiere un aminocido especfico alpolipptido en crecimiento; se unena lugares especficos del ribosoma durante la traduccin.

    ARN ribosmico.El ARN ribosmico se halla combinado con protenas para formar losribosomas, donde representa unas 2/3 partes de los mismos. En los eucariotas, lasubunidad mayor contiene tres molculas de ARNr y la menor, una. En ambos casos,sobre el armazn constituido por los ARNr se asocian protenas especficas. El ARNr esmuy abundante y representa el 80% del ARN hallado en elcitoplasma de las clulaseucariotas.

    En las clulaseucariotas existen tres tipos de ARN polimerasa:

    ARN polimerasa I.

    ARN polimerasa II

    ARN polimerasa III

    La polimerasa IV ypolimerasa V (reparacin en condiciones nicas).

    6.- Describa las caractersticas estructurales de un mRNA eucaritico.

    El ARN mensajero lleva la informacin sobre la secuencia de aminocidos de la protena desde el

    ADN, lugar en que est inscrita, hasta el ribosoma, lugar en que se sintetizan las protenas de la

    clula. En eucariotas, el ARNm se sintetiza en elnucleoplasma delncleo celular y de all accede

    alcitosol,donde se hallan los ribosomas, a travs de los poros de laenvoltura nuclear.

    - Cadenas de largo tamao con estructura primaria.

    - Se le llama mensajero porque transporta la informacin necesaria para la sntesisproteica.

    - Cada ARNmtiene informacin para sintetizar una proteina determinada.

    - Su vida media es corta.

    http://es.wikipedia.org/wiki/ARN_mensajerohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nucleoplasmahttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Citosolhttp://es.wikipedia.org/wiki/Envoltura_nuclearhttp://es.wikipedia.org/wiki/ARN_de_transferenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Polip%C3%A9ptidohttp://es.wikipedia.org/wiki/ARN_ribos%C3%B3micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Citoplasmahttp://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_eucariotahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=ARN_polimerasa_I&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/ARN_polimerasa_IIhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=ARN_polimerasa_III&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/ARN_polimerasa_Vhttp://es.wikipedia.org/wiki/Nucleoplasmahttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Citosolhttp://es.wikipedia.org/wiki/Citosolhttp://es.wikipedia.org/wiki/Envoltura_nuclearhttp://es.wikipedia.org/wiki/Envoltura_nuclearhttp://es.wikipedia.org/wiki/Envoltura_nuclearhttp://es.wikipedia.org/wiki/Citosolhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Nucleoplasmahttp://es.wikipedia.org/wiki/ARN_polimerasa_Vhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=ARN_polimerasa_III&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/ARN_polimerasa_IIhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=ARN_polimerasa_I&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/C%C3%A9lula_eucariotahttp://es.wikipedia.org/wiki/Citoplasmahttp://es.wikipedia.org/wiki/ARN_ribos%C3%B3micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polip%C3%A9ptidohttp://es.wikipedia.org/wiki/ARN_de_transferenciahttp://es.wikipedia.org/wiki/Envoltura_nuclearhttp://es.wikipedia.org/wiki/Citosolhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAcleo_celularhttp://es.wikipedia.org/wiki/Nucleoplasmahttp://es.wikipedia.org/wiki/ARN_mensajero
  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    - En eucariontes en el extremo 5posee un grupo metil-guanosina unido al trifosfato, y el elextremo 3posee una cola de poli-A

    En los eucariontes se puede distinguir tambin:

    - Exones, secuencias de bases que codifican protena

    - Intrones, secuencias sin informacin.

    - Un ARNm de este tipo ha de maduRar (eliminacin de intrones) antes de hacersefuncional. Antes de madurar, el ARNm recibe el nombre de ARN heterogeneonuclear(ARNhn).

    7.- Haga un esquema indicando el promotor eucaritico y el inicio de la

    transcripcin a cargo de la RNA polimerasa II.

    8.-Cul es la funcin de los factores de transcripcin?Los factores generales de transcripcin ayudan a la ARN polimerasa a localizar el sitio de inicio de

    la traduccin.

    El primer factor general de transcripcin que se une a la caja TATA es el TFIID, que es una proteina

    multimerica formada por una unica proteina de union al DNA, llamada TBP y otros factores

    adicionales TAF. Para la transcripcin in vitro no son necesarios los factores adicionales. TBP se

    une a un surco mayor del DNA en el sitio de inicio produciendo una curvatura en la doble helice.

    Seguidamente se unen los factores TFIIB y TFIIE, creando el sitio de unin para TFIIF que se une

    con la ARN pol II. Por ultimo se une TFIIH que gracias a su actividad de helicasa, separa las hebras

    de DNA (con gasto de ATP) para que la ARN pol II comienze a transcribir. El dominio carboxilo

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    terminal (CTD) de la ARN pol II es fosforilado. Todos los factores generales de transcripcion se

    separan del DNA una vez que se inicia la transcripcion, excepto TBP.

    9.- Cules son los compuestos que inhiben la transcriptasa reversa? Explique laimportancia de su uso clnico.

    AZT (3-Azido-2,3-dideoxythymidine): primer medicamentoantirretroviral (ARV), indicadopara personas infectadas con elVIH por su efecto retardador de la extensin de lainfeccin por VIH, aunque no representa una cura y no garantiza la disminucin de lacantidad de enfermedades relacionadas con la infeccin por VIH. AZT no evita el contagiodel VIH a otras personas. Es comercializado bajo el nombre de Retrovir y Retrovis, y esun ingrediente en el Combivir, Epzicom y Trizivir. Es un anlogo de la timidina.

    DDI (2,3-Dideoxyinosine): segundo frmaco que laFDA aprob para el tratamiento de lainfeccinVIH-1.Se trata de un anlogo de la inosina: su molcula activa dentro de laclula es la didesoxiadenosn-trifosfato (ddATP). Es eficaz 'in vitro' frente aVIH-1 yVIH-2 a dosis 10-20 menores que las consideradas txicos celulares. Tiene menor eficaciaintrnseca que AZT y ddC, pero mejor ndice teraputico al ser menos txico.

    10.- Explique las diferencias entre el mecanismo de accin de las DNApolimerasas y las RNA polimerasas.Lareaccin qumica que cataliza la ARN polimerasa consiste en la unin de ribonucletidos

    trifosfato,adenosn trifosfato (ATP),uridn trifosfato (UTP),guanosin trifosfato (GTP) ycitidn

    trifosfato (CTP), liberndose los grupos fosfato.

    Adems de lapolimerizacin de los ribonucletidos trifosfato, la ARN polimerasa tiene otras

    funciones como:

    Reconocer y unirse a localizaciones especficas o promotores de la molcula de ARN.

    Desenrollar parcialmente la molcula del molde de ADN, gracias a su actividadhelicasa intrnseca.

    Sintetizar un ARN cebador para la elongacin posterior.

    Terminacin de la cadena.

    La ARN polimerasa cataliza consecutivamente la elongacin de la cadena de ARN, al mismo tiempo

    que enrolla y desenrolla la doble cadena de ADN, y termina la transcripcin despus de copiar

    elgen.

    Las ADN polimerasas intervienen en la replicacin del ADN para dar a cada clula hija una copia

    del ADN original en el proceso de lamitosis.Llevan a cabo la sntesis de la nueva cadena

    deADN emparejando losdesoxirribonucletidos trifosfato (dNTP) con

    losdesoxirribonucletidos complementarios correspondientes del ADN molde. Los dNTP que se

    usan en la replicacin del ADN contienen tresfosfatos unidos al grupohidroxilo 5' de

    http://es.wikipedia.org/wiki/Antirretroviralhttp://es.wikipedia.org/wiki/VIHhttp://es.wikipedia.org/wiki/FDAhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=VIH-1&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=VIH-1&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=VIH-2&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=VIH-2&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Urid%C3%ADn_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Guanosin_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Citid%C3%ADn_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Citid%C3%ADn_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Polimerizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Helicasahttp://es.wikipedia.org/wiki/Genhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mitosishttp://es.wikipedia.org/wiki/ADNhttp://es.wikipedia.org/wiki/Desoxirribonucle%C3%B3tidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Desoxirribonucle%C3%B3tidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Fosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidroxilohttp://es.wikipedia.org/wiki/Hidroxilohttp://es.wikipedia.org/wiki/Fosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Desoxirribonucle%C3%B3tidohttp://es.wikipedia.org/wiki/Desoxirribonucle%C3%B3tidohttp://es.wikipedia.org/wiki/ADNhttp://es.wikipedia.org/wiki/Mitosishttp://es.wikipedia.org/wiki/Genhttp://es.wikipedia.org/wiki/Helicasahttp://es.wikipedia.org/wiki/Polimerizaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Citid%C3%ADn_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Citid%C3%ADn_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Guanosin_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Urid%C3%ADn_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Adenos%C3%ADn_trifosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=VIH-2&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=VIH-2&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=VIH-1&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=VIH-1&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/FDAhttp://es.wikipedia.org/wiki/VIHhttp://es.wikipedia.org/wiki/Antirretroviral
  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    ladesoxirribosa y dependiendo de la base nitrogenada serndATP,dTTP,dCTP odGTP.La

    reaccin fundamental es una transferencia de ungrupo fosfato en la que el grupo 3'-OH acta

    comonuclefilo en el extremo 3' de la cadena que est en crecimiento. El ataque nucleoflico se

    produce sobre el fosfato (el ms prximo a la desoxirribosa) del desoxirribonuclesido 5'

    trifosfato que entra, liberndosepirofosfato inorgnico y alargndose el ADN (al formarse un

    nuevoenlace fosfodister).

    11.- Cmo se mantiene el largo de los cromosomas?El largo de los cromosomas se mantiene gracias a los telmeros, los cuales son los extremos de los

    cromosomas, especificamente son regiones de ADN no codificante, altamente repetitivas, cuya

    funcin principal es otorgarle estabilidad estructural a los cromosomas en las clulas eucariotas, la

    divisin celular y el tiempo de vida de las estirpes celulares.

    12.-Explique dos mecanismos de reparacin del DNA

    - Reparacin por escisin de bases: repara el dao sobre un nucletido causado poroxidacin, alquilacin, hidrlisis o desaminacin. La enzima DNA glucosilasa detecta eldao, lo cual por ej. en la desaminacin de citosna elimina el uracilo, rompe el enlace N-glucosdico entre desoxirribosa y la base, pero no rope la unin azcar-fosfato, por lo quedeja una desoxirribosa sin base para ser eliminada.

    Se requiere de una endonucleasa y una fosfodiesterasa para remover el azcar y elfosfato. Finalmente la DNA polimerasa agrega el nuevo nucletido y la DNA ligasa formalos enlaces.

    - Reparacin por escisin de nuclotido: acta por ej. sobre los dmeros de pirimidina. Laescinucleasa hidroliza enlaces fosfodister a ambos lados de la lesin, cortando a variosnucletidos de distancia. La helicasa favorece la separacin del oligonucletido.Finalmente la Dna polimerasa rellena el hueco producido y la ligasa forma enlaces.

    13.- Complete el siguiente esquema (DNA doble hebra) e indentifique loscomponentes responsables de la reparacin de este DNA. Explique brevemente.

    ________________________ _______________________

    ______________________________________________________________

    Parte 4

    1.- En qu consiste el procesamiento de un mRNA eucaritico?El ARN mensajero obtenido despus de la transcripcin se conoce como transcrito primario o ARN

    precursor (pre-ARN), que en la mayora de los casos no se libera del complejo de transcripcin en

    forma totalmente activa, sino que ha de sufrir modificaciones antes de ejercer su funcin

    (procesamiento o maduracin del ARN). Entre esas modificaciones se encuentran la eliminacin de

    http://es.wikipedia.org/wiki/Desoxirribosahttp://es.wikipedia.org/wiki/DATPhttp://es.wikipedia.org/wiki/DTTPhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=DCTP&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=DGTP&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_fosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nucle%C3%B3filohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pirofosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_fosfodi%C3%A9sterhttp://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_fosfodi%C3%A9sterhttp://es.wikipedia.org/wiki/Pirofosfatohttp://es.wikipedia.org/wiki/Nucle%C3%B3filohttp://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_fosfatohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=DGTP&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=DCTP&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/DTTPhttp://es.wikipedia.org/wiki/DATPhttp://es.wikipedia.org/wiki/Desoxirribosa
  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    fragmentos (splicing), la adicin de otros no codificados en el ADN y la modificacin covalente de

    ciertas bases nitrogenadas. Concretamente, el procesamiento del ARN en eucariotas comprende

    diferentes fases:

    Adicin al extremo 5' de la estructura denominada caperuza o casquete (o CAP, su nombreen ingls) que es un nucletido modificado de guanina, la 7-metilguanosina, que se aade

    al extremo 5' de la cadena del ARNm transcrito primario (ubicado an en el ncleo celular)

    mediante un enlace 5'-fosfato 5'-fosfato en lugar del habitual enlace 3',5'-fosfodister.1

    Esta caperuza es necesaria para el proceso normal de traduccin del ARN y para mantener

    su estabilidad; esto es crtico para el reconocimiento y el acceso apropiado del ribosoma.

    Poliadenilacin: es la adicin al extremo 3' de una cola poli-A, una secuencia larga depoliadenilato, es decir, un tramo de RNA cuyas bases son todas adenina. Su adicin est

    mediada por una secuencia o seal de poliadenilacin (AAAAAA), situada unos 20-30

    nucletidos antes del extremo 3' original. Esta cola protege al ARNm frente a la

    degradacin, aumentando su vida media en el citosol, de modo que se puede sintetizar

    mayor cantidad de protena.

    En la mayora de los casos, el ARN mensajero sufre la eliminacin de secuencias internas,

    no codificantes, llamadas intrones. Esto no ocurre en clulas procariontes, ya que estas noposeen intrones en su ADN. El proceso de retirada de los intrones y conexin o empalme

    de los exones se llama ayuste, o corte y empalme (en ingls, splicing). A veces un mismo

    transcrito primario o pre-ARNm se puede ayustar de diversas maneras, permitiendo que

    con un solo gen se obtengan varias protenas diferentes; a este fenmeno se le llama

    ayuste alternativo. Ciertas enzimas parecen estar involucrados en editar el RNA antes de

    su exportacin fuera del ncleo, intercambiando o eliminando nucletidos errneos. Por

    esto, es posible decir, que el plegamiento que sufre el ARNm momentos antes de la

    eliminacin de los intrones, le confiere una estructura secundaria que a su vez, perder en

    el momento en el que esos intrones, sean eliminados.

    El ARN mensajero maduro es trasladado al citosol de la clula, en el caso de los sereseucariontes, a travs de poros de la membrana nuclear.

    Una vez en el citoplasma, el ARNm se acoplan los ribosomas, que son la maquinariaencargada de la sntesis proteica. En procariontes, la unin de los ribosomas ocurre

    mientras la cadena de ARNm esta siendo sintetizada.

    Despus de cierta cantidad de tiempo el ARNm se degrada en sus nucletidoscomponentes, generalmente con la ayuda de ribonucleasas.

    2.- Qu son los snRNPs?

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    Los snRNPs (pronunciado snurps), o ribonucleoproteins nucleares pequeos, son las partculas

    con las cuales combine pre-mRNA y varias protenas a formar spliceosomes (un tipo de complejo

    molecular grande). SnRNPs reconoce los lugares a lo largo de un filamento de pre-mRNA y sea

    esencial en el retiro de introns. Estas molculas se encuentran dentro de la clula ncleo.

    Los dos componentes esenciales de snRNPs son molculas de la protena y RNA. Se conoce El RNA

    encontr dentro de cada partcula del snRNP como RNA nuclear pequeo, o snRNA. Estas

    molculas son generalmente cerca de 150 nucleotides largo. El snRNA es limitado por a Protena

    de Ribonuclear (RNP) activar su actividad enzimtica.

    Los principios y los finales exactos de intrones en las transcripciones primarias son marcados por

    las seales por las cuales los snRNPs pueden reconocerlas y quitar. Por lo menos cuatro diversas

    clases de snRNPs cooperan adentro ms el empalmar. El RNA en estas partculas est como RNA

    ribosomal en que est utilizado directamente, y tiene un papel enzimtico y estructural.

    3.- Cules son las caractersticas de los URNAs y cul polimerasa los sintetiza?

    4.- Qu se entiende por splicing alternativo?El splicing alternativo (alternative splicing en ingls) o empalme alternativo permite obtener a

    partir de un transcrito primario de mRNA o pre-ARNm distintas molculas de mRNA maduras. Este

    proceso ocurre principalmente en eucariotas, aunque tambin puede observarse en virus.

    Tipos de splicing.

    (a) Seleccin de promotores alternativos:este es el nico mtodo que da lugar a un dominio N-

    terminal alternativo. En este caso, cada promotor puede dar lugar a un juego de exones

    diferentes.

    (b) Seleccin de sitios de poliadenilacin alternativos:este es el nico mtodo que da lugar a un

    dominio C-terminal alternativo. En este caso, cada sitio de poliadenilacin puede dar lugar a un

    juego de exones diferentes.

    (c) Retencin de intrones:en este caso en lugar de ayustar los intrones, estos son retenidos en el

    transcrito. Este intrn puede expresarse, dar lugar a un codn de parada o cambiar la pauta de

    lectura.

    (d) Splicing de exones (exon splicing):en este caso ciertos exones son sujetos a splicing fuera.

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    5.- Cmo se procesan los rRNAs procariticos?

    Cuando se sintetiza rRNA se sintetiza primero un transcrito primario de rRNA que contiene rRNA

    16s, 23s y 5s, tRNA, estos se cortan en distintas regiones para generar finalmente el rRNA 16s,

    tRNA, rRNA 23s y rRNA 5s maduros.

    6.-Dnde se sintetizan y cmo se procesan los rRNA eucariticos?El procesamiento es igual que en procariontes pero aqu no se sintetizan tRNA, son sintetizados en

    el nuclolo.

    Parte 5

    1.- Qu significa que los mRNA tengan en teora 3 marcos de lectura?

    Los tres codones que no son reconocidos por ningn ARNt (es decir, que no codifican ningn aminocido) funcionan

    como seales de terminacin. De esta manera, cuando aparece uno de estos tripletes (UAA, UAG, UGA) la

    protena recin formada se libera del ribosoma.

    Es importante destacar que en principio el ribosoma podra leer tres oraciones diferentes, tener tres marcos de

    lectura (figura 4) en el mismo ARNm, ya que puede comenzar a leer los tripletes en una base, en la base siguienteo en la tercera base. Es decir, un marco de lectura es una secuencia ininterrumpida de tripletes que puede ser

    diferente de acuerdo con el nuclotido de inicio.

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    Figura 4. Marcos de lectura. A partir de una misma secuencia de ARN es posible leer tres oraciones diferentes, lo

    que se traduce en tres protenas diferentes. La secuencia ser completamente diferente e incluso puede variar sulongitud si, por ejemplo, aparece un codn de terminacin como en el marco de lectura 3 (codn UAA)

    2.- Cules son los codones de trmino y dnde se encuentran?

    El codn de inicio de la traduccin o codn

    de inicio es una secuencia de ARN de tres

    nucletidos (es decir, un codn) queindica a la maquinaria celular el lugar en

    el que comienza la traduccin del ARN

    mensajero. En el ADN se encuentra

    codificado en el triplete TAC (timina-

    adenina-guanina), mientras que, en el

    ARN mensajero, queda como AUG

    (adenina-uracilo-guanina).El codn de

    inicio no slo es una seal de inicio de la

    traduccin, sino que se traduce de forma

    efectiva, por lo que, al menos antes de su

    procesamiento proteoltico, todas las protenas eucariotas poseen en su extremo amino terminal

    una metionina, que es el aminocido correspondiente al codn segn el cdigo gentico. En

    procariotas, dicha metionina se encuentra modificada como N-formilmetionina. Lo que no quiere

    decir que todo los componentes del proteoma posean dicha metionina en su extremo, pues es

    comn que sea escindida enzimticamente.

    Si bien AUG es el codn de inicio ms empleado en eucariotas, existen otros codones que

    tambin son vlidos como inicio de la traduccin. Dichas excepciones son bastante ms comunes

    en procariotas, donde, como codones alternativos de inicio de la traduccin, pueden emplearse

    GUG y UUG. Por ejemplo, Escherichia coli, una bacteria de la familia Enterobacteriaceae, emplea

    en un 83% de los casos ATG (AUG en el ARN), GTG en un 14% (GUG en el transcrito) y en un

    3% TTG (UUG en el ARN) y an algn otro.

    Existen tres codones de terminacin, que reciben distintos nombres. UAG, el primerodescubierto, se conoce como codn mbar; UGA, como codn palo; y UAA, como

    codn ocre. Y se encuentran en el extremo 3

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    3.- Qu significa que el cdigo gentico sea universal y degenerado?

    Universalidad

    El cdigo gentico es compartido por todos los organismos conocidos, incluyendo virus y organelos, aunque

    pueden aparecer pequeas diferencias. As, por ejemplo, el codn UUU codifica el aminocido fenilalanina

    tanto en bacterias, como en arqueas y en eucariontes. Este hecho indica que el cdigo gentico ha tenido un

    origen nico en todos los seres vivos conocidos.

    Degeneracin

    La degeneracin aparece porque el cdigo gentico designa 20 aminocidos y la seal parada. Debido a que

    hay cuatro bases, los codones en triplete se necesitan para producir al menos 21 cdigos diferentes. Por

    ejemplo, si hubiera dos bases por codn, entonces slo podran codificarse 16 aminocidos (4=16). Y dado

    que al menos se necesitan 21 cdigos, 4 da 64 codones posibles, indicando que debe haber degeneracin.

    los codones cuatro veces degenerados pueden tolerar cualquier mutacin puntual en la tercera posicin,

    aunque el codn de uso sesgado restringe esto en la prctica en muchos organismos; los dos veces

    degenerados pueden tolerar una de las tres posibles mutaciones puntuales en la tercera posicin. Debido a

    que las mutaciones de transicin (purina a purina o pirimidina a pirimidina) son ms probables que las de

    transversin (purina a pirimidina o viceversa), la equivalencia de purinas o de pirimidinas en los lugares dobles

    degenerados aade una tolerancia a los fallos complementaria.

    Ala (A)

    GCU, GCC, GCA, GCG Lys (K)

    AAA, AAG

    Arg (R)

    CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG Met (M)

    AUG

    Asn (N)

    AAU, AAC Phe (F)

    UUU, UUC

    Asp (D)

    GAU, GAC Pro (P)

    CCU, CCC, CCA, CCG

    Cys (C)

    UGU, UGC Sec (U)

    UGA

    Gln (Q)

    CAA, CAG Ser (S)

    UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC

    Glu (E)

    GAA, GAG Thr (T)

    ACU, ACC, ACA, ACG

    Gly (G)

    GGU, GGC, GGA, GGG Trp (W)

    UGG

    His (H)

    CAU, CAC Tyr (Y)

    UAU, UAC

    Ile (I)

    AUU, AUC, AUA Val (V)

    GUU, GUC, GUA, GUG

    Leu (L)

    UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG

    http://es.wikipedia.org/wiki/Alaninahttp://es.wikipedia.org/wiki/Alaninahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lisinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lisinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Argininahttp://es.wikipedia.org/wiki/Argininahttp://es.wikipedia.org/wiki/Metioninahttp://es.wikipedia.org/wiki/Asparaginahttp://es.wikipedia.org/wiki/Asparaginahttp://es.wikipedia.org/wiki/Fenilalaninahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_asp%C3%A1rticohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_asp%C3%A1rticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Prolinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Prolinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciste%C3%ADnahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciste%C3%ADnahttp://es.wikipedia.org/wiki/Selenociste%C3%ADnahttp://es.wikipedia.org/wiki/Glutaminahttp://es.wikipedia.org/wiki/Serinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Serinahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_glut%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_glut%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Treoninahttp://es.wikipedia.org/wiki/Glicinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Glicinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tript%C3%B3fanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Histidinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Histidinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tirosinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tirosinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Isoleucinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Valinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Leucinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Leucinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Valinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Isoleucinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tirosinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Histidinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Tript%C3%B3fanohttp://es.wikipedia.org/wiki/Glicinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Treoninahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_glut%C3%A1micohttp://es.wikipedia.org/wiki/Serinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Glutaminahttp://es.wikipedia.org/wiki/Selenociste%C3%ADnahttp://es.wikipedia.org/wiki/Ciste%C3%ADnahttp://es.wikipedia.org/wiki/Prolinahttp://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_asp%C3%A1rticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Fenilalaninahttp://es.wikipedia.org/wiki/Asparaginahttp://es.wikipedia.org/wiki/Metioninahttp://es.wikipedia.org/wiki/Argininahttp://es.wikipedia.org/wiki/Lisinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Alanina
  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    Comienzo AUG Parada UAG, U

    4.- Cules son las caractersticas estructurales de un tRNA?

    Los ARNt son relativamentepequeos y monocatenarios.Como mnimo, ocho de losresiduos de nucletidos de todoslos tRNA tienen basesmodificadas infrecuentes peroque son derivados metilados delas principales. Tienen un residuode G en el extremo 5', y unasecuencia 5'CCA3' en el extremo3'. Forman una estructura enforma de hoja de trbol

    concuatro brazos

    mientras quesu estructura tridimensional tieneel aspecto de una L retorcida. Enel ARNt est n los anticodones queson tres bases complementariasdel ARNm que codifican lasprotenas.

    BrazosBrazo AAI o del aminocido: porta un aminocido especfico esterificado por su grupocarboxilo al grupo hidroxilo 2' o 3' del residuo de A en el extremo 3'. Brazo del anticodn:contiene el anticodn: Py-U-ANTICODN-Pu-Base (que no se aparea segn el modelo Watsony Crick).Brazo DHU: contiene el nucletido dihidrouridina.

    Brazo TYCG: contiene ribotimina y pseudouridina.

    5.- A qu se refiere la posicin wobble?

    La relacin entre el ARNm y el ARNt a nivel de la tercera base se puede producir por bases modificadas en laprimera base del anticodn del ARNt, y los pares de bases formados se llaman pares de bases wobble(tambaleantes). Las bases modificadas incluyen inosina y los pares de bases que no son del tipo Watson-Crick U-G.

    6.-Cul es la estructura de un ribosoma procaritico y uno eucaritico?

    http://es.wikipedia.org/wiki/Cod%C3%B3n_de_iniciohttp://es.wikipedia.org/wiki/Cod%C3%B3n_de_terminaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cod%C3%B3n_de_terminaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cod%C3%B3n_de_inicio
  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    7.- Si realiza una electroforesis en geles de agarosa, qu podr observar si la muestracorresponde a RNA asilado de clulas procariticas?

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    8.- En qu consiste la activacin de aminocidos?

    La activacin de los aminocidos para formar los complejos de transferencia es el paso previo

    necesario para que pueda comenzar la traduccin, y consiste en la unin de cada aminocido a su

    ARN-t especfico mediante la intervencin de un enzima, la aminoacil-ARN-t sintetasa y el aporte

    de energa del ATP.

    aa1 + ARN-t1 + ATP ARN-t1-aa1 + AMP + PPi

    La unin del aminocido al ARN-t tiene lugar por el extremo 3' del ARN-t. Todos los ARN-t en su

    extremo 3' contienen la secuencia 3' ACC 5'. Las aminoacil-ARN-t-sintetasas tienen tres sedes

    distintas, una para el reconocimiento del aminocido, otra para el ARN-t y otra para el ATP. Debeexistir al menos una aminoacil-ARN-t-sintetasa diferente por cada ARN-t distinto. El ARN-t se une

    a la aminoacil-ARN-t-sintetasa a travs del lazo dihirouracilo (DHU).

    Por ltimo, la especificidad de reconocimiento de las aminoacil-ARN-t-sintetasas y el

    correspondiente aminocido no reside en el anticodn del ARN-t. Esta especificidad es lo que se

    ha llamado el Segundo Cdigo Gentico. Esta especificidad reside en el par de bases G y U que

    ocupan las posiciones 3 y 70, respectivamente del ARN-t. La ausencia de este par impide que se

    una la alanina a su ARN-t y la introduccin de dicho par en la misma posicin en los ARN-t-cys y

    ARN-t-phe les confiere la capacidad de unirse al aminocido alanina.

    9.- Cules son las caractersticas de la enzima aminoacil sintetasa?

    Aminoacil-tRNA-sintetasas

    Las aminoacil-tRNA sintetasas tienen dos sustratos: el tRNA y el aminocido. Lareaccin que catalizan es cargar el tRNA con un aminocido cosa que realizan endos pasos y mediante la hidrlisis de ATP. Se tiene que formar un enlace ster entre elgrupo carboxilo del aminocido con el 3'OH del tRNA. Esta reaccin se hace en dospasos: Primero se activa el aminocido mediante su reaccin con el ATP:aa + ATP aminoacil-AMP + PPi

    Segundo este compuesto reacciona con el tRNA para dar:aa-AMP aminoacil-tRNA + AMP

    Hay dos tipos de aminoacil-tRNA sintetasas que colocan el aminocido en una u otraposicin: en 2' teniendo que sufrir despus un proceso de transesterificacin y en 3'OHdirectamente. Son muy especficas. Las tRNA sintetasas pueden reconocer slo elanticodn, parcialmente el anticodn y elementos estructurales o no reconocen elanticodn.

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    10.- Cul es el significado de un tRNA isoaceptor?

    Es la existencia de ms de un tRNA para cada aminocido. Para un aminocido ocupan la misma

    sintetasa.

    Codones que en el cdigo gentico corresponden al mismo aminocido, por lo tanto secargan con la misma enzima.

    11.- Cmo se une un amino cido al tRNA?

    Las molculas encargadas de transportar los aminocidos hasta el ribosoma y de reconocer los

    codones del ARN mensajero durante el proceso de traduccin son los ARN transferentes (ARN-t).

    Los ARN-t tienen una estructura en forma de hoja de trbol con varios sitios funcionales:

    Extremo 3': lugar de unin al aminocido (contiene siempre la secuencia ACC).

    Lazo dihidrouracilo (DHU): lugar de unin a la aminoacil ARN-t sintetasa o enzimasencargadas de unir un aminocido a su correspondiente ARN-t.

    Lazo de T C: lugar de enlace al ribosoma.

    Lazo del anticodn: lugar de reconocimiento de los codones del mensajero.

    12.- Qu se requiere para iniciar la sntesis de protenas?

    Las subunidades ribosmicas. RNAm. RNAt. Enzima aminoacil RNA sintetasa.

    13.- Cules son las funciones de los factores de iniciacin en procariontes?

    IF-1: previene la unin prematura del tRNA al sitio A del ribosoma unindose a el.

    IF-2: facilita la unin del tRNA de la metionina de inicio la 30s

    IF-3: se une al 30s previniendo que se una el 50s y aumenta la especifidad del sitio P porel codn de la metionina de inicio.

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    14.- Qu es y cul es la funcin de la secuencia de Shine-Dalgarno?

    La unin s en el extremo 3 se realiza a travs de la alineacin de una secuencia rica en

    pirimidinas del ARNr 16S, con una regin rica en purinas del extremo 5del ARNm.

    15.-Cul es el primer aminocido en procariontes?

    El primer aminocido de la cadena polipeptidica en procariontes, es el formil metionina.

    16.- Qu es un complejo de iniciacin 70S?

    Se forma para dar paso a la elongacin, contiene el mRNA y el met-tRNA met. (codn deinicio metionina)

    Parte 6

    1.-En qu consiste la etapa de elongacin en la sntesis proteica? Cuntas son lasetapas?

    Consiste en aadir aminocidos para alargar la cadena aminoacidica, donde son

    necesarias 3 etapas, las cuales se repiten tantas veces como aminocidos debanaadirse. Las etapas son las siguientes:

    - Unin de aminoacil-tRNA entrante.

    - Formacin del enlace peptdico.

    - Translocacin

    2.-Cul es la funcin de los factores EF-Tu, EF-Ts y EF-G?

    EF-Tu: une la aminoacil-tRNA y el GTP, formando un complejo, el cual se unir alsitio A del complejo de iniciacin.

    EF-Ts: recicla EF-Tu mediante el cambio de GTP a GDP

    EF-G: tambin llamada translocasa, puede unirse al sitio A y desplazar al peptidil-tRNA

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    3.-Cules son las caractersticas estructurales y funcionales de la petidil transferasa?

    Se encarga de la formacin de enlaces peptdicos entre aminocidos adyacentes

    durante la traduccin de ARN mensajero y, por tanto, la sntesis proteica.

    En bacterias, la actividad peptidil transferasa se encuentra en la subunidad 50S(componente 23S); en cambio, en eucariotas es la subunidad 60S (componente 28 S) laque lo alberga.

    4.-Describa los roles que cumplen los siguientes factores de iniciacin eucariticos: eIF2,eIF4B, eIF4E y eIF4G.

    eIF2: Facilita la unin de Met-tRNAmetiniciador a la subunidad ribosomal 40S.

    eIF4B: se une al mRNA; facilitando el escaneo al lugar del primer AUG.

    eIF4E: se une al cap5 del RNA

    eIF4G: se une a eIF4E y a la cola de poli A uniendo protena (PAB)

    5.-Cmo se aumenta la eficiencia en la sntesis proteica eucaritica?

    6.-Describa la accin molecular de los siguientes compuestos e indique si inhiben lasntesis procaritica, eucaritica o ambas: puromicina, tetraciclina, cicloheximida, toxinadel clera, eritromicina y ricina.

    Puromicina: causa la liberacin prematura de la cadena polipeptdica por su adicin alfinal de la cadena creciente. Inhibe la sntesis procaritica y eucaritica.

    Tetraciclina: bloquea la unin del aminoacil-tRNA al sitio A. Inhibe la sntesis procaritica.

    Cicloheximida: bloquea la translocacin. Inhibe la sntesis eucaritica.

    Toxina del clera: acta sobre la subunidad alfa de la Protena G heterotrimrica(responsable de traduccin de seales extracelulares en respuestas intracelulares),catalizando la unin de ADP-ribosa citoplasmtica a dicha subunidad, reaccin llamada

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    ADP ribosilacin.Esta unin produce la activacin permanente de la adenil ciclasa, la quea su vez aumenta los niveles de AMPc, incrementando la secrecin de agua y electrlitos.

    Eritromicina: se une al sitio E inhibiendo la translocacin del ribosoma. Inhibe la sntesis

    procariotica.

    Ricina: se une a los ribosomas de las clulas eucariotas paralizando la sntesis deprotenas, lo que causa su muerte por apoptosis. Inhibe la sintesis eucaritica.

    7.-Explique lo que se refiere a modificacin post-traduccional de las protenas.Ejemplifique.

    Las protenas que no adquieren inmediatamente su forma nativa se modifican porreacciones de modificacin postraduccionales. Por ejemplo, el extremo C , puede sermetilado o ADP-ribosilado.

    8.-Cul es la secuencia que permite que una protena sea N-glicosilada?

    La secuencia es Asn-X-Ser/Thr, siendo X un aminocido que puede glicosilarse.

    9.-Cules son las funciones del carbohidrato en una glicoprotena?

    Funciones Fsico qumicas: modifican solubilidad, carga elctrica, tamao/masa.

    Funciones de Marcadores de reconocimiento biolgicos: seales para clearencede glicoprotenas desde el sistema circulatorio, marcadores de diferenciacin celular,mediadores de la fagocitosis.

    10.- Qu caractersticas estructurales tienen las secuencias de destinacin al retculo

    endoplsmico, al ncleo y a la mitocondria?

    Para ser translocados al RE, la secuencia contiene entre 10-15 aminocidoshidrofbicos que pueden atravesar la membrana del RE.

    La secuencia para ser importados al ncleo, debe tener aminocidos de cargapositiva (Lys y Arg). Esta secuencia no est ni en C-terminal ni en N-terminal y sedenomina Secuencia de localizacin celular (NLS).

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    La secuencia de destinacin a la mitocondria consta de Lys y Arg en lugaresseparados en el extremo N-terminal.

    Parte 7

    1.-Cul es la funcin de una enzima de restriccin? Explique.

    Las enzimas de restriccin poseen la capacidad de reconocer secuencias especificasdentro del DNA, tambin llamadas sitios de restriccin, y realizar cortes en dichasregiones rompiendo los enlaces fosfodiester de la doble hebra, dependiendo de la enzimalos cortes pueden resultar en

    Extremos romos

    O cohesivos

    Esta caracterstica ha permitido utilizar a las enzimas de restriccin como una herramientaen el diagnostico de enfermedades relacionadas con mutaciones en el DNA ya quegracias a estas es posible diferenciar entre mutaciones, deleciones o inserciones.

    2.- Explique en qu consiste el RT-PCR, retro-transcripcin acoplada a la reaccinde la polimerasa en cadenaEl RT-PCR es una herramienta utilizada en biologa molecular que consiste bsicamentede 2 pasos. El primero es la retrotranscripcin de una hebra de RNA, para lo cual seutiliza una enzima llamada transcriptasa reversa que es una DNA polimerasa RNAdependiente, esta sintetiza una hebra de cDNA, el que es utilizado como templado en elsegundo paso que es la reaccin en cadena de la polimerasa, que consiste en lautilizacin de una DNA polimerasa y de partidores o primers especficos que serncomplementarios a una regin de inters dentro de este cDNA, amplificando asi la reginen cuestin, debido a que el PCR consiste en cambio cclicos de temperatura en la cualexisten temperaturas de desnaturacin, alineamiento de partidores con su regincomplementaria y por ultimo una temperatura de extensin en la cual la enzima sintetizauna nueva hebra utilizando a los primers como punto de inicio.

  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    Esta tcnica posee muchos usos, dentro de los cuales cabe destacar la identificacin detranscritos, ya que, en el caso de los mRNA de eucariontes estos no poseen intrones supresencia ser claramente identificable al ser comparada con el DNA del genoma delsujeto en estudio. Tambien se utiliza para el diagnostico molecular debido a su rapidez yespecificidad.

    3.- Describa brevemente cmo se clona DNA.

    Inicialmente, elADN de intersnecesita ser aislado de un segmento de ADN de tamaoadecuado. Posteriormente, se da el proceso de ligacin cuando el fragmento amplificadose inserta en unvector de clonacin:El vector se linealiza (ya que es circular),usandoenzimasde restriccin y a continuacin se incuban en condiciones adecuadas elfragmento de ADN de inters y el vector con la enzima ADN ligasa.

    Tras la ligacin del vector con el inserto de inters, se produce latransfixindentro de lasclulas, para ello las clulas transfectadas son cultivadas; este proceso, es el procesodeterminante, ya que es la parte en la que vemos si las clulas han sido transfectadas

    exitosamente o no.

    Tendremos que identificar por tanto las clulas transfectadas y las no transfectadas,existen vectores de clonacin modernos que incluyen marcadores de resistencia alosantibiticoscon los que slo las clulas que han sido transfectadas pueden crecer.Hay otros vectores de clonacin que proporcionan color azul/ blanco cribado. De modo,que la investigacin de las colonias es necesaria para confirmar que la clonacin se harealizado correctamente.

    4.- Qu es un anlisis de Northern blot? Qu es un Southern Blot?Expliquedetalladamente.

    Es una tcnica utilizada para la deteccin molecular de RNA, consiste bsicamente en,luego de obtener una muestra de RNA de un tejido o desde clulas, separarelectroforticamente estos RNA obtenidos en un gel denaturante (para evitar estructurassecundarias del RNA) de agarosa, donde sern separados por tamao. Luego de estaseparacin, el RNA es transferido a una membrana con carga positiva para facilitar elproceso. En el ltimo paso se utilizan sondas marcadas con isotopos radioactivos o sepuede utilizar quimioluminiscencia. Las sondas consisten bsicamente en secuenciascomplementarias a una regin especifica del RNA en cuestin y que sean de inters,posteriormente esta membrana es revelada utilizando una autorradiografa para observarla presencia de seal esperada.

    5.- Nombre algunos ejemplos de productos gnicos recombinantes.

    Los productos recombinantes se pueden agrupar en las siguientes categoras:

    1.Microorganismos manipulados genticamente (Levadura de cerveza) que se hanmodificado genticamente para ser capaces de degradar celulosa y que se utilizaran enlas industrias cervecera y vitivincola)

    http://es.wikipedia.org/wiki/Vector_de_clonaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vector_de_clonaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Vector_de_clonaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Enzimahttp://es.wikipedia.org/wiki/Enzimahttp://es.wikipedia.org/wiki/Enzimahttp://es.wikipedia.org/wiki/Transfecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transfecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Transfecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Antibi%C3%B3ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Antibi%C3%B3ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Antibi%C3%B3ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Antibi%C3%B3ticohttp://es.wikipedia.org/wiki/Transfecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Enzimahttp://es.wikipedia.org/wiki/Vector_de_clonaci%C3%B3n
  • 5/22/2018 Respuestas Bioqumicas

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    2.Hormonas y productos recombinantes para procesamiento.

    3.Plantas y productos vegetales queper se son OVM.

    4.Productos obtenidos de plantas transgnicas.

    5.Animales transgnicos.

    6.Vacunas recombinantes.

    Parte 8

    Explicar brevemente en qu consisten las siguientes tcnicas moleculares:

    Southern blot

    Northern blot

    Western blot

    FISH

    Cloning de DNA

    PCR

    Secuenciacin de DNA