- Definición - Composición - Estrutura - Propiedades - Aplicacións Mª Jesús Mourazos González 4º E.S.O. – Bioloxía/Xeoloxía

Son moléculas cuxa secuencia e organización determinan a información para producir proteínas e ARN. Por este motivo son imprescindibles para o funcionamento celular, conservación da especie e evolución Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións As moléculas de ADN (ou fibras de ADN) están constituídas por outras moléculas máis sinxelas chamadas NUCLEÓTIDOS Os nucleótidos a súa vez están formados por 3 moléculas: . Un azucre, a desoxirribosa . Un fosfato . Unha molécula con nitróxeno que chamamos base nitroxenada. Existen 4 tipos de bases nitroxenadas, agrupadas en dúas clases: B. púricas - B. pirimidínicas A T G C

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións O azucre únese por un lado ao fosfato e por outra á base nitroxenada. Nomeamos o nucleótido segundo a base que teña: nucleótido de adenina, timina, guanina ou citosina NUCLEÓTIDO

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións Os distintos nucleótidos únense formando cadeas mediante enlaces entre o azucre e o grupo fosfato do seguinte nucleótido dando lugar a unha cadea de ADN. A fila de nucleótidos unidos permite idenficar a secuencia de nucleótidos da cadea …CGATTAAGGATCCATC…

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións A posición que ocupan os fosfatos e bases sempre é a mesma e indícase polo número do carbono ao que están unidos. Fosfato unido á posición 5´ Fosfato unido á posición 3´

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións Isto permite coñecer o sentido de crecemento da cadea, que, por convenio, noméase pola posición dos fosfatos. Fosfato posición 5´ Fosfato posición 3´

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións Pero… as moléculas (fibras) de ADN están formadas por unha DOBLE CADEA de nucleótidos cuxos nucleótidos están unidos polas bases nitroxenadas de XEITO COMPLEMENTARIO Como cada cadea vai nun sentido dise que as moléculas de ADN están formadas por dúas cadeas de nucleótidos ORIENTADAS DE MODO ANTIPARALELO Todo isto condiciona o modo no que se enrolan as moléculas

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións 5´…CGATTAAGGATCCATC…3´ 3´…GCTAATTCCTAGGTAG…5´

Cromatina molécula de ADN + proteínas Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións 5´…CGATTAAGGATCCATC…3´ Cromosoma molécula de ADN replicada + proteínas CONDENSACIÓN FIBRA DE ADN (dobre cadea antiparalela e complementaria de nucleótidos) CONDENSACIÓN 3´…GCTAATTCCTAGGTAG…5´

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións Aínda que teñamos células distintas, no seu interior, as parellas de fibras de ADN teñen secuencias iguais complementarias Epitelio respiratorio Neuronas Células musculares 5´…CGATTAAGGATCCATC…3´ 3´…GCTAATTCCTAGGTAG…5´ O conxunto de cromosomas dunha célula chámase número diploide 2n = 46, porque hai 2 dotacións de cromosomas iguais

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións 5´…CGATTAAGGATCCATC…3´ Imaxe do xenoma humano Cada cor correspóndese cun dos catro tipos de nucleótidos

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións O PROXECTO XENOMA HUMANO O proxecto Xenoma Humano (PGH) iniciouse en 1990 nos EEUU Aínda que se tiña pensado que durase a secuenciación 15 anos, a incorporación de novos países e os avances técnicos fixeron posible que en 2003 xa estiva rematado Na actualidade os datos son de acceso libre na Internet nos bancos de xenes Na actualidade hai millóns de fragmentos de ADN pertencentes a 250.000 especies e máis de 300 xenomas completos de eucariotas e procariotas

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións A SECUENCIACIÓN DO ADN – Método de Sanger (1) As dúas bases de datos xenéticos máis importantes son EMBL (European Bioinformatics Institute) http://www.ebi.ac.uk/ Gen Bank – de EEUU (do Nacional Center for Biotechnology) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genbank/

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións A SECUENCIACIÓN DO ADN – Método de Sanger (2) A partir de 1:00

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións A SECUENCIACIÓN DO ADN – Secuenciación con láser

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións Epitelio respiratorio Neuronas 5´…CGATTAAGGATCCATC…3´ 3´…GCTAATTCCTAGGTAG…5´ 5´…CGATGAAGGATCCATC…3´ 3´…GCTACTTCCTAGGTAG…5´ Epitelio respiratorio Neuronas 0,02% do xenoma diferente 600.000 nucleótidos

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións 5´…CGATTAAGGATCCATC…3´

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións A PROBA DE ADN 1.- Extraer o ADN 2.- Amplificar a cantidade de ADN coa PCR (reacción en cadea da polimerasa). 3.- Cortar as fibras con enzimas en sitios coñecidos. Os trozos serán diferentes nas diferentes persoas. 4.- Facer correr a mostra nun xel de electroforese. 5.- Incúbar cunha sonda para marcar os fragmentos. 6.- Revelar coma se fose unha fotografía de raios X para observar os fragmentos e Comparar con outra mostra (do individuo, do presunto pai… )

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións AMPLIFICACIÓN DO ADN - PCR É un proceso automático que, en pouco tempo, produce millóns de copias de ADN Á máquina de PCR chámase termociclador A máquina xera ciclos nos que sube e baixa a tª. Prográmanse tantos ciclos coma queiramos Nun tubo de ensaio todo o que imos necesitar: o ADN, nucleótidos, iniciadores e a enzima Taq-polimerasa (que soamente funciona a altas tª ). Iniciador (ou cebador, ou primer): é un anaco de poucos nucleótidos que serve para comezar a fabricación de novas cadeas de acedos nucleicos (ADN, ARN)

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións AMPLIFICACIÓN DO ADN - PCR Un ciclo consta de: 1º) Subida de tª a 98ºC, o que separa as cadeas das fibras de ADN 2º) Baixada de tª a 50ºC, para que se xunte un iniciador (cebador, primer) ás cadeas separadas 3º) Subida de tª a 72º para que a enzima Taq-polimerasa engada os nucleótidos á nova cadea a partir dos cebadores e, nun minuto,xa temos dúas cadeas novas idénticas á orixinal.

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións ELECTROFORESE EN XEL DE AGAROSA

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións TODO O PROCESO DA PROBA DE ADN “pegada, marca xenética” A proba de ADN ten múltiples aplicacións na actualidade: . Test de paternidade . Análise de ADN fósil . Identificación de especies (poden parecerse pero coa proba de ADN compróbase se son iguais) . Estudos de evolución (canto máis preto, máis parecido o patrón de bandas) . Investigación forense (CSI): Identifica sospeitosos e víctimas (ollo, sempre hai que comparalo con outro ADN coñecido)

Definición / Composición / Estrutura / Propiedades / Aplicacións Quen descubriu a estrutura do ADN, como sucedeu ese descubrimento e que importancia tivo esa fotografía que aparece abaixo? Foto do ADN mediante difracción de raios X PRACTICA 2: Extración de ADN