Los elementos transponibles se encuentran en todos los organismos vivos, y apenas estamos comenzando a comprender sus funciones e impactos. Curiosamente, Li y sus colegas utilizaron moscas de la fruta para explorar el papel de estos segmentos móviles de ADN en los cerebros durante el envejecimiento [ Li et al., Nature Neuroscience 16 , 529-532 (2013)]
Se ha encontrado que los elementos transponibles (TE), particularmente la clase LINE-1, están activos durante el desarrollo, especialmente en el cerebro, un sitio donde es posible una justificación para la diversidad. El riesgo, por supuesto, es que un elemento "móvil" puede no permanecer en un solo lugar, pero podría causar un impacto significativo si el movimiento es frecuente o en un sitio esencial. En este contexto, la evidencia reciente muestra que la activación del movimiento de estos TE se correlaciona con el desarrollo de enfermedades neurológicas (Li et al., 2013).
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Esta es una descripción general de la replicación del ADN, y verás en el recuadro que no se trata solo de que haya un líder filamento y un filamento rezagado. Dependiendo de la horquilla que esté viendo, un hilo es el hilo principal, y un filamento es el filamento rezagado, entonces cada uno de los filamentos puede ir adelante o atrás dependiendo de dónde se encuentre.
En el lado derecho, verá los principales hebra con síntesis continua está en la parte superior, y la hebra rezagada con síntesis discontinua en el fondo. Sin embargo, en el tenedor izquierdo, el filamento rezagado está en la parte superior, y el hilo principal está en la parte inferior. Vemos estas dos direcciones diferentes, porque la replicación es bidireccional. La estructura del ADN sugiere un mecanismo eficiente para la replicación. utilizando emparejamiento basado en complementarios. Pero son posibles múltiples formas de copiar el ADN. Una gran cantidad de proteínas participan en este proceso crucial desde el reconocimiento de los sitios de inicio de replicación para garantizar que el ADN sintetizado sea exacto copiado y completamente bicatenario. Recorreremos los pasos y la replicación. y explorar el mecanismo elaborado que asegura la integridad del genoma de una organización y completa los extremos del ADN lineal para dar una copia precisa del ADN genómico. Curiosamente, la enzima clave implicada en la síntesis de una nueva cadena de ADN no tiene la capacidad de iniciar este proceso, pero puede corregir para minimizar errores. Examinaremos el cuadro de proteínas que asegura que nuestro ADN es fielmente replicado Watson y Crick notaron que la estructura del ADN misma sugirió un mecanismo para la replicación. Es decir, que un hilo podría servir como plantilla para otro. Pero el escepticismo se mantuvo sin evidencia directa sobre si este fue o no el mecanismo que las células realmente usaron. El nucleosoma es la unidad por la cual el ADN se ensambla en eucariotas. Y, como puede ver, el primer paso es la formación del octaómero de histona usando las histonas centrales. Y eso se ve como cuentas en una cuerda cuando das un paso atrás y lo miras como un todo. Ambas formas son activas en términos de transcripción.
Pero el siguiente paso que lo cierra un poco más está agregando histona H1, aquella que va entre nucleosomas y condensa el ADN. Y estas fibras de 30 nanómetros son menos activas. Entonces tenemos un rango de actividad en términos de expresión génica eso puede suceder en esta etapa de la asamblea. Y resulta que hay proteínas que modulan si o no condensas más el ADN. Y eso es si permiten esta compactación de nucleosomas. Y esas proteínas se llaman proteínas de barrera. Y limitan la asamblea a áreas específicas e impiden el plegamiento de nucleosomas en estos de orden superior estructuras más compactas y menos disponibles, y por lo tanto, menos expresado. Ahora, resulta que las proteínas de barrera también desempeñan un papel en la separación de segmentos a lo largo de los cromosomas que pueden participar en diferentes actividades. Y lo que vamos a ver es variantes de histonas que están involucrados en la formación del centrómero. Un problema que enfrentan todos los organismos es el desafío de empacar ADN en una célula mientras, al mismo tiempo, manteniéndolo disponible para la expresión génica. Veremos proteínas llamadas histonas que comprenden el primer nivel, en organizar el ADN en cromatina. Y luego veremos cómo se construyen los cromosomas y hablar sobre cómo regular el acceso a segmentos específicos de esta cadena de nucleótidos que desea usar.
Recuerde que el ADN lleva información, no solo para codificar proteínas pero también para asegurar que la información se utilice solo bajo condiciones específicas. Examinaremos cómo las alteraciones en la estructura de la cromatina puede provocar cambios en la expresión génica que se transmiten a la progenie, uno de los múltiples mecanismos para tales alteraciones sin cambio en la secuencia de ADN. Estos mecanismos son de naturaleza epigenética - fuera del patrón de herencia genética habitual basado en la secuencia de ADN. Veremos cómo influye el contexto físico. Artículo histórico: video contextual
Avery y sus colegas identificaron por primera vez el ADN. como el material genético en 1945. Y su artículo está disponible en el sitio BIOC 300. Pero los resultados convincentes de sus experimentos desde la perspectiva actual No fueron ampliamente aceptados. La percepción era que este "polímero monotónico" con solo cuatro componentes básicos no pudieron codificar la complejidad que se refleja en los organismos vivos. La diversidad de estructura y función que las proteínas exhibieron todavía influyó en muchos científicos, a pesar de los experimentos de Avery. Entonces, siete años después, en 1952, Hershey y Chase usó un virus que infecta una bacteria llamada bacteriófago o fago para evaluar qué componente viral (proteína o ácido nucleico) ingresó a la célula. A medida que lea este documento, observe el uso inteligente de una licuadora Waring para cortar el componente celular extra del virus de la bacteria, y su marcaje radiactivo diferencial de la proteína con azufre 35 y el ADN con fosfato 32 para que puedan rastrear ambos componentes. Pero mira con mucho cuidado para ver si concluir que el ADN lleva información genética, ya que claramente demostrar. Una pregunta crítica después de analizar la estructura del ADN. es lo que hace Es un conjunto gigante de códigos. Lleva información. Esos códigos son para proteínas que realizan múltiples funciones requeridas por organismos vivos. Pero codificar proteínas no es todo lo que hace el ADN, especialmente en organismos superiores donde las secuencias de codificación pueden formar solo un pequeño porcentaje del ADN. También hay sitios regulatorios que controlan qué parte del código está activo.
El ADN codifica el ARN de muchos tipos diferentes. Algunos de ellos están involucrados en la producción de proteínas, otros no. El ADN en las bacterias, a diferencia de los eucariotas, está casi completamente dedicado. a la función informativa, con un mucho más pequeño cantidad involucrada en procesos regulatorios - quizás porque estos organismos no son tan complejos. Así que veamos estos roles del ADN. Solo el 1.5% de los códigos de ADN humano para proteínas, o transferencia ARN y ARN ribosómico que participan en la producción de proteínas. Mucha secuencia de ADN no codifica genes. Hay intrones intercalados con secuencias de codificación que se extraen Cuando se produce una proteína. Hay secuencias reguladoras que determinan qué partes del ADN están disponibles para ser copiados o utilizados y cómo se empaqueta el ADN. Espero que te hayas tomado un tiempo para reflexionar sobre la estructura del ADN de Watson Crick. Repasemos los enlaces de la hélice de ADN antes de hablar sobre las implicaciones de su estructura. Cada uno de los hilos se mantiene unido por enlaces covalentes.
A cada lado de los azúcares en la columna vertebral hay un fosfato. Los enlaces los azúcares juntos. Estos son enlaces muy fuertes. Los dos hilos se mantienen unidos por enlaces no covalentes: eso es decir, los enlaces de hidrógeno entre las bases y el apolar, y las interacciones de apilamiento proporcionan la energía que mantiene los dos hebras en forma de doble hélice. Es posible interferir con estas interacciones no covalentes y para separar las hebras de ADN para que ahora tengas hebras individuales, No en la doble hélice. Este proceso se llama desnaturalización. Para hacer que la estructura del ADN no sea nativa, ellos desnaturalización de una estructura helicoidal a polímeros lineales de nucleótidos como se indica en la imagen. Se puede usar calor o productos químicos para interferir con los enlaces de hidrógeno y separe los hilos, pero cuando invierte las condiciones (menor la temperatura, eliminar el químico), las dos cadenas complementarias se reasociará, y este proceso se llama renaturación, y entonces vuelves a la forma nativa bicatenaria. Por lo tanto, probablemente esté familiarizado con la apariencia general del ADN, ya que está representado aquí en este modelo de computadora para activarlo. Es una doble hélice de dos hilos poliméricos. Ahora, si desenrollamos esos filamentos, podemos ver los nucleótidos apilados que forman esta estructura unida. Lo que voy a hacer es sacar cinco de esos nucleótidos de la hélice de ADN en forma de diagrama y traerlos aquí para que podamos analizarlos con un poco más de detalle. Entonces, como mencioné, el ADN es un polímero de nucleótidos unidos. Y estos nucleótidos son pequeñas unidades repetitivas que bajan en un filamento y en el otro filamento van hacia el otro lado. Entonces estos son hilos antiparalelos. Entraremos por qué eso es en un minuto. Los principales componentes estructurales del ADN es que todos comparten una cadena principal de azúcar desoxirribosa y bases nitrogenadas. Las bases nitrogenadas son los portadores de información del material genético. Espero que te hayas tomado un tiempo para pensar en los hechos que se conocían sobre el ADN, y cuál podría ser su estructura, dejando de lado lo que probablemente ya sabías sobre la estructura.
Esta es una foto de Watson y Crick mostrando un modelo de su estructura. Recuerda los hechos disponibles. El ADN transforma las células. La equivalencia básica, adenina es igual a timina, citosina es igual a guanina, esto tuvo que tenerse en cuenta en nuestra estructura. Hay un enlace fosfodiéster de 3 a 5 primos. El carbono 3-prime de un azúcar conectado a través del fosfato al carbono 5-prime del siguiente. Las hélices corren con fosfatos a lo largo del exterior y bases a lo largo del interior. |
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