UT2 - Ácidos nucleicos: ADN y ARN | Mediateca de EducaMadrid

Vamos a ver la primera parte del tema, que hace referencia a los ácidos nucleicos, tanto el ADN como el ARN. 00:00:00

Indistintamente a lo largo de la presentación iré hablando de ADN-ARN o de DNA-RNA por sus siglas en inglés, 00:00:11

que muchas veces es la jerga que se utiliza en los laboratorios. 00:00:20

A veces sin darme cuenta hablaré de DNA-RNA en lugar de ADN-ARN, pero en realidad es lo mismo. 00:00:23

El índice que vamos a seguir, vamos a ver a nivel general, al principio, la generalidad sobre los ácidos nucleicos, que es una de las macromoléculas biológicas más importantes de la célula, su estructura, su composición química y aquí es importante tener en cuenta que para poder entender bien todos estos conceptos que son complejos necesitamos una base de química. 00:00:30

Para aquellos que no la tengáis, igual os cuesta un poquito más seguir, pero voy a intentar hacerlo sencillo viendo los puntos clave importantes sin meter en mucha terminología química. 00:00:58

Pero hay que tener en cuenta que es muy importante esta base de química, enlace químico, etc. 00:01:12

etc. ¿Cuáles son las propiedades físico-químicas que tienen estas macromoléculas tan importantes 00:01:20

para la célula y que constituyen el fundamento de estudio de la biología molecular y de la 00:01:25

citogenética? En el segundo apartado nos centraremos en las moléculas de ADN, de DNA, que son las 00:01:31

moléculas que almacenan la información genética. ¿Qué estructura peculiar tienen las moléculas de 00:01:41

todas, independientemente del organismo del que estemos hablando, tanto desde una bacteria a cualquier célula o cariota del organismo, 00:01:47

cómo se organizan estas moléculas y algo ligeramente sobre la estructura de los cromosomas humanos, 00:01:57

que ya se ve a fondo en toda la parte de citogenética, así que este apartado de aquí lo veremos un pelín más rápido, 00:02:04

Y nos centraremos en el último apartado, en el ARN. ¿Qué estructura característica tienen las moléculas de ARN y sobre todo en qué se diferencian las moléculas de ARN y cuál es su función de las moléculas de ARN? ¿Qué tipos de ARN encontramos en las células y cómo se organizan? 00:02:13

A modo de introducción, para los que no lo hayáis visto nunca, cuando hablamos de las biomoléculas, que son aquellos compuestos químicos o aquellas macromoléculas con una función biológica importante dentro de las células, tenemos cuatro grandes grupos. 00:02:33

Los polisacáridos, los sacáridos, es decir, los glúcidos o también llamados carbohidratos, es una nomenclatura clásica, que tienen normalmente una función energética, tienen esta estructura base con una serie de carbonos. 00:02:56

Los lípidos, sería el segundo gran grupo de macromoléculas de la célula, que tienen también funciones diferentes. Una estructura química por supuesto diferente, esta es una estructura base de un ácido graso, que es un tipo de lípido, y tienen funciones, muchos de ellos funciones energéticas y otras funciones estructurales, como por ejemplo estos fosfolípidos que forman parte de todas las membranas biológicas, 00:03:12

La membrana que cubre las células. Las proteínas serían el tercer gran grupo de macromoléculas importantísimas. Cuando hablamos de las proteínas, nos referimos a aquellas biomoléculas que constituyen la maquinaria fundamental, las herramientas fundamentales que tiene la célula para poder funcionar. 00:03:40

Entonces las proteínas tienen una estructura característica formada por unidades de aminoácidos. Lo repasaremos en la segunda parte del tema cuando hablemos de la traducción. 00:04:06

Una proteína no es ni más ni menos que una sucesión de aminoácidos. 00:04:19

Hay varios tipos de aminoácidos que forman parte de las proteínas. 00:04:26

Y las proteínas constituyen, por tanto, las biomoléculas, digamos, desde un punto de vista funcional, como la maquinaria de la célula. 00:04:28

El engranaje que necesita la célula, las herramientas que necesita la célula para poder funcionar. 00:04:41

Y entramos ya en el cuarto grupo de macromoléculas, que si las anteriores eran importantes, 00:04:45

estas macromoléculas, que son los ácidos nucleicos, tanto el DNA como el RNA, tienen una función clave. 00:04:53

Vamos a ver ahora que el DNA y el RNA tienen una estructura muy parecida. 00:05:02

El DNA tiene la función principal de almacenar la información genética. 00:05:07

¿Qué es la información genética? Son las instrucciones que tiene la célula para poder funcionar. Cuando compramos una lavadora o cualquier otro electrodoméstico, viene el electrodoméstico y un librito que es el manual de instrucciones. 00:05:11

¿Dónde está el manual de instrucciones de cómo debe funcionar la célula? 00:05:28

Almacenado en el ADN, en el DNA 00:05:34

Y estas instrucciones no son ni más ni menos que la información genética 00:05:36

La información que necesitamos para poder sintetizar las proteínas 00:05:41

Ya hemos dicho que las proteínas es la maquinaria, las herramientas de la célula 00:05:48

¿Cómo podemos fabricar las proteínas? 00:05:53

Esa información, ese manual de instrucciones de cómo fabricar una proteína, otra proteína, otra proteína, esas instrucciones están almacenadas en el DNA. Y es lo que a nivel general llamamos material genético. 00:05:56

¿De acuerdo? ¿Y el RNA? ¿Cuál es su función principal? El RNA es una molécula diferente, con una función diferente, es un tipo de ácido nucleico diferente, cuya función es dar soporte y permitir que la información genética que está almacenada en el DNA se pueda traducir y se puedan fabricar las proteínas. 00:06:12

Es decir, que el DNA, estas instrucciones, las podamos, uno, leer y dos, las podamos utilizar. ¿Qué quiero decir con utilizar entre comillas? 00:06:39

Si tenemos unas instrucciones y un manual de instrucciones, además de leerlo, tenemos que saber interpretarlo. 00:06:55

Como cuando compras un mueble del Ikea y te viene con el librito, debes leer las instrucciones paso a paso y debes saber seguir esos pasos para utilizar esa información y montar tu mueble, que son las proteínas. 00:07:01

Entonces, los diferentes tipos de RNA nos permiten estas dos funciones. 00:07:17

Por un lado, leer la información genética y por otro lado, poder utilizarla para poder sintetizar las proteínas. 00:07:22

Una célula que lee mal, pensemos, por ejemplo, lee mal o no sabe leer, o aunque sepa leer, no es capaz de fabricar las proteínas, es una célula que no puede funcionar, funcionalmente incapaz de funcionar. 00:07:31

¿De acuerdo? Bueno, esta pequeña introducción es por centrar el tema. Nosotros nos vamos a centrar aquí. Supuestamente, el resto de macromoléculas ya tendríamos que saber y tendría que ser como culturilla general, cómo son, qué estructura tienen, tanto los carbohidratos como los lípidos, qué funciones tienen, qué tipos hay y, por supuesto, los aminoácidos y las proteínas. 00:07:51

En el aula virtual tenéis una serie de vídeos complementarios que os pueden ayudar a poder afianzar a los que no tenéis esta base por vuestro background inicial, entender bien cómo son los carbohidratos, los ácidos grasos, algo veremos en la siguiente parte del tema sobre las proteínas y los ácidos nucleicos. 00:08:17

Os dejo aquí abajo, en la presentación, un vídeo que me ha parecido que está bien, no es muy largo, y sintetiza muy bien todo lo que acabamos de ver sobre las macromoléculas con funciones biológicas. 00:08:43

¿De acuerdo? Bien. Pues nosotros nos vamos a centrar en los ácidos nucleicos. 00:08:58

Como ya hemos dicho, los ácidos nucleicos, idea fundamental 1. 00:09:04

Los ácidos núcleicos son las macromoléculas encargadas de almacenar, primera función, transmitir, segunda función, y expresar, tercera función, el material genético. 00:09:08

¿Qué molécula es la encargada o es el depósito, el almacén donde se almacena esa información genética? Las moléculas de DNA. 00:09:33

¿Qué moléculas son las encargadas de lo que llamamos la expresión del material genético? 00:09:41

Las moléculas de RNA. Ya hemos dicho que estas moléculas de RNA fundamentalmente llevan a cabo, esta función de expresión se lleva a cabo como en dos pasos. 00:09:50

Un primer paso es la lectura y el segundo paso es la fabricación de las proteínas. 00:10:01

Entonces, cuando hablamos de expresión, en realidad nos estamos refiriendo a estos dos pasos, a estas dos funciones vitales de la célula. 00:10:16

Pero es que además el DNA tiene una tercera función, que es la función de transnuclea. 00:10:25

¿Qué quiere decir esto? 00:10:30

Quiere decir que el ADN es una molécula muy estable, de tal manera que, al ser tan estable, 00:10:32

una célula, cuando se divide en dos células hijas durante la mitosis, como bien sabéis, 00:10:40

debe ser capaz de repartir esa información genética entre las dos células hijas. 00:10:45

Esa información genética que está almacenada en el DNA se debe transmitir de forma fidedigna a cada una de las células hijas. Esa función la cumple también el DNA. Por lo tanto, el DNA cumpliría estas dos funciones dentro de la célula y las moléculas de RNA son las encargadas de su expresión, su lectura, para poder fabricar las proteínas. 00:10:50

¿De acuerdo? Bien. 00:11:18

¿Qué estructura y qué composición química tienen los ácidos nucleicos? 00:11:20

Bien. Primera idea fundamental. 00:11:24

Los ácidos nucleicos son moléculas enormes, grandísimas. 00:11:25

Pero desde un punto de vista estructural, podríamos decir que son sencillas. 00:11:30

Y es que una molécula de ácido nucleico no es ni más ni menos que una sucesión de unas unidades químicas fundamentales, 00:11:35

Así como si fuera un tren larguísimo con sus vagones. Cada uno de estos vagones son unidades estructurales, todavía puede ser más largo, de lo que llamamos unas unidades químicas, que es lo que llamamos nucleótidos. 00:11:44

Por tanto, un ácido nucleico no es ni más ni menos que una molécula larguísima, enorme, pero que está formada por unidades fundamentales que químicamente son idénticas, muy parecidas unas a otras. Serían los vagones del tren, como si fuera un tren. 00:12:03

Cada una de estas unidades es lo que llamamos un nucleótido. A su vez, cada nucleótido, cada uno de estos vagones está formado, cogemos uno de estos vagones y lo intentamos ver con detalle, cada uno de estos nucleótidos está formado por tres unidades químicas fundamentales. 00:12:22

Vamos a ver aquí ahora, rápido, y luego las vemos de forma individual cada una de ellas. 00:12:44

Un elemento central que tiene estructura química pentagonal y le llamamos pentosa. 00:12:52

Esta pentosa es una molécula central, está en el medio del núcleo y es un tipo de carbohidrato, un glúcido, un glúcido de cinco carbonos. 00:12:59

Bien, en un extremo de esta molécula central, de la pentosa, se unen otras moléculas, una molécula que es lo que llamamos una base nitrogenada 00:13:09

Hay varios tipos de bases nitrogenadas y las veremos ahora, las tenéis aquí, hay dos tipos, púricas y pirimidínicas 00:13:23

Ahora lo vemos, eso está a un extremo, y al extremo opuesto tenemos un grupo fosfato 00:13:31

Un grupo fosfato es una molécula inorgánica porque procede del ácido fosfórico, es una molécula pequeñita y está unida a la pentosa justo en el extremo ocuesto. ¿De acuerdo? ¿Hasta aquí bien? Perfecto. 00:13:37

Para poder tener una molécula de ácidos nucleicos necesitamos enlazar uno detrás de otro los nucleótidos. ¿Cuántos nucleótidos? Bueno, pues depende. Podemos llegar a enlazar millones de nucleótidos porque las moléculas de ADN son gigantescas, sobre todo las moléculas de ADN eucarióticos. 00:13:54

¿De acuerdo? Vamos a ir viendo cada uno de estos elementos químicos que forman parte de los nucleótidos. Empezamos por la pentosa. Ya hemos dicho que tiene un papel fundamental porque es la estructura química central del nucleótido. 00:14:18

La pentosa, ya hemos dicho que es un ácido, perdón, es un glúcido, un carbohidrato. 00:14:35

Hay dos carbohidratos, dos tipos de pentosa que forman parte de los ácidos nucleicos. 00:14:45

Dos tipos. 00:14:53

Como veis, un clótido puede estar formado por una pentosa que se llama ribosa 00:14:55

o una pentosa que se llama desoxirribosa. 00:15:04

Es importante que nos quede claro ya, desde ahora, los ácidos nucleicos, cuya pentosa es la ribosa, darán lugar a las moléculas de RNA. 00:15:08

De ahí su nombre, ácido ribonucleico. 00:15:23

¿Ribonucleico por qué? Porque lleva la ribosa. 00:15:29

Todos los ácidos nucleicos que tengan como pentosa la 2-desoxirribosa 00:15:31

Formarán moléculas de ADN 00:15:37

¿Sí? Y de ahí su nombre, ácido desoxirribonucleico 00:15:41

¿Por qué? Porque tienen desoxirribosa 00:15:46

Si os fijáis bien en la estructura química de las dos 00:15:48

Únicamente se diferencian en un átomo 00:15:51

Que es este oxígeno 00:15:55

La ribosa, colgando del carbono 2' tiene un OH, pero la desoxirribosa, veis su nombre, desoxi, es como si hubiera perdido el oxígeno. 00:15:59

Este oxígeno que tendría que estar aquí, lo ha perdido. 00:16:11

Aparte de esto, son idénticas. 00:16:17

daos cuenta que esto es chulísimo 00:16:18

es fascinante porque la diferencia 00:16:21

de un único átomo hace que 00:16:23

las moléculas 00:16:25

que tengan ribosa 00:16:27

tengan funciones en la célula 00:16:29

completamente diferentes a las 00:16:31

moléculas de ácidos nucleicos que llevan 00:16:33

desoxirribosa 00:16:35

¿de acuerdo? esto es muy interesante 00:16:36

y muy bonito me parece 00:16:39

bueno, estas pentosas 00:16:41

¿por qué se les llama pentosa? 00:16:42

porque en condiciones 00:16:44

En soluciones acuosas ciclan. Estas moléculas son lineales. Es la sucesión de cinco carbonos. Empezando por el carbono que llamamos 1' hasta el carbono 5'. Pero si esta molécula, este monosacárido, se encuentra en soluciones acuosas, cicla y forma un ciclo pentagonal. 00:16:46

Entonces, normalmente en la célula siempre tenemos esta estructura química ciclada, donde tenemos el carbono 1' aquí, que sería este de aquí arriba, 2', 3', 4' y el 5' queda fuera, fuera del plano, porque estos átomos, este pentágono forma un plano y este está por encima. 00:17:09

Si os dais cuenta, este carbono está en la parte de arriba. De cada uno de estos carbonos cuelgan otros átomos o grupos químicos, unidos por enlaces covalentes. Estos son los enlaces covalentes. Como este pentágono forma un plano, unos quedan por la parte de arriba y otros por la parte de abajo. 00:17:29

¿De acuerdo? Bueno, como veremos otro tipo de representaciones químicas, esta representación química tiene todos los átomos representados. Sin embargo, para simplificar, en química es muy habitual que tanto los átomos de carbón como los átomos de hidrógeno no se pongan. 00:17:48

De tal manera que esta estructura química podríamos dibujarla como el oxígeno unido a sus carbonos, ¿sí? Tal cual. 00:18:08

Entonces, cuando en una estructura química no dibujamos los carbonos, sabemos por consenso internacional que en cada vértice hay un átomo de carbono. 00:18:23

Pero no lo dibujamos, no lo ponemos. Y entonces, unido a estos átomos, solamente ponemos aquellos grupos químicos que no sean hidrógeno a secas. Por tanto, esto lo pondríamos así, aquí no pondríamos nada, aquí pondríamos OH y aquí, en el carbono 4, no pondríamos nada porque le cuelgo un hidrógeno. 00:18:31

Y en el carbono 5, aquí sí que habría que poner un OH. 00:18:53

Sabemos que aquí está el carbono 5 y el OH. 00:18:58

¿De acuerdo? 00:19:01

¿Se entiende? 00:19:02

Por tanto, si yo veo esta representación química, esto es lo mismo que esto. 00:19:03

Lo digo por si lo encontráis por ahí. 00:19:08

¿De acuerdo? 00:19:10

Para simplificarlo, en las siguientes diapositivas veréis que hemos omitido en los esquemas los carbonos, 00:19:11

pero para hacerlo más sencillo sí que he puesto en algunas ocasiones los iguales. 00:19:18

¿De acuerdo? 00:19:22

Ya veis, muy sencillo. 00:19:24

Hemos dicho antes, pero para atrás, que a esta pentosa se le une en un extremo la base nitrogenada y en el otro extremo el grupo fosfato. 00:19:27

Ahora que ya conocemos la estructura de las pentosas, conviene remarcar que a través de este hidroxilo, grupo OH del carbono 1, 00:19:37

es a través del cual se va a unir la base nitrogenada y a través de este OH del carbono 5, 00:19:48

que ya veis es el extremo opuesto de la molécula, aquí arriba y aquí abajo, se va a unir el grupo fosfato. 00:19:55

El grupo fosfato es el segundo elemento que se une en el carbono 5' y no es ni más ni menos que un ácido fosfórico. 00:20:07

Al ser un ácido fuerte, es un ácido fuerte en solución acuosa, se desprotona. Entonces, aquí donde tenemos un oxígeno negativo, en realidad, tendríamos que poner un OH, ¿sí? 00:20:15

Pero es tan fuerte su poder ácido que este hidrógeno, cuando estamos en soluciones acuosas, lo pierde y se va. 00:20:31

Al irse, el oxígeno, que es muy electronegativo, le dice, oye, pues si me abandonas, estoy de acuerdo, pero me quedo con tu electrón. 00:20:41

De tal manera que se pierde el hidrogenión, que se llama, el oxígeno se queda con el electrón del hidrógeno y tiene un electrón de más. 00:20:52

Tiene un electrón de más y los electrones tienen carga negativa. Aquí este oxígeno ahora tiene carga negativa. Negativa y negativa. ¿De acuerdo? Bien. Esto es importante porque lo veremos. Determina una de las propiedades físico-químicas de todos los ácidos nucleicos. 00:20:59

¿Cuál es el tercer elemento? El tercer elemento son las bases nitrogenadas. Estas bases nitrogenadas se unen al carbono humo frío. Bien, bases nitrogenadas tenemos, hablando de un punto de vista químico, de estructura química, dos tipos. Las bases pirimidínicas y las bases púricas. 00:21:17

Las bases pirimidínicas, bueno, todas las bases nitrogenadas reciben el nombre de nitrogenadas porque en su estructura fundamental, además de átomos de carbono, como los veis aquí, hay de vez en cuando intercalados átomos de nitrógeno. 00:21:37

¿Sí? Las bases pirimidínicas están formadas por un ciclo, un ciclo de seis, con una estructura hexagonal, porque tiene seis posiciones. Aquí las posiciones están marcadas con nombres. Posición 1, 2, 3, 4, 5 y 6. ¿De acuerdo? 00:21:55

En los apuntes del tema lo tenéis mucho más detallado. Pero bueno, aquí vamos viendo los puntos principales. Las bases púricas es porque derivan de la purina, que es esta estructura química de nueve posiciones, empezando por la posición 1 aquí, del nitrógeno, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 y 9. 00:22:14

Y señalo el nitrógeno 9 y señalo el nitrógeno. 00:22:39

¿Por qué? 00:22:43

Porque es a través de esta posición a través de las que se une la base nitrogenada a la pentosa. 00:22:44

¿De acuerdo? 00:22:50

Bases pirimidínicas tenemos de tres tipos. 00:22:51

Citosina, timina y uracilo. 00:22:57

Bases púricas tenemos adenina y guanina. 00:23:04

¿De acuerdo? 00:23:09

Bien. Importante. La citosina y la timina forman parte de las moléculas de ADN, junto con adenina y guanina. 00:23:10

En una molécula de ADN nunca encontraremos uracilio. El uracilio es sustituido por la timina. 00:23:28

Pero en las moléculas de ARN nunca encontraremos timina, porque es sustituida por uracilio. 00:23:34

El resto, sí, citosina, adenina y guanina. Importante. 00:23:42

¿Cómo se enlaza? ¿Cómo se une el fosfato con la pentosa y a la base nitrogenada? 00:23:46

Pues dentro de la célula, cuando sintetizamos un nucleótido, se enlazan de la siguiente manera. 00:23:54

Primero se forman nucleósidos. ¿Qué es un nucleósido? 00:24:03

Es la estructura química formada por pentosa, tanto sierribosa como desoxirribosa, más una base nitrogenada. 00:24:07

Una de ellas, una de las cuatro. En el ADN son cuatro posibles, citosina timina, adenina guanina. En el ARN son otras cuatro, citosina uracilo, adenina. 00:24:20

Bueno, por tanto, el primer paso dentro de la célula es sintetizar el nucleóxido. 00:24:34

Para sintetizar el nucleóxido, no quiero que os confundáis, si os dais cuenta aquí la pentosa, ya veis que nos han quitado los carbonos que estarían en los vértices, aquí uno y aquí. 00:24:42

Este sí que lo han puesto, de 5' para que nos aclaremos mejor. 00:24:52

No quiero que os confundáis, aquí la estructura de la pentosa le han dado la vuelta, tiro para atrás. 00:24:55

respecto a esta 00:25:02

el carbono 1 estaba a la derecha 00:25:04

y el carbono 5 a la izquierda 00:25:06

y en esta estructura 00:25:08

lo han dibujado al revés 00:25:10

no pasa nada, le podemos dar la vuelta 00:25:12

¿sí? ¿esto por qué es? 00:25:14

porque para entender un poquito mejor 00:25:16

cómo es la unión 00:25:18

de la base nitrogenada 00:25:19

con la pentosa 00:25:21

la unión de la base nitrogenada con la pentosa 00:25:23

en este caso como es una adenina y es una base púrica 00:25:25

se lleva a cabo a través del nitrógeno 9 00:25:28

como habíamos dicho 00:25:30

La unión de la base nitrogenada con la pentosa se lleva a cabo a través del OH del carbono 1. ¿Cómo? Enlazando, si os dais cuenta, este hidrógeno que cuelga del nitrógeno junto con el OH del carbono 1 forman H2O, una molécula de agua que se libera al medio. 00:25:31

De tal manera que ahora, digamos, si esto lo rompemos por aquí y esto lo rompemos por aquí, porque hidrógeno y grupo hidróxilo se unen formando una molécula de agua, claro, ahora el nitrógeno se queda, le falta algo y al carbono también le falta algo. 00:26:00

No tienen más remedio ahora que enlazarse entre sí, formando este nuevo enlace entre el carbono 1' y el nitrógeno 9'. 00:26:19

Este enlace covalente nuevo tiene un nombre porque es muy característico. Es el enlace N-glucosídico. N porque parte del nitrógeno glucosídico hacia el glucido, que es esta pentosa. 00:26:28

Bien, ya se ha enlazado la base nitrogenada con la pintosa y tenemos la estructura de un núcleo sido, ojo, con S, para ser un núcleo tido con T, le falta algo. 00:26:45

Ese algo es el grupo fosfato, y el grupo fosfato, como nos indica la flecha, se va a unir a través del carbono 5', punto opuesto de la pintosa. 00:26:59

Bien, ¿cómo se lleva a cabo? Pues de una manera bastante sencilla, ¿de acuerdo? 00:27:09

Ya ves que el ión fosfato procede o deriva del ácido fosfórico. 00:27:16

Entonces, si le ponemos, en lugar de una molécula de fosfato, ponemos el ácido fosfórico con sus hidrógenos, como si no los hubiera perdido. 00:27:23

Entonces, ahora, ¿cómo se enlaza este ión fosfato con la pentosa? 00:27:35

A través del carbono 5', a través, gracias nuevamente, del grupo hidroxilo. 00:27:41

Este grupo hidroxilo, que está unido al carbono 5', nuevamente se va a enlazar con el hidrógeno, ¿sí? 00:27:47

Para formar una molécula de agua. 00:27:55

Y esta molécula de agua se libera al medio, ¿sí? 00:28:00

En este caso, si es en el citoplasma, pues en el citoplasma. 00:28:03

De tal manera que ahora este oxígeno que ha quedado aquí un poco, le falta algo, y este carbono que también le falta algo, se van a unir, que os deis cuenta, el carbono con el oxígeno a través de este lado. 00:28:05

Ojo con esto. Aunque nos han puesto CH2 porque es nomenclatura, esto en realidad, os lo dibujo aquí, es como si estuviese, aquí tenemos el carbono 5' con el OH, este carbono 5' es como si tuviese aquí un hidrógeno, otro hidrógeno, que son estos dos hidrógenos, 00:28:22

y a través del otro enlace se va a unir al fosfato, ¿de acuerdo? 00:28:47

Este nuevo enlace que se acaba de formar es este enlace de aquí 00:28:57

y también tiene un nombre característico que es un enlace este, ¿de acuerdo? 00:29:01

Ahora sí, ya tenemos pentosa, base nitrogenada, fosfato. 00:29:08

Ya tenemos el nucleótido, ¿de acuerdo? 00:29:13

¿Claro? Bien. Si yo os preguntase en el examen, os pongo una estructura química de un nucleótido. 00:29:16

Yo os digo, este nucleótido 1, ¿de qué ácido nucleico forma parte? ¿ADN o ARN? 00:29:27

Para saber qué tipo de ácido nucleico es, nos fijamos en la pentosa. ¿Y en qué nos fijamos? 00:29:34

En el carbono 2'. ¿Qué cuelga del carbono 2'? Un hidroxilo. 00:29:39

Entonces es una ribosa. Este es un nucleótido que formará parte de la RNA. Si aquí no hubiese oxígeno y hubiese un hidrógeno a secas, entonces sería una desoxirribosa. Por lo tanto, este sería un nucleótido que formaría parte de la DNA. 00:29:49

para saber qué tipo de nucleótido es 00:30:05

de RNA o de DNA 00:30:08

miramos la pentosa 00:30:10

pero 00:30:12

cuando hablamos de información genética 00:30:13

para saber qué nucleótido 00:30:16

este nucleótido, qué información genética 00:30:18

aporta, hay que fijarse 00:30:20

en la base nitrogenal 00:30:22

este es un nucleótido 00:30:23

de RNA, un ribonucleótido 00:30:26

de adenina, muy importante 00:30:28

tenemos 00:30:30

cuatro tipos de ribonucleótidos 00:30:31

Sí, para el RNA hay cuatro tipos de nucleótidos. Aquellos que portan adenina, guanina, citosina y uracilo. Pero los que forman parte del DNA nuevamente son cuatro tipos de nucleótidos. Los nucleótidos de adenina, de guanina, de citosina y, ojo, de timina. No nos olvidemos que en el DNA tenemos timina y en el RNA uracilo. 00:30:34

A su vez, ¿cómo sabemos que es de RNA, ese nucleótido de DNA? Habrá que mirar la pentosa, ¿sí? En concreto, el carbono 2. ¿De acuerdo? Bien, perfecto. 00:31:01

Por si se entiende un poquito mejor, vamos a ver, ¿de acuerdo? 00:31:18

Pues en este punto, en este punto, y ahora le he vuelto a dar la vuelta a la molécula, base nitrogenada a la izquierda, fosfato a la derecha, le he vuelto a dar la vuelta, base nitrogenada a la derecha, fosfato a la izquierda, da igual cómo lo pongamos, pasa nada. 00:31:22

Es una estructura química que le podemos dar la vuelta, ¿de acuerdo? 00:31:38

Ya tenemos la estructura de un nucleo. 00:31:41

Esta es la estructura base que forma parte de los ácidos nucleicos. 00:31:43

Por si se entiende un poquito mejor, aquí hay un vídeo cortito en el que se puede ver cómo se enlace pentosa con base nitrogenada y con fosfato, por si se entiende un poquito mejor. 00:31:47

Los nucleótidos se originan por la unión de una pentosa, una base nitrogenada y un grupo fosfato. 00:32:08

En el caso del desoxitimidin 5' fosfato, la pentosa es la desoxirribosa, la base nitrogenada 00:32:14

es la timina y también se añade un grupo fosfato. 00:32:21

La unión entre la base nitrogenada y la pentosa se realiza entre el nitrógeno N1 de la timina 00:32:25

y el carbono C1' de la desoxirribosa, con pérdida de una molécula de agua. 00:32:31

Este enlace se llama enlace N-glucosídico. 00:32:37

Esta unión origina un nucleócido denominado desoxitimidina. 00:32:40

Finalmente, se une el grupo fosfato a la timidina a nivel del carbono C5' de la desoxirribosa, 00:32:45

con la pérdida de una molécula de agua, mediante un enlace éster. 00:32:52

Se origina así el nucleótido desoxitimidin 5' fosfato. 00:32:58

Bien, no sé si se ha entendido un poquito mejor. 00:33:06

Bien. Tenemos la sutura del nucleótido. ¿Tenemos ya un ácido nucleico? No. Tenemos un nucleótido. Para poder tener un ácido nucleico, tanto de DNA como de RNA, un nucleótido se debe enlazar con más nucleótidos. Mínimo dos nucleótidos para poder llamarlo ácido nucleico, aunque sea pequeño. 00:33:10

¿Cómo se enlaza? Pues fijaos, para poder enlazar un nucleótido con el siguiente, se realiza un enlace covalente entre el nitrógeno 3' de un nucleótido y el grupo fosfato del siguiente nucleótido. 00:33:30

¿Sí? 00:33:51

Entonces, del carbono 3' siempre cuelga un hidróxilo 00:33:53

Acordaos que la diferencia entre ribosa y desoxirribosa es el carbono 2' 00:33:59

Carbono 2' depende 00:34:03

Si es una ribosa o una desoxirribosa, cuelga un OH o un hidrógeno 00:34:06

La unión de un nucleótido, este de aquí arriba, que es el primero 00:34:11

Y el siguiente se lleva a cabo entre el hidróxilo 00:34:15

el hidroxilo del carbono 3P del primer nucleótido 00:34:20

y un grupo hidroxilo del fosfato del siguiente nucleótido. 00:34:26

De tal manera que, igual que antes, 00:34:33

con este hidroxilo y este hidrógeno 00:34:38

se van a enlazar y van a formar una molécula de agua 00:34:40

que se libera al medio. 00:34:45

De tal manera que ahora este carbono 00:34:48

va a quedar enlazado con el oxígeno del fosfato sí. 00:34:50

Y así sucesivamente, siguiente nucleótido, siguiente nucleótido, siguiente nucleótido, 00:34:55

ya veis que los nucleótidos se van añadiendo siempre por la parte inferior, 00:34:59

por la parte de la ventosa, enfrentando el fosfato del nucleótido que se quiere añadir 00:35:06

con el carbono 3' del último nucleótido de la carne. 00:35:11

De esta manera, si os dais cuenta, este primer nucleótido ya ha quedado enlazado a través de este oxígeno, decíamos, ha quedado enlazado al carbono 3'. 00:35:17

El siguiente, igual. 00:35:29

De tal manera que se forma este enlace entre el hidroxilo y el fosfato, es como el de antes, este de aquí, ¿os acordáis? 00:35:33

Este de aquí, decíamos antes que era un enlace este. 00:35:40

Aquí se va a formar otro enlace éster entre el carbono y el oxígeno del fosfato, otro enlace éster. 00:35:42

Como tenemos un enlace éster aquí y aquí teníamos otro enlace éster con el fosfato que hace de puente, si os dais cuenta, entre un nucleótido y otro, 00:35:49

Este enlace global incluye éster, fosfato. Éster es un nuevo enlace que se llama enlace fosfodiéster. Fosfo que hace de puente, diéster porque son dos éster. ¿Se entiende? Por tanto, el enlace que une un nucleótido con el siguiente es un enlace fosfodiéster. ¿De acuerdo? 00:36:00

¿Cierto? Importante. Y aquí es muy importante. 00:36:24

Estas moléculas de ácidos nucleicos tienen una direccionalidad. 00:36:29

Lo veremos ahora en detalle. 00:36:37

¿Qué es la direccionalidad? Pues tiene una dirección. 00:36:39

Es decir, si yo cojo una cadena, por muy larga que sea, aquí hay tres nucleótidos, 00:36:42

pero puede tener 300 o 3.000 o 3 millones de nucleótidos, como un cromosoma eucariota. 00:36:46

Todas estas moléculas tienen dos extremos y son muy diferentes. 00:36:53

Si yo miro la molécula por aquí arriba, me encuentro con el fosfato y la base nitrogenada. 00:36:56

Si miro la molécula por abajo, me encuentro con la pentosa. 00:37:02

Para poder decir cuál es el extremo, un extremo y otro, por dónde empieza la molécula y por dónde acaba la molécula, 00:37:06

nos fijamos nuevamente en la pentosa. 00:37:14

¿No decíamos que era la molécula central del nucleótido? 00:37:16

Bien. 00:37:19

Entonces la pregunta es, ¿este extremo qué extremo es? 00:37:20

¿El del comienzo o el del final? 00:37:23

Pues vamos a mirar la pentosa. 00:37:25

Y de la pentosa nos fijamos cuál es el primer carbono que me encuentro. 00:37:26

El primer carbono importante que me encuentro aquí es el carbono 5'. 00:37:30

Pues este es el extremo 5', se le llama. 00:37:33

¿Cuál es el carbono que encontramos por aquí, el primero, funcionalmente importante, el carbono 3'? 00:37:37

Pues este es el extremo 3'. 00:37:43

De tal manera que todas las moléculas de ácidos nucleicos tienen una direccionalidad que va de 5' a 3'. 00:37:45

Cinco prima, el extremo, el comienzo, el tres prima, la parte del final, ¿de acuerdo? 00:37:54

De tal manera que muchas veces se pueden representar estas cadenas de forma esquemática 00:38:00

con su extremo cinco prima y su extremo tres prima aquí abajo, de forma así esquemática, 00:38:04

para atendernos un poquito mejor, ¿de acuerdo? 00:38:10

Por si se entiende un pelín mejor, también hay aquí un vídeo que explica también 00:38:13

cómo se forma este enlace, por favor. 00:38:20

Los oligonucleótidos de ADN se sintetizan por la unión de desoxirribonucleótidos. 00:38:24

Estos están constituidos por una base nitrogenada, una desoxirribosa y un grupo fosfato. 00:38:31

En este caso, como la base nitrogenada es la adenina, el desoxirribonucleótido es el desoxiadenosín 5' fosfato. 00:38:37

Los nucleótidos se unen entre sí para dar lugar a oligonucleótidos. 00:38:45

La unión se establece mediante un enlace entre el carbono 3' de una desoxirribosa y el fosfato situado en el carbono 5' de la otra desoxirribosa, con pérdida de una molécula de agua. 00:38:49

Este tipo de enlace se denomina fosfodiéster. 00:39:02

Este proceso se repite para cada nucleótido que se incorpora a la cadena. 00:39:06

De esta manera se forma un oligonucleótido. 00:39:10

En todos los oligonucleótidos existe un extremo 3' y un extremo 5'. 00:39:13

El oligonucleótido únicamente se alarga por el extremo 3' con la unión de otro nuevo nucleótido. 00:39:18

Bien, este es el concepto de oligonucleótido. 00:39:25

Me parece que es el prefijo oligo, creo que es griego, del griego, que significa pocos. 00:39:30

Entonces, cuando hablamos de un oligonucleótido, es una cadena cortita de poquitos nucleótidos, 00:39:37

de 20, 30, 40 nucleótidos, que realmente es una cadena muy pequeña, ¿de acuerdo? 00:39:42

Entonces, para formar un oligonucleótido no tenemos más remedio que, o la célula lo realiza, incorporando nuevos nucleótidos siempre a través del extremo 3' por la parte inferior, uno detrás de otro. 00:39:48

Estas cadenas pueden ser cortitas, hablamos de oligonucleótidos, o ya digo que pueden ser larguísimas. 00:40:03

Bien, todos los ácidos nucleicos tienen una serie de propiedades físico-químicas 00:40:11

Y esto es muy importante tenerlo en cuenta 00:40:17

Porque estas propiedades físico-químicas nos van a permitir aislar y purificar 00:40:19

Como veremos al final del tema, aislar y purificar los ácidos nucleicos de las células 00:40:25

Primero, muy importante, son ácidos, muy ácidos, en solución a cosa 00:40:31

¿qué componente de los ácidos nucleicos 00:40:36

de los nucleótidos aporta 00:40:40

esta propiedad? 00:40:41

el grupo fosfato 00:40:43

el grupo fosfato es un grupo ácido 00:40:45

que lo hemos dicho 00:40:48

entonces, además de que son muy ácidas 00:40:49

en solución acuosa 00:40:53

todas las moléculas de ácidos nucleicos 00:40:54

por el hecho de ser muy ácidas 00:40:56

están cargadas negativamente 00:40:58

si tiramos para atrás 00:41:01

un poquito 00:41:02

si os dais cuenta 00:41:03

El primer nucleótido, después de haberse enlazado, a través de este oxígeno tenemos una carga negativa, porque aquí tendríamos que tener un OH unido al fosfato, pero como es una molécula tan ácida, este hidrógeno lo pierde. Cuando lo pierde, el oxígeno queda cargado negativamente. 00:41:06

Este hidrógeno también lo perdería y tendríamos una carga negativa aquí también 00:41:25

Aquí sí que lo han dibujado, dos cargas negativas 00:41:31

Para el primer nucleótido hay dos cargas negativas 00:41:34

Para el resto de nucleótidos, si os dais cuenta, hay una carga negativa 00:41:38

Por cada nucleótido, una carga negativa 00:41:42

Se podría decir que los ácidos nucleicos son las macromoléculas más negativas y más ácidas de las células 00:41:44

Por cada nucleótido, una carga negativa. El primer nucleótido, dos. Pero luego, por cada nucleótido, una carga negativa. Por tanto, un oligonucleótido que tenga 50 nucleótidos, esto equivale a 51 cargas negativas. ¿De acuerdo? Primera característica fisicoquímica. 00:41:53

2. Al ser moléculas tan enormes, son moléculas de elevada viscosidad, de tal manera que donde tenga un ácido nucleico en solución, a su alrededor se forma, digamos, una solución muy espesa, para que nos entendamos, elevada viscosidad también. 00:42:14

Tres, tienen un pico de absorción de luz ultravioleta a 260 nanómetros 00:42:38

¿Esto qué significa? 00:42:45

Que si yo tengo en un tubo de laboratorio, imaginas un tubo Eppendorf como los que tenemos en prácticas 00:42:47

Y tengo aquí una solución con las moléculas de ácidos nucleicos que está ahí depurificado 00:42:52

Y hago incidir y atravesar esta solución con los ácidos nucleicos con luz 00:42:58

Que sea luz ultravioleta 00:43:05

De una longitud de onda de 260 nanómetros, si tengo suficientes ácidos nucleicos, al atravesar esta luz, esta luz de 260 nanómetros es absorbida por los ácidos nucleicos. 00:43:08

De tal manera que aquí, a la salida, al otro lado, si yo pusiese un detector sí o sí, si aquí han salido, por hacer una caricatura, 500 rayos, aquí sí o sí siempre saldrán menos de 500. 00:43:22

¿Por qué? Porque parte de ellos han sido absorbidos por los ácidos nucleicos. 00:43:40

Y si es longitud de onda una luz diferente de, no sé, 280 nanómetros, pues si radio con 400 rayos, llegarán 400 rayos. 00:43:43

¿Por qué? Porque esta luz no la absorben los ácidos nucleicos, sino que absorben la de 260 nanómetros. 00:43:55

Y diréis, bueno, ¿y qué importancia tiene esto? Muchísima. 00:44:04

¿Por qué? Porque esta propiedad me permite calcular la concentración de los ácidos nucleicos aquí 00:44:06

A mayor concentración, mayor cantidad de rayos son absorbidos y detecto menos 00:44:14

Aquí llegan menos 00:44:22

Entonces, la luz que detecto aquí, digamos de alguna manera, la cantidad de luz que se ha absorbido 00:44:24

Es directamente proporcional a la concentración de ácidos nucleicos que tengo aquí 00:44:30

Esto veremos que es muy importante también 00:44:35

Y luego, los procesos de desnaturalización, renaturalización y hibridación 00:44:39

También son propiedades psicotímicas de los ácidos nucleicos 00:44:44

Pero especialmente, sobre todo estos, para poderlos entender, son del DNA 00:44:48

¿De acuerdo? 00:44:53

Entonces, lo vamos a retomar después cuando veamos la estructura del DNA 00:44:55

Bien, el DNA 00:44:58

Ahora, el DNA, ya hemos dicho que tiene una función importantísima, porque es la molécula en la que se almacena la información genética del individuo y se transmite a los descendientes, ¿de acuerdo? 00:45:05

Entonces, si os dais cuenta, si tiene que almacenar la información genética, los ácidos desoxirribonucleicos, el DNA tiene que ser una molécula tremendamente estable. 00:45:20

que se modifique 00:45:33

muy difícilmente 00:45:35

que no se modifique, que se mantenga 00:45:37

inalterada, inalterada desde un punto de vista 00:45:39

químico y desde un punto de vista 00:45:42

de la información genética 00:45:44

si almacenamos la información genética 00:45:45

y varía, y cambia 00:45:47

y se producen mutaciones 00:45:50

lo normal es que esto sea muy dañino 00:45:51

para la célula 00:45:54

¿sí? bien 00:45:55

¿dónde encontramos 00:45:57

el DNA? bueno, pues depende 00:45:59

del tipo de célula 00:46:02

Entonces, fundamentalmente, yendo a los puntos básicos, en células eucariotas, en células eucariotas lo encontramos en el núcleo, en el núcleo de la célula, aquí dentro, en el núcleo de la célula, ahí está, digamos, la gran mayoría del DNA de la célula, del DNA y la información genética. 00:46:03

Pero también en mitocondrias y cloroplastos, si son células eucariotas animales o si son células eucariotas vegetales. 00:46:20

Perdón, las células vegetales también tienen mitocondrias. 00:46:33

¿De acuerdo? Bien. 00:46:38

En células eucariotas, es decir, en bacterias, en lo que llamamos el cromosoma bacteriano y en unas moléculas pequeñitas que llamamos plásmicos. 00:46:40

Lo veremos ahora después, plásmicos. Y luego, el virus. Algunos virus que son virus de DNA. Su material genético es DNA. ¿Por qué? Porque los virus son rarísimos. Y prácticamente todas las excepciones en el campo de la biología molecular las tienen los virus. La gran mayoría de excepciones. 00:46:49

¿Eso qué significa? Que hay virus cuyo material genético y su información genética se almacena en forma de RNA también 00:47:12

¡Pum! Esto es rarísimo 00:47:18

Sí, pues también existe, ¿de acuerdo? 00:47:20

Bien 00:47:23

Esto es muy importante tenerlo en cuenta porque si yo quiero extraer y purificar el DNA 00:47:23

Tengo que saber dónde está para saber cuántas barreras tengo que ir atravesando 00:47:28

Para llegar y acceder, por ejemplo, al DNA nuclear que está aquí dentro 00:47:33

¿De acuerdo? 00:47:36

Bien 00:47:39

La estructura del DNA 00:47:39

¿Qué características o qué parámetros caracterizan las moléculas de DNA? Primero, el tamaño. El tamaño, pues tenemos moléculas de DNA larguísimas y otras moléculas de DNA más pequeñitas, más cortas y son oligonucleóticos. 00:47:43

Su tamaño depende del número de nucleótidos o de soxinucleótidos, porque es DNA. En la jerga, como la información genética está almacenada en la secuencia de bases nitrogenadas, a los nucleótidos muchas veces se habla de bases, las bases o bases nitrogenadas. 00:47:57

¿Cuántas bases tiene este DNA? 00:48:18

Pues tiene 150 pares de bases. 00:48:19

Segunda característica, la composición. 00:48:22

Es decir, la proporción de cada nucleótido. 00:48:25

Entonces, yo puedo tener dos moléculas que son idénticas en longitud, 00:48:28

pero diferente en composición química. 00:48:33

Composición significa cuál es el porcentaje que tiene de adeninas, 00:48:35

el porcentaje de guaninas, el porcentaje de citosinas y el porcentaje de timinas. 00:48:38

Si os acordáis, como es DNA, nunca habrá uracilo. 00:48:43

¿De acuerdo? Pueden tener la misma longitud, pero diferente composición. 00:48:46

Y en tercer lugar, la secuencia. La secuencia es el orden específico que en esta cadena, si os acordáis, de nucleótidos existe. 00:48:52

Es decir, una molécula, su secuencia puede ser adenina, adenina, citosina, guanina, timina, timina, etc. 00:49:02

Y otra molécula con la misma longitud, el mismo tamaño, incluso con la misma proporción de bases, la secuencia es diferente porque puede ser timina, adenina, guanina, timina, adenina, citosina. 00:49:11

Si os dais cuenta, estas dos moléculas tienen la misma composición de bases. Si cortamos aquí, tendría la misma longitud. ¿En qué se diferencian? En la secuencia, el orden específico. 00:49:25

La secuencia es lo que determina la información genética. De tal manera que estas dos moléculas de igual tamaño, de la misma composición de bases nitrogenadas, la información genética es completamente diferente. 00:49:36

Si yo leo esto hacia allá, leo cosas diferentes y se ha llevado esto. 00:49:56

¿Se entiende? 00:50:02

Por lo tanto, cualquier molécula de ADN se caracteriza por su tamaño, su composición y la secuencia de bases nitrogenadas. 00:50:03

¿Cuál es la estructura primaria del ADN? 00:50:11

La estructura primaria del ADN es ni más ni menos que la secuencia de bases nitrogenadas. 00:50:14

Entonces, tenemos una molécula de ADN cuando tenemos un montón o una serie de nucleótidos, nucleótidos desoxinucleótidos, os recuerdo, veis que aquí no hay un OH sino que hay un H, ¿sí? Una cadena de desoxinucleótidos con una secuencia específica de inacitosina con inacitosina. ¿Se entiende? 00:50:20

Estructuralmente, si os dais cuenta, aquí, en esta cadena de ácido nucleico se ve muy bien, se distinguen como dos partes. 00:50:44

Esta parte de aquí es lo que llamamos el esqueleto azúcar-fosfato. 00:50:54

Azúcar-fosfato, azúcar-fosfato, azúcar-fosfato. 00:50:59

Y constituyen el esqueleto. 00:51:01

Y en el lado opuesto tenemos la parte de las bases nitrogenadas. 00:51:05

¿De acuerdo? Estas bases nitrogenadas, esta secuencia de bases nitrogenadas es la que determina la secuencia y, por tanto, la información genética que porta esta molécula de DNA. 00:51:09

Pero, pero, las moléculas de DNA no se encuentran nunca de esta manera, lo que llamamos en forma monocatenaria 00:51:20

Sino que para que se pueda estructurar en la naturaleza, el DNA se tiene que enlazar una cadena, por ejemplo esta, con otra cadena que es complementaria 00:51:34

¿Esto qué significa? Esto significa que existe un principio, que es el principio de complementariedad. 00:51:47

Lo introduzco ahora y ahora lo vemos en detalle en la estructura aquí. 00:51:54

El principio de complementariedad es la propiedad por la cual algunos nucleótidos, 00:51:59

si yo tengo aquí una cadena de nucleótidos con sus bases nitrogenadas, 00:52:05

Nitrogenadas, ¿sí? Y aquí tengo otra molécula de nucleótidos, de soxinucleótidos con sus bases nitrogenadas. Si yo quiero enlazarlas entre sí, no las puedo enlazar por el esqueleto de azúcar fosfato. 00:52:08

La única manera de poder enlazarlas y que se asocie una hebra con otra, una cadena con la otra, es a través de esta parte de aquí, de las bases nitrogenadas. 00:52:24

Bien, perfecto. Para que una base nitrogenada se pueda asociar y unir a la base nitrogenada de la cadena que tiene enfrente, se debe cumplir el principio de complementariedad. 00:52:34

Es decir, que este principio de complementariedad es la propiedad por la cual algunos nucleótidos solamente se pueden enfrentar con otros. 00:52:48

Y este principio de complementariedad es este. 00:52:58

La adenina solo puede tener enfrente una timina y la citosina solo puede tener enfrente una guanina. 00:53:02

Si yo cojo en una cadena una adenina y intento obligar a que forme puentes de hidrógeno, que son enlaces químicos débiles, no son enlaces covalentes, y que formen una especie de asociación de enlaces, no pueden, por su estructura química no pueden. 00:53:10

De tal manera que la adenina solo puede formar puentes de hidrógeno con la tinina y la citosina con la guanina. Lo que vemos aquí. Pero es que además hay otra peculiaridad. 00:53:30

Y es que, además de que la adenina solo se puede unir a la timina y la guanina solo se puede unir a la citosina, primera característica del principio de complementariedad, segunda, solo pueden formar los puentes de hidrógeno si ambos nucleótidos están orientados espacialmente de manera inversa. 00:53:40

Si os dais cuenta, este nucleotídeo de timina está con el fosfato hacia arriba para que forme los puentes de hidrógeno. La timina tiene que estar al revés, espacialmente al revés, igual que la guanina con la citosina. 00:54:02

Yo os invito, si queréis, a esta diapositiva, imprimirla a gran tamaño. Recortáis la estructura química, ¿sí? La estructura química de una y de la otra. Y las intentéis enlazar en la misma dirección, adenina y timina en la misma dirección. No van a casar estos átomos con esos. 00:54:17

O intentáis meter aquí, por ejemplo, la citosina. Veréis que es imposible. ¿De acuerdo? Segunda característica del principio de complementariedad. Tercera característica, y esto es muy importante. Gracias al principio de complementariedad podemos darnos cuenta que entre adenina y timina se forman dos puentes de hidrógeno. Uno aquí y otro aquí. Pero entre guanina y citosina se forman tres puentes de hidrógeno. Dos y tres. ¿Sí? 00:54:35

¿Esto qué significa? Esto implica que la unión de citosin y guanina es mucho más fuerte que la adenina continua. Esto es muy importante tenerlo en cuenta porque también de ello dependen una serie de características fisicoquímicas que es la desnaturalización y la renaturalización de las moléculas de DNA. 00:55:06

¿De acuerdo? De tal manera que las moléculas de DNA no están de manera monocatenaria, monocatenaria, una cadena, no. Todas las moléculas de la naturaleza, todas las moléculas de DNA de la naturaleza están siempre de manera bicatenaria. 00:55:25

Esto es muy importante 00:55:48

El hecho de que sean cadenas bicatenarias 00:55:52

Que se formen tantos puentes de hidrógeno 00:55:54

Si os dais cuenta, aquí se formaría el mogollón de puentes de hidrógeno 00:55:57

Y esta cadena se va a asociar a esta de forma muy estable y muy fuerte 00:56:00

Hace que esta unión, cadena con cadena, sea muy estable 00:56:04

El hecho de que sean bicatenarias 00:56:09

Hace que el DNA sea una molécula químicamente muy estable 00:56:12

Es muy difícil que se degrade 00:56:16

Esto a nivel experimental en el laboratorio es muy importante porque nosotros podemos coger, purificar un DNA y dejarlo a 4 grados en la nevera y se conserva muy bien, no se degrada, no se digiere, no se estropea. 00:56:18

El RNA veremos que son siempre monocatenarios 00:56:34

Y esto implica que son moléculas muy inestables 00:56:39

Que se degradan muy fácilmente 00:56:42

Y que hay que conservarlas siempre en frío 00:56:44

Y todos los procesos hay que hacerlos en frío 00:56:46

¿De acuerdo? 00:56:49

Por tanto, el DNA está formando moléculas bicatenarias 00:56:50

Pero el hecho de que se tengan que asociar 00:56:55

Unas con otras 00:56:58

Unos nucleótidos con otros 00:56:59

Que se formen estos puentes de hidrógeno 00:57:01

Hace que estas dos cadenas, esta cadena y esta cadena, no estén así como formando una escalera plana, 00:57:03

sino que obligan a que las dos hebras se enrollen, formando lo que llamamos la doble hélice del DNA. 00:57:11

Todo esto lo podemos ver en este vídeo. 00:57:22

Las moléculas de ADN de los seres vivos, excepto algunos virus, son bicatenarias. 00:57:27

Están constituidas por dos cadenas polinucleotídicas de ADN que se estructuran en forma de doble hélice. 00:57:35

Para que se forme esta estructura es necesario que ambas cadenas se orienten de forma antiparalela, 00:57:42

de manera que el extremo 5' de una cadena se enfrenta al extremo 3' de la otra cadena. 00:57:48

Además, ambas cadenas han de tener secuencias complementarias, es decir, las bases nitrogenadas 00:57:54

enfrentadas tienen que ser complementarias. 00:58:02

Estas bases complementarias son 00:58:06

Las bases nitrogenadas complementarias se unen mediante puentes de hidrógeno. 00:58:08

2 entre adenina y timina 00:58:19

y 3 entre citosina y guanina. 00:58:22

En la molécula bicatenaria, el esqueleto formado por los fosfatos y las pentosas 00:58:26

queda en el exterior y las bases nitrogenadas quedan en el interior. 00:58:31

Esta molécula bicatenaria de ADN se estructura tridimensionalmente 00:58:37

como una doble hélice alrededor de un eje central. 00:58:41

Bien. 00:58:49

Esta doble hélice tiene una serie de características muy importantes 00:58:49

Os las pongo aquí porque son importantes 00:58:55

Estas son importantes 00:58:57

Y las vamos a ver, las tenéis en el tema también 00:58:58

Primero, las dos cadenas son antiparaleles 00:59:03

¿Eso qué significa? 00:59:06

Pues que una va a ir en dirección 5'-3' 00:59:08

Y para que se puedan formar los puentes de hidrógeno, como hemos visto 00:59:11

La otra cadena debe ir en dirección opuesta 00:59:14

Por tanto, el extremo 5' se enfrenta siempre al 3' de la otra cadena 00:59:17

Y al revés 00:59:23

Esto es lo que llamamos la antiparalelidad 00:59:24

O sea, son cadenas antiparalélicas 00:59:27

Segunda característica 00:59:29

La secuencia de las bases nitrogenadas es complementaria 00:59:30

Por tanto, con la secuencia de esta cadena tengo suficiente 00:59:34

¿Por qué? 00:59:39

Porque a partir de esta cadena yo puedo sacar la secuencia de la siguiente 00:59:41

Porque donde tenga una citosina, enfrente tendré una guanina 00:59:45

No tengo una timina, en frente tendré una de nina. 00:59:49

Por tanto, con la secuencia de una hebra, tengo la secuencia de la otra hebra. 00:59:52

Porque son complementarias. 00:59:57

Tres. 01:00:00

Ambas cadenas están unidas por puentes de hidrógeno. 01:00:01

Dos puentes de hidrógeno entran en la timina. 01:00:05

Tres puentes de hidrógeno empiezan a ir sin igualidad. 01:00:08

Cuarto. 01:00:11

El hecho de que formen estos puentes de hidrógeno hace que se estructuren en forma de doble hélice. 01:00:13

que tiene un enrollamiento dextrógiro, gira hacia la derecha, plectonémico, 01:00:17

es decir, que para separar las cadenas primero hay que desenrollarlas haciendo un giro a izquierdas, 01:00:24

y el diámetro es de 2 nanómetros. 01:00:30

Las bases se encuentran en el interior y el esqueleto azúcar fosfato por fuera, 01:00:35

a modo como si fuera una escalera de caracol. 01:00:41

la barandilla 01:00:43

sería el esqueleto azúcar fosfato 01:00:44

y las bases serían como los pirimáneos 01:00:47

en cada giro 01:00:49

hay 10 nucleótidos 01:00:51

y la separación 01:00:55

de una base 01:00:58

de un nucleótido al siguiente 01:00:59

son 0,4 nanómetros 01:01:01

por tanto una vuelta completa 01:01:02

que tiene 10 nucleótidos 01:01:04

tiene una longitud de 3,4 nanómetros 01:01:05

¿sí? 01:01:08

esto es lo que se ve aquí 01:01:09

¿de acuerdo? más o menos 01:01:12

representa esqueleto azúcar sulfato 01:01:14

por fuera, va a ser nitrogenado así en el medio 01:01:16

3,4 01:01:18

nanómetros 01:01:20

si se han equivocado no son milímetros, son nanómetros 01:01:22

porque entre base y base hay 0,34 01:01:24

nanómetros, estos datos no son 01:01:26

tan importantes 01:01:28

no creo que lo preguntemos en el examen 01:01:30

pero sí entender muy bien 01:01:32

toda esta estructura 01:01:34

fue descubierta por 01:01:36

estos investigadores 01:01:40

Watson, Crick, Wilkins y Franklin 01:01:41

y les valió el premio Nobel a los tres primeros 01:01:45

porque Franklin había fallecido ya 01:01:47

en el año 62 01:01:49

si no recuerdo mal 01:01:52

62, sí 01:01:54

lo describieron en el 53 01:01:56

si no recuerdo mal 01:01:57

¿de acuerdo? 01:01:59

unos años antes 01:02:00

un señor llamado Chargaff 01:02:02

sin saber muy bien todavía 01:02:04

porque no se había descrito 01:02:07

fijaos que es en 1950 01:02:08

La doble hélice la describen Watson, Crick, Wilkins y Franklin en 1953, unos años después, sin saber bien cómo era la estructura. Lo que él se dio cuenta es que en el material genético de cualquier célula se cumplían estas reglas, que es lo que llamaron las reglas de Chapa. 01:02:09

se cumplen solamente 01:02:26

en las moléculas de adenina bicatenaria 01:02:28

por tanto, ¿una molécula de adenina 01:02:30

cumple estas reglas? No 01:02:33

entonces lo que él vio es que 01:02:34

la proporción de adeninas siempre era igual 01:02:36

a la proporción de citosinas 01:02:38

la de guaninas a la de citosinas 01:02:40

que se sumaban las bases 01:02:42

úricas, es decir, adenina 01:02:45

y guanina 01:02:46

era idéntica a la de las bases pirindrínicas 01:02:47

adenina y citosina 01:02:51

si hacías 01:02:53

Por supuesto, el cociente de las líneas timinas te da la unidad. 01:02:56

Si esto es igual, son estos de cajón, estas teclas. 01:03:00

Y aquí igual, si esto es igual a esto, si lo divido, pues me da igual a la unidad. 01:03:04

Esto lo comprobó en el material genético de prokaryotas, bacterias, etc., pero también en el de las eucariotas. 01:03:08

No lo supo explicar. ¿Por qué? 01:03:16

Hasta que no se publicó en 1953 la estructura química y el principio de complementariedad, no cayeron en la cuenta del por qué se cumplían estas prácticas. 01:03:18

Algún problemita de estos creo que podríamos hacer el próximo día en prácticas para que se pueda entender mejor estas de las de Chávez. 01:03:32

¿De acuerdo? Bien. De las propiedades fisicoquímicas, ya hemos visto que son muy ácidas, todos los ácidos nucleicos tienen una elevada viscosidad, un pico de absorción a 260, pero en concreto las moléculas de DNA es que pueden producir, pueden sufrir procesos de desnaturalización y resnaturalización. 01:03:40

La desnaturalización no es ni más ni menos que el proceso por el cual las moléculas de DNA bicatenarias se desnaturalizan, ¿sí? Y donde tengo una molécula que es bicatenaria, ¿sí? Estos puentes de hidrógeno en determinadas circunstancias se pueden romper y obtener dos moléculas monocatenarias. 01:04:01

Ese es el proceso de desnaturalización. Esto se consigue aumentando la temperatura o aumentando el pH. ¿Verdad? Bien. ¿Qué sería el proceso de renaturalización? De volver a su naturaleza, de comillas. Es el proceso inverso, por el cual, a partir de estas dos moléculas que estaban unidas al principio y las hemos separado, se vuelven a reasociar formando la doble pieza. ¿De acuerdo? 01:04:23

Esta es una propiedad fisicoquímica de los ácidos nucleicos, en concreto la aldeña doble cadena. 01:04:49

¿Y qué es el proceso de hibridación? El proceso de hibridación es algo parecido, pero es el proceso por el cual dos moléculas monocatenarias de ácidos nucleicos se pueden asociar entre sí y formar una estructura bicatenaria siguiendo el principio de complementariedad. 01:04:55

O sea, es parecido al proceso de renaturalización. La diferencia es que la hibridación es un proceso artificial que podemos hacer en el laboratorio y se forman moléculas híbridas. 01:05:13

Pues sería un híbrido. ¿Por qué se le llama híbrido? Porque estas dos cadenas no tienen por qué conocerse de antes, no tienen por qué estar asociadas al principio. 01:05:24

De tal manera que se pueden formar moléculas híbridas DNA-DNA, moléculas híbridas RNA-RNA y heterohíbridos, que llamamos moléculas, donde se hibrida una molécula de DNA con una molécula de RNA. 01:05:37

Esto es importante, ¿de acuerdo? 01:05:57

Muy importante este proceso de hibridación para las técnicas de hibridación que veremos más adelante en el tema. 01:05:59

¿De acuerdo? 01:06:05

Bien, ¿cómo se organiza la molécula de DNA? 01:06:07

Bueno, pues en los virus de DNA se encuentra dentro de la cápsula 01:06:12

En los prokaryotas lo encontramos de dos maneras 01:06:15

En el cromosoma bacteriano, esta sería una bacteria, una imagen de una bacteria 01:06:19

Y ya ves que en su citoplasma se ve una parte aquí como más 01:06:24

Esta es una parte que si pudiésemos medir es una parte muy viscosa 01:06:28

Y aquí tenemos encontrado todo su material genético 01:06:32

Características del DNA prokaryota 01:06:34

Dos. Uno, es bicatenario. Claro, si hemos dicho que es un DNA, todos los DNAs son bicatenarios. Y dos, es una molécula circular. Por tanto, no distinguimos un extremo 5' y un extremo 3', sino que es una molécula bicatenaria, pero circular. 01:06:38

No sé si el dibujo es un poquito cutre, ¿de acuerdo? Pero sería algo así, circular, donde el extremo 5' y el extremo 3' por de alguna manera se han unido, se han soldado, formando una molécula circular, ¿de acuerdo? 01:06:59

Esta sería la molécula gigantesca de lo que llamamos el cromosoma bacteriano. 01:07:17

Se le llama cromosoma bacteriano por megronea, pero bueno, sería el material genético principal. 01:07:22

Y luego de vez en cuando encontramos unas moléculitas que son los plásmidos. 01:07:26

Estos plásmidos son moléculas también. 01:07:29

Esto es un plásmido, por ejemplo, aquí abajo, que veis cómo se superenrolla. 01:07:32

Este sería todo el material genético superenrollado. 01:07:35

Si lo pudiésemos estirar, al final veríamos que en realidad es un collar gigantesco. 01:07:38

que es una molécula circular y bicatenaria. 01:07:46

Y los plásmidos son muy importantes porque son moléculas bicatenarias circulares también, 01:07:49

de pequeñísimo tamaño, fijaos, esto es un plásmido, 01:07:53

que lleva información genética importante para la bacteria. 01:07:57

Y es material genético, estos plásmidos, que una bacteria se lo puede pasar a otra, 01:08:00

por un proceso que se llama conjugación, igual, ¿sí? 01:08:05

¿Qué gracia tiene? Pues que las bacterias, en este proceso de transmisión de los plásmidos, 01:08:10

Estas moléculas pequeñitas en los plasmidos llevan información de genes de resistencia a antibióticos y factores de virulencia. 01:08:16

Esa información que permite que esta célula, que pase este material genético a la otra célula, 01:08:25

haga que esta célula sea más resistente a los antibióticos y sea más patogénica. 01:08:30

Formación genética muy importante para ellas, pero no para nosotros en tanto. 01:08:37

¿De acuerdo? Esta es la manera de cómo se están extendiendo entre las bacterias, las poblaciones de bacterias cepas, súper resistentes a los antibióticos. Y esto es un gran problema sanitario. Muy bien sabéis. ¿De acuerdo? Bien. 01:08:41

En los eucariotas, los eucariotas hay un problema muy serio. Hay un problema muy serio. Fijaos, si hacemos una cuenta sencilla, si hemos dicho que un nucleótido ocupa esto, 0,34 nanómetros, y sabemos que hay más o menos este total de pares de bases, 01:08:54

Entonces, si cogemos todas las moléculas de ADN de nuestro núcleo, la del cromosoma 1, mater, cromosoma 1, pater, cromosoma 2, mater, cromosoma 2, pater, y así sucesivamente nuestros 46 cromosomas y los unimos, formaría una cadena microscópica en anchura, pero de una longitud de 2 metros. 01:09:16

Brutal. Larguísimo. 2 metros. Esto es literal. 01:09:40

Esta cadena, esta cantidad de material genético que ocupa tantísima, tanta longitud, debe meterlo la célula en el núcleo que tiene un diámetro aproximado de 5 micras. 5 micras es 0,005 milímetros. 01:09:43

milímetros. ¿Cómo lo hace? Para que se puedan organizar, el DNA de las células eucariotas 01:10:02

se tiene que superenrollar. Para que se pueda superenrollar, necesitamos una serie de proteínas 01:10:10

accesorias. De tal manera que el DNA, para que se pueda poder meter en el núcleo, se 01:10:16

tiene que superenrollar. Para que se pueda superenrollar necesitamos unas proteínas 01:10:34

especiales que se llaman histones, de manera que el DNA se estructura y se compacta siguiendo 01:10:38

una serie de niveles de compactación. El primer nivel de compactación es lo que llamamos 01:10:44

el nucleosoma. ¿Qué es el nucleosoma? No es ni más ni menos que un conjunto formado 01:10:50

por un core central, como vemos aquí, de proteína sistona, que son 8 proteínas sistonas, 01:10:55

que son proteínas con carga positiva porque son básicas, ¿sí? 01:11:03

Si ellas son básicas con carga positiva, el DNA que es muy negativo se va a asociar a ellas de forma espontánea, ¿de acuerdo? 01:11:11

Esta estructura está formada por, esta estructura es lo que llamamos un nucleosoma. 01:11:18

El nucleosoma está formado por, pongo aquí, igual es más sencillo, un octámero de histones, 8 histones, 01:11:27

Dos unidades de histona 2HA, dos unidades de histona H2B, dos unidades de histona H3 y dos unidades de histona H4. Estas ocho histonas se unen formando un octámero, que es como si fuera una bola, esta bolita que os he puesto aquí. Este es el octámero. 01:11:34

Alrededor de este octámero de histonas, el DNA da dos vueltas literales. Y esta unión se estabiliza con una novena histona, que es la histona H1, que hace de puente, se ancla, para que el DNA espontáneamente no se desenrolle otra vez. 01:11:54

Bien, pues el primer nivel de compactación es lo que llamamos la fibra en collar de perlas, que tiene un grosor, esta fibra, formada así, tiene un grosor, esta fibra, un grosor de unos 10 nanómetros, de 10 nanómetros. 01:12:12

Y no es ni más ni menos que la sucesión de nucleosomas. Un nucleosoma, un poquito de DNA espaciador, un nucleosoma, un poquito de DNA espaciador, etc. 01:12:34

Primer nivel de compactación. Esta fibra, lo que llamamos ya la fibra de cromatina. 01:12:42

Bien, siguiente nivel de compactación. Estas histonas H1 se pueden asociar entre ellas, 01:12:51

formando una estructura en espiral que saldría por fuera de la pantalla, ¿sí? 01:12:59

El tema es que los núcleos homoes quedan por fuera, como veis aquí, dando vueltas. 01:13:02

Y aquí en medio, aunque no está dibujado, tendríamos todo un eje central de proteínas estructurales. 01:13:08

Tenéis unos vídeos en la aula virtual que se ven muy bien. Y aquí alrededor se irían formando en forma en espiral, se irían asociando las histonas H1 dejando los núcleos o más por fuera. ¿De acuerdo? 01:13:14

Esto forma una nueva fibra helicoidal, como veis viendo aquí, helicoidal, de un grosor de 30 nanómetros. 01:13:28

Esta es la fibra de 30 nanómetros o la fibra de solenoide. 01:13:35

Normalmente el DNA de la célula eucariota en el núcleo está en forma de solenoide. 01:13:43

Pero todavía se puede compactar más, ¿ves? Aquí lo vemos. 01:13:48

Un eje central de proteínas estructurales que estaría por aquí en medio, 01:13:51

y alrededor de él se van asociando las histonas H1 dejando por fuera, en forma en espiral, todos los nucleosomas. 01:13:55

Aquí vemos una fotografía real, microjuto electrónico de transmisión, de la fibra de 10 nanómetros, collar de perlas, 01:14:02

y se ven bien todos los nucleosomas, DNA espaciador. 01:14:08

Y aquí vemos la fibra de solenol, aquí súper enrollada, aquí estaría el eje de proteínas estructurales 01:14:11

y alrededor de él estarían estructurándose todos los nucleosomas. 01:14:19

Fibra de 30 nanómetros o sólida. 01:14:23

¿Esto se puede estructurar todavía más? 01:14:26

Sí. 01:14:28

Nosotros podríamos coger un nuevo eje de proteínas estructurales y coger esta fibra, 01:14:29

si esta fibra ahora la representamos, esta fibra se puede ir plegando y asociándose aquí formando bucles. 01:14:37

Así, formando bucles. 01:14:47

Más altos, más bajos. 01:14:51

¿De acuerdo? Entonces, esta fibra sería esta fibra que vendría por aquí, que es así de gruesa, más o menos sería esta misma fibra. 01:14:53

Bueno, no sé si se ve muy bien. Tenéis unos cuantos esquemitas por ahí también en los apuntes y podría formar estos bucles asociados a este eje de proteínas estructurales formando bucles. 01:15:04

Esto forma una nueva fibra, que es la fibra de 300 nanómetros de grosor. 01:15:17

Claro, es más gruesa, pero claro, ocupa muchísimo menos espacio. 01:15:24

Por lo tanto, lo estamos compactando. 01:15:29

Es un poquito lo que se ve aquí. 01:15:32

¿Veis? Esta fibra solenoide empieza a formar bucles y aquí tendríamos todo un eje de proteínas estructurales 01:15:35

formando esta estructura con un grosor de 300 nanómetros. 01:15:42

Todo esto también es cromatina. 01:15:48

O sea, la cromatina es DNA asociado a histonas y a proteínas que permiten su compactación. 01:15:51

Bien, aquí teníamos este eje donde se asocian. 01:15:56

Y ahora este eje de proteínas estructurales o escápulas de andamiaje en inglés 01:16:01

también se puede plegar formando una estructura en espiral que saldría por fuera. 01:16:07

hacia afuera de la pantalla hacia vosotros de tal manera que ahora los bucles quedarían por 01:16:12

fuera de esta espiral aquí se vería sería una cosa así dando vueltas dando vueltas ese eje 01:16:17

estructural de acuerdo para que los bucles quedan por fuera y forman una fibra de 700 nanómetros de 01:16:25

grosor, que no es ni más ni menos que esto de aquí, sería el brazo de un cromosoma. 01:16:32

¿De acuerdo? El grosor del brazo de un cromosoma son 700 nanómetros. ¿De acuerdo? Esta estructura 01:16:40

formando bucles y formando la célula de 700 nanómetros, especialmente de 700 nanómetros, 01:16:48

nunca la encontramos en el núcleo de la célula. El ADN está en esta forma cuando se va a 01:16:55

dosis, que es cuando, como ya sabéis, observamos la estructura de los cromosomas. Normalmente 01:17:02

en la célula tenemos la fibra de 10 nanómetros y de 30 nanómetros en el sólido. Esto es 01:17:09

importante. Tienes aquí también algunos otros escenitas, pues os viene mejor, os 01:17:17

entiende mejor, etc. Bien. Por tanto, la estructura del DNA en el núcleo eucariota 01:17:21

Va asociado a histonas y tiene como diferentes niveles de compactación. La fibra de 10 nanómetros, que ya es cromatina, la cromatina la fibra más delgada, la fibra de solenoide, 30 nanómetros, la fibra de 300 nanómetros y 700 nanómetros, que esto de aquí sería ya el brazo del cromosoma. 01:17:31

La estructura de los cromosomas, que es del bloque de citogenética, ya la hemos estudiado, estudiará, tiene diferentes partes, si os acordáis, el centrómero, todo esto lo paso y ya está visto. 01:17:56

Muy bien, eso en cuanto al RNA y el RNA. Las moléculas del RNA, ¿cómo es la estructura de las moléculas del RNA? Pues si son ácidos nucleicos, están formados por nucleótidos, pues en este caso son ribonucleótidos, ¿os acordáis? 01:18:12

Primera diferencia, la pentosa es una ribosa. Segunda diferencia, las moléculas de RNA no contienen timina, en su lugar tienen uracil. La primera característica estructural del RNA a diferencia del DNA. 01:18:27

Bien. Segunda característica. Algunas moléculas de RNA, como el RNA de transferencia que veremos ahora, pueden tener otras bases nitrogenadas raras. Además de la adenina, la guanina, la citosina y el uracilo, pueden tener bases nitrogenadas rarísimas. Eso no ocurre nunca en el DNA. 01:18:44

3. Todas las moléculas de RNA, sin excepción, son monocatenarias y lineales. DNA hemos visto que siempre es bicatenaria y en algunos casos lineal, la mayoría, pero también puede ser circular en las bacterias, en los plásmicos. Muy bien. 01:19:06

Las moléculas de RNA siempre son monocatenarias. Las moléculas de DNA, bicatenarias. ¿De acuerdo? Pero es que además siempre son lineales. Por tanto, siempre podemos encontrar su extremo 5' y su extremo 3'. 01:19:27

A esto hay excepciones. Hay excepciones. Las excepciones son los virus. Es que los virus pueden tener de material genético RNA. Y este RNA puede ser de cadena sencilla, como dicen los ingleses, single strand, o puede ser de doble cadena. Double strand. Sí, hay virus de RNA de doble cadena. 01:19:43

Entonces, bueno, los virus son una excepción en muchos casos. 01:20:07

Que sea monocatenal y lineal no significa que dentro de la propia molécula de RNA con su estémulo 5'-3' no haya a lo mejor una pequeña secuencia que sea complementaria. 01:20:11

Si esta región y esta región tienen secuencias complementarias, esta molécula se podría estructurar de manera más o menos así, ¿sí? 01:20:23

Con estas dos regiones que son complementarias formando puentes de hidrógeno. 01:20:34

De tal manera que se formaría un bucle, una horquilla. Esto sí que se puede dar, pero esto no significa que sean bicatenarias, son monocatenarias. Y eso ocurre también en muchas herramientas. 01:20:39

¿De acuerdo? Por ejemplo, imaginaos que está en la secuencia de una RNA y tenemos esta región de su secuencia. Aquí falta, sería más largo por aquí, más largo por aquí, pero justo aquí, esta secuencia es complementaria. 01:20:53

De tal manera que esta secuencia se puede asociar 01:21:07

Se puede asociar de esta manera 01:21:11

Y esta región se podría doblar 01:21:14

Esta parte de aquí formar como una bisagra 01:21:17

Esto se podría doblar hacia acá 01:21:20

Y formar esta región 01:21:22

Esta parte de lo que llamamos la horquilla 01:21:23

Forma una horquilla ricatenaria 01:21:26

Y deja en el extremo un bucle 01:21:29

Esto ocurre en muchos erróneas 01:21:31

Especialmente en el ribosómico 01:21:33

¿Qué tipos de RNA encontramos en la cita? Este apartado es muy importante. 01:21:35

Hemos dicho, ¿os acordáis? Decíamos que el RNA es una molécula que no almacena la información genética, sino que permite su expresión, que se pueda leer, se puedan sintetizar y fabricar las proteínas. 01:21:41

¿De acuerdo? Para ello hay tres tipos de RNAs implicados. El primero es el RNA mensajero. Como su nombre indica, es el mensajero. Entonces, la célula lee la información genética en el DNA, pero el DNA no puede salir del núcleo. Tiene que estar protegido y está muy protegido. 01:21:57

Entonces, ¿qué es lo que hace la célula? 01:22:22

Lo veremos en el próximo apartado 01:22:25

Sintetiza una copia 01:22:27

Hace una fotocopia 01:22:29

Tenemos el DNA 01:22:31

Y de esta región 01:22:32

Que contiene un gen 01:22:36

De información genética 01:22:37

Como esto no puede salir del núcleo 01:22:39

La célula lo lee 01:22:41

Y hace una fotocopia 01:22:42

Lo copia 01:22:44

De ese trozo, el resto no 01:22:45

Y entonces hace una fotocopia 01:22:48

Pero en forma de RNA 01:22:50

en forma de RNA 01:22:51

esta copia de lo que llamamos el RNA mensajero 01:22:52

este RNA mensajero saldrá 01:22:56

del núcleo, acetoplasma 01:22:58

y lleva la información genética 01:22:59

de cómo fabricar un ácido 01:23:01

entonces una característica es que una vez 01:23:02

que ha llevado el mensaje 01:23:07

este RNA mensajero 01:23:09

se destruye, por tanto el RNA mensajero 01:23:11

es una molécula temporal 01:23:13

transitoria en la célula 01:23:15

por eso 01:23:17

si en un momento determinado 01:23:18

purificamos todo el hernia mensajero 01:23:20

de la célula, es muy poquito 01:23:24

porque en cuanto cumple su función se degrada 01:23:25

entonces el hernia mensajero 01:23:28

de cada 01:23:30

set de información genética 01:23:33

que es lo que llamamos un gen 01:23:35

digamos de cada capítulo 01:23:37

del libro 01:23:39

del material genético 01:23:41

cada capítulo 01:23:43

es lo que llamamos un gen 01:23:44

de cada uno de ellos 01:23:47

se va a sintetizar un RNA mensajero. 01:23:49

Y una vez que ha cumplido su función, se le da. 01:23:53

Bien, ¿qué características tiene? 01:23:57

Pues el mensajero es el que transmite la información genética desde el DNA 01:23:59

para que se puedan sintetizar las proteínas. 01:24:03

Es el que lleva esa información, el mensaje. 01:24:07

Dos, su secuencia es una copia exacta de un gen. 01:24:10

Gen ya hemos dicho que es como una unidad de información genética. 01:24:14

Si le decimos un libro, pues iría cada uno de los capítulos, cada capítulo. Bien. De tal manera que podríamos decir a grandes rasgos que un gen lleva la información genética para la síntesis de una proteína. ¿Sí? ¿Cuántas proteínas hay? Pues en principio tendría que haber tantos genes. Bien. 01:24:17

¿y este mensaje cómo se lee? 01:24:38

cuando esto sale al citoplasma 01:24:42

¿cómo se lee? 01:24:43

este mensaje 01:24:47

del DNA al RNA se lee nucleótido a nucleótido 01:24:48

pero del RNA 01:24:52

para poder sintetizar las proteínas 01:24:54

se lee de tres en tres 01:24:56

lo que llaman los tripletes 01:24:57

los codones 01:25:00

para poder sintetizar la proteína 01:25:01

el mensaje se lee 01:25:03

de tres en tres 01:25:05

y por cada codón, por cada triplete de nucleótidos 01:25:06

El ribosoma, que lo veremos después, sintetiza un aminoácido de la cadena de la proteína 01:25:10

4. Esta no es tan importante, esta característica 01:25:17

Bien, ese es el RNA mensajero 01:25:23

¿De acuerdo? Bien 01:25:26

Además del RNA mensajero, tenemos el RNA ribosómico 01:25:28

Es un RNA muy estable, es el RNA más estable 01:25:31

Ya hemos dicho que el mensajero es muy inestable, es temporal, es transitorio 01:25:35

Cumple su función y se degrada. Si quiero volver a sintetizar esa misma proteína, tengo que volver a fotocopiar el gen en forma de RNA mensajero. Cuando se cumpla la función, se volverá a degradar. El RNA ribosómico no, es muy estable, tiene una elevada estabilidad y son moléculas tremendamente grandes. 01:25:39

Como son tan estables, el 80% del RNA de la célula es RNA ribosómico, porque cuesta mucho degradarlo y no queremos que se dé. 01:26:02

Entonces, el RNA ribosómico se combina con unas proteínas especiales para formar unos orgánulos que son los ribosomas. 01:26:12

Estos ribosomas están en el citoplasma y son los que van a llevar a cabo una función esencial, 01:26:19

que es leer el RNA mensajero y sintetizar la proteína. 01:26:25

Ya hemos dicho que esta lectura se lleva a cabo en forma de codones, tripletes. 01:26:37

Esto lo veremos a fondo en la siguiente parte del tema. 01:26:45

Hay diferentes tipos de RNA ribosómicos. 01:26:49

Olvidaos de esto del coeficiente de sedimentación. 01:26:52

Sencillamente que hay diferentes tipos. 01:26:55

Unos son más grandes que otros. 01:26:57

Fundamentalmente tenemos RNA ribosómicos pequeñitos y RNA ribosómicos grandes, 13S, 23S y el 5S. En eucariotas tenemos el 5 y el 5,8 y el 18 y 28S. Importante, recordad estos. 01:26:58

¿Por qué? Porque cuando hablé, cuando en microbiología clínica estudias la identificación molecular de las bacterias, muchas veces lo que se hace es analizar el 16S y el 23S, ¿de acuerdo? 01:27:14

Y la segunda característica es que dentro de la secuencia de estos RNAs hay multitud de secuencias, aunque sean cortitas, multitud de secuencias que son complementarias unas con otras. Por tanto, tienen numerosas horquillas y bucles en su estructura. 01:27:31

El hecho de que pueda formar muchas pseudoestructuras bicatenarias, como vemos aquí, de este estilo, es lo que hace que sea una RNA tremendamente estable. 01:27:46

Aquí un ejemplo. Este es un ejemplo real. Un ejemplo real sacado de una revista muy importante de microbiología, Nature Reviews Microbiology. Ya veis, este es un RNA ribosómico, uno de los grandes. 01:27:58

¿Veis que es lineal? 01:28:13

Tiene un extremo 5' 01:28:15

¿Tiene los iguales? 01:28:18

Bueno, aquí hay un extremo 01:28:20

Y aquí hay otro extremo 01:28:21

Por tanto, yo esto lo podría estirar, estirar, estirar 01:28:23

Y al final obtendría una cadena 01:28:26

Con su extremo 5' 01:28:28

3' 01:28:29

Pero como veis, tiene multitud de secuencias 01:28:30

Que son complementarias 01:28:34

Y esto hace 01:28:36

Que prácticamente toda su estructura 01:28:37

Sea casi, casi, casi 01:28:40

Pseudobicatenaria 01:28:41

El hecho de tener esta estructura con tantos orquídeos y bucles hace que sea un RNA muy estable químicamente, ¿de acuerdo? 01:28:43

Y por eso dura mucho tiempo, porque tiene que formar parte de los ribosomas, ¿de acuerdo? Bien. 01:28:51

Y por último, tenemos el RNA de transferencia. 01:28:59

El RNA de transferencia es un RNA pequeñito, muy característico, y tiene una función esencial. 01:29:03

En realidad, hemos dicho que había que leer, pero para atrás, el RNA ribosómico es en los ribosomas donde se lee y se sintetizan las proteínas. Perfecto. El RNA ribosómico tiene una función estructural, porque junto con estas proteínas dan la estructura y forman los ribosomas. 01:29:10

Pero ¿quién lee el material genético y quién es el encargado de sintetizar las proteínas? En parte, quien tiene la función de leer es el hernia de transferencia. El hernia de transferencia es el que porta los aminoácidos de la proteína y los anticodones. 01:29:31

¿Sí? Lo vamos a ver. 01:29:58

Por tanto, ¿qué características tiene? 01:29:59

Son cadenas cortizas. 01:30:01

El RNA de transferencia son cadenas muy cortizas. 01:30:03

Tenemos unos 20 RNAs de transferencia. 01:30:07

Ahora veremos por qué. 01:30:11

Posen también una estructura secundaria muy característica 01:30:14

que algunos dicen que tiene forma de hoja de trébol. 01:30:17

Tiene aquí una región complementaria, una región complementaria, otra complementaria. 01:30:21

Y esta región también es complementaria. 01:30:27

Eso hace que estructuralmente también sea muy estable. 01:30:28

Y tridimensionalmente tiene esta forma como en forma de L, 01:30:32

o en forma de pistola, ¿verdad? 01:30:36

Donde tenemos dos extremos muy importantes. 01:30:38

Este extremo de aquí y este extremo de aquí, 01:30:42

que es lo que llamamos el extremo anticodón. 01:30:45

Como su nombre indica, si es anticodón, 01:30:47

algo tendrá que ver con los codones de la herramienta mensajera. 01:30:50

Lo veremos más a fondo en la siguiente parte cuando veamos la traducción 01:30:54

Aquí es un poquito más detallada su estructura, porque es importante 01:30:59

¿De acuerdo? Bien, en el extremo 3, que lo tenemos aquí arriba 01:31:07

Todos los RNAs de transferencia acaban con la misma secuencia 01:31:11

C, C, A 01:31:16

Y es aquí donde se va a unir el aminoácido 01:31:19

Hay 20 tipos de aminoácidos que forman parte de las proteínas. Bien, pues aquí se une el aminoácido. De tal manera que el RNA de transferencia es el que transfiere el aminoácido, es el portador del aminoácido. 01:31:23

Bien. Otra característica que contiene es el RNA que contiene un 10% de bases nitrogenadas rarísimas. Aquí las señalan con estas letras, ves que están modificadas muchas de ellas, PUM, ATSI, PIU, ¿de acuerdo? Bien. 01:31:38

En el extremo opuesto, a donde lleva el aminoácido, tiene una secuencia concreta, que es el brazo anticodón. El lazo anticodón lleva aquí una secuencia de tres nucleótidos, que es lo que llamamos el anticodón. 01:31:55

Estos tres nucleótidos son complementarios a cada uno de los tripletes, cada uno de los tripletes de los codones del RNA mensaje, ¿de acuerdo? 01:32:14

Y esto es muy importante, ¿por qué? Porque dependiendo de la secuencia que hay aquí, ¿sí? Dependiendo de la secuencia que hay aquí, en el brazo D, que es este de aquí, se va a unir una enzima, que es la aminoacil-tRNA sintetasa, se une aquí esta enzima, 01:32:27

Y esta enzima tiene como dos brazos. Un brazo aquí, que lee el anticodón y dependiendo de lo que lea, une en este extremo de aquí, le une el aminoácido correspondiente. Para cada anticodón, un aminoácido. Por ejemplo, metionina, no alanina, etcétera, etcétera. 01:32:43

Por tanto, ¿qué aminoácido encontraremos aquí? Habrá que mirar primero el anticómodo. ¿De acuerdo? Y en este brazo de aquí, que es el lazo o el brazo T, es donde se va a unir el hernia de transferencia con el ribosoma. 01:33:06

esto que ahora nos queda un poco 01:33:24

de que me estás hablando 01:33:29

y es difícil de entender 01:33:32

o comprender 01:33:33

cuando veamos en el siguiente apartado 01:33:34

en la siguiente parte del tema 01:33:37

el proceso de la traducción se va a entender mucho más 01:33:39

pero bueno, de momento que entendamos 01:33:42

la estructura y la función 01:33:43

¿de acuerdo? 01:33:45

al mismo tiempo en la célula 01:33:48

hay otros tipos de RNA que son 01:33:50

minoritarios pero que también convienen 01:33:51

para conocerlos. Tenemos el RNA heterogéneo nuclear, HNRNA, como se le llama, que es lo que llamamos el pre-mensajero. 01:33:54

Hemos dicho que del DNA vamos a leer una pequeña parte. Esta pequeña parte, que es lo que llamamos un gen, 01:34:06

y vamos a hacer una fotocopia. Y vamos a fabricar una fotocopia que va a ir de aquí a aquí, pero en forma de RNA. 01:34:15

este RNA es lo que llamamos el mensajero 01:34:23

bueno 01:34:25

y el mensajero es el que sale al citoplasma 01:34:26

bien 01:34:29

no es cierto del todo 01:34:29

este RNA mensajero 01:34:32

que es el de la citoplasma 01:34:35

es el RNA mensajero maduro 01:34:36

tiene que sufrir todavía unos cambios estructurales 01:34:38

la primera fotocopia 01:34:42

es una fotocopia 01:34:44

en blanco y negro 01:34:46

entre comillas para que nos entendamos 01:34:46

y este primer RNA 01:34:50

que se sintetiza 01:34:52

que es la copia exacta del gen 01:34:53

es lo que llamamos el pre-mensajero 01:34:55

o el heterogéneo nuclear 01:34:58

esta copia en blanco y negro 01:34:59

la tenemos que colorear 01:35:01

para obtener un RNA mensajero 01:35:03

maduro 01:35:06

que nos sirva para sintetizar 01:35:06

tiene que adquirir unos cambios químicos 01:35:08

¿de acuerdo? 01:35:11

entonces 01:35:13

esto lo veremos como es el proceso de maduración 01:35:13

en la siguiente parte del tema 01:35:17

el RNA pequeño nuclear 01:35:18

El RNA pequeño nuclear son moléculas pequeñitas de RNA que están en el núcleo, que se unen a una serie de proteínas y forman unas estructuras de RNA y proteínas mixtas, que es lo que llamamos la ribonucleoproteínas, que actúan como enzimas, actividad enzimática, y llevan a cabo reacciones químicas en las células, como los enzimas. 01:35:20

Y, por último, tenemos el RNA pequeño nuclear. No confundir el nuclear con el nucleolar. Estos están en el núcleo, por eso es nuclear. Y estos están en el nucleolo. El nucleolo es una región concreta, pequeñita, dentro del núcleo de la célula. 01:35:45

Entonces, ahí es donde tenemos el DNA que va a dar lugar a la síntesis de los RNA ribosómicos 01:36:06

Entonces, para sintetizar un RNA ribosómico, también hacemos copia de un gen 01:36:15

Un gen concreto que se encuentra en el nucleolo 01:36:19

Y este RNA que sería como la copia, como no va a llevar a cabo la síntesis de proteínas, no es un mensajero 01:36:22

Es un RNA pequeñito que se llama RNA pequeño nucleolar y es el precursor de los RNA ribosómicos. Algunos son pequeñitos, si el ribosómico es pequeño, y otros pequeños nucleolares son de mayor tamaño que los RNAs de mayor tamaño. 01:36:31

¿De acuerdo? Y con esto hemos terminado esta primera parte del tema y ya tenemos los conceptos fundamentales para poder entender ahora, en la siguiente parte del tema, cómo interactúan y cuál es la fisiología de los ácidos nucleicos dentro de la fisiología de la célula, el funcionamiento normal de la célula. 01:36:50

Entonces eso es lo que llamamos el flujo de información genética 01:37:16

Que lo veremos en la siguiente parte del tema 01:37:19