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Introducción y Estructura DNA — Transcript

by Microbiología · 5,964 words · 1,038 segments · language en · Watch on YouTube

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0:04Con esta primera clase comenzamos el
0:07curso de genética de bacterias. La
0:09genética de bacterias no es otra cosa
0:12que el estudio de la variabilidad y la
0:14herencia de las características de un
0:16organismo. Obviamente genética aplica es
0:20el estudio de de esa variabilidad y de
0:23esa herencia
0:25eh de todos los organismos. Pero cuando
0:28hablamos de genética de bacterias, pues
0:30nos estamos concentrando específicamente
0:32en esos organismos.
0:34Como sabemos, esas características que
0:37permiten, ¿verdad?, e la variabilidad y
0:41se heredan de un organismo a otro están
0:43determinadas por el ADN. Y conocemos
0:46también que no todas las moléculas de
0:50ADN o las moléculas de ADN que tiene un
0:53organismo codifican.
0:55Así que esos pedazos de DNA que
0:58codifican o determinan características,
1:01nosotros le llamamos los genes.
1:04Por lo tanto, cuando hablamos de
1:06genética, nosotros lo que estamos
1:08estudiando son los genes, cómo esos
1:11genes determinan esa variabilidad y como
1:14esos genes se heredan. Y cuando hablamos
1:17de genética de bacterias, pues nos
1:19estamos refiriendo específicamente a los
1:21genes bacterianos.
1:24En el caso de la genética de bacterias,
1:26¿verdad? Porque es importante este
1:29estudio de de los genes bacterianos,
1:32pues sabemos que los las bacterias son
1:35organismos modelos y son organismos
1:37modelos por su simplicidad, porque son
1:40fáciles de cultivar y de manipular en el
1:42laboratorio
1:44y sobre todo porque hay eh, verdad, uno
1:49unos procesos en los organismos vivos.
1:53que están presentes no solamente en
1:56células eucariotas, sino en células
1:59procariotas también. Si nosotros
2:01pensamos en el famoso dogma central de
2:04la biología molecular, ¿verdad? que no
2:07es otra cosa, como esa información que
2:10determina nuestras características,
2:13está almacenada en el DNA y cómo esa
2:16información se copia en un RNA y cómo
2:20ese RNA entonces pasa por un proceso de
2:24traducción hasta que se sintetizan
2:26proteínas y son las proteínas entonces
2:29las responsables de de todas esas
2:33características que se exhiben en el
2:36nuevo organismo, pues fíjense que ese
2:40proceso prácticamente, ¿verdad?, eh en
2:43términos generales es igual en células
2:46procariotas versus eh células
2:49eucarióticas.
2:51Quizás lo más eh lo diferente entre
2:55estas células es que a la célula
2:57eucariótica tener un núcleo, pues hay
3:01algunos procesos que van a ocurrir
3:04dentro del núcleo y algunas moléculas
3:07luego entonces se tienen que trasladar
3:09al citoplasma.
3:11Pero en términos de los eventos,
3:14¿verdad? En el caso de la replicación,
3:17de la transcripción y de la traducción,
3:20pues los procesos son muy parecidos, así
3:23que es más fácil estudiarlos en las
3:26bacterias como organismos modelos, eh,
3:29¿verdad? Y luego entonces extrapolar esa
3:31información y aplicarla a células más eh
3:36complicadas o o organismos más
3:38complejos.
3:40Pero las bacterias eh por sí solas,
3:44¿verdad?, como grupo son bien
3:46importantes y siempre han sido un un
3:51foco de estudio por los roles que tienen
3:55en la misma naturaleza.
3:57Sabemos que tienen un papel fundamental
4:00en la tierra, ¿verdad? que participan en
4:03todos los ciclos bioeoquímicos que
4:06permiten ese esa reutilización y
4:09reciclaje
4:10de los elementos en la Tierra. Sabemos
4:14también que muchos eh microorganismos y
4:17muchas bacterias específicamente pueden
4:19participar en procesos de biodegradación
4:22y degradar compuestos que son tóxicos al
4:25ambiente y a otros organismos. Sabemos
4:28que muchos pueden eh habitar
4:32en lugares eh verdad, donde pensaríamos
4:35que no existe eh vida por las
4:39condiciones tan inhóspitas como altas
4:42concentraciones de sal o altas
4:44temperaturas o atmósferas libres de
4:46oxígeno. Así que esto lo hace organismos
4:49bien interesantes, incluso muchas veces
4:52organismos que que pueden ser eh
4:55utilizados para estos experimentos donde
4:58eh se plantea si en otros eh lugares
5:02fuera del planeta Tierra puede haber
5:04vida.
5:06Muchas bacterias también causan
5:08enfermedades, no solamente a humanos, eh
5:10sino a otros animales y a las plantas.
5:13Y se utilizan otros en la manufactura de
5:18compuestos que son útiles para el
5:20humano, ya sea porque eh son productos
5:23que son parte del metabolismo de las
5:26bacterias o porque las bacterias con
5:29todos los avances en la biología
5:31molecular, pues también pueden ser
5:33manipuladas genéticamente y podemos
5:35lograr que estos organismos sencillos de
5:39cultivar produzcan en gran escala eh
5:42compuestos que son importantes para los
5:45organismos vivos. Así que eh la
5:48importancia del estudio de las
5:50bacterias, más allá de ser un modelo eh
5:54fácil de de manejar en el laboratorio,
5:57son importantes por,
6:00verdad, todas estas cosas que que
6:03las relacionan con la naturaleza y con
6:05los humanos.
6:07Así que eh todo este conocimiento que se
6:10ha generado eh de estudiar todos los
6:13genes bacterianos pues ha permitido
6:17comprender mejor los mecanismos de la
6:19regulación de la expresión genética.
6:23Eh se ha podido caracterizar
6:26eh eh factores de virulencia, ¿verdad?,
6:28en las bacterias que son patógenas para
6:31plantas u
6:34caracterizar estos factores de
6:36virulencia, pues eh podemos ser más
6:39efectivos en el tratamiento y podemos
6:42ser más efectivos también en en
6:45tipificar e identificar estos organismos
6:48en las enfermedades.
6:51El estudio de la genética bacteriana
6:53también nos ha permitido inferir
6:56muchísimas cosas sobre la evolución de
6:58las bacterias, ¿verdad? Cómo han
7:00evolucionado no solamente las bacterias,
7:03sino otros organismos a partir de ellas.
7:07Eh, y obviamente pues todo este avance
7:12que hay en cada una de esas categorías
7:15pues ha permitido o ha eh
7:19impactado grandemente lo que es la
7:22medicina, lo que es la industria
7:24biofarmacéutica, ¿verdad?, y la
7:26biotecnología per sé.
7:32Eh, siempre que comenzamos a discutir
7:36una nueva ciencia, pues es bueno tener
7:40una noción, ¿verdad?, de cómo se logró
7:45eh o cómo se desarrolló esa nueva
7:48ciencia. En este caso, la disciplina
7:51como tal es la genética, ¿verdad? Pero
7:55eh obviamente cuando le ponemos este
7:57apellido de genética bacteriana, pues va
8:00a llegar un punto en donde en esa en esa
8:03línea de del tiempo, pues vemos que el
8:07enfoque son los genes bacterianos.
8:10Pero si ya definimos genética como esta
8:13disciplina o esta ciencia que estudia eh
8:17cómo la las características, ¿verdad?,
8:20que nos determinan como organismos están
8:22almacenadas en una molécula en nuestro
8:25cuerpo y como en la célula debo decir y
8:29como esa información pasada a la
8:32progenie, pues hay que llevar esa línea
8:37del tiempo, ¿verdad?, está bastante
8:39atrás hasta Darwin, porque Darwin en su
8:45verdad, en el en su publicación, donde
8:47él recoge todos sus hallazgos, él genera
8:52una eh teoría bien eh,
8:57verdad, bien importante que es la teoría
8:59de de la evolución por medio de la
9:02selección natural. Y esa teoría
9:05explicaba que los individuos de una
9:07población presentan unos rasgos,
9:10¿verdad?, unas características
9:12y no solamente ellos los presentan, sino
9:15que esos rasgos ellos los pueden
9:17transmitir a su progenie.
9:20Así que definitivamente pues eh ya él
9:24está planteando que cada organismo vivo
9:28almacena una información para determinar
9:32esos rasgos.
9:33y que esa eh esas características que
9:37están almacenadas en un organismo vivo y
9:41que se heredan a la progenie, pues
9:44obviamente tienen que estar almacenadas
9:46de alguna manera. Por lo tanto, ya se
9:50empieza a a, ¿verdad?, empieza el
9:53interés y despierta esto en otros
9:56científicos,
9:57eh, ¿qué molécula de tantas que componen
10:01la célula y los organismos vivos será la
10:04responsable entonces de almacenar
10:07esa información que determina las
10:09características y esa información que se
10:11hereda de una célula a otra? Luego,
10:15entonces, un poquito más adelante,
10:17¿verdad?, eh interesado también por la
10:20herencia de las características
10:24y y las y las eh verdad y la forma en
10:28que esas características se transmiten
10:30de un organismo a otro. Pues tenemos los
10:33trabajos de Mendel. Mendel sabemos que
10:36eh trabajó con plantas de guisante y eh
10:41verdad, no vamos a hacer el cuento aquí
10:42de todos los trabajos eh y la y la
10:47quizás la
10:49suerte de alguna manera que él tuvo de
10:52trabajar con un organismo que le
10:54permitió eh generar unas leyes,
10:57¿verdad?, de herencia, porque sabemos
11:00hoy día que no todas las características
11:03se heredan. ¿verdad? Siguiendo estas
11:05leyes mendelianas,
11:08pero él descubrió que la herencia pues
11:11obedecía, ¿verdad?, a unas leyes
11:13biológicas. Así que sigue estando en la
11:16comunidad científica el interés por la
11:19herencia. De igual manera y
11:22paralelamente también se estaban
11:24estudiando moléculas que eh estaban en
11:29cantidades eh importantes en las
11:32células, ¿verdad? en los organismos
11:34vivos. Y entre esas moléculas, pues
11:37claro está, estaban las proteínas que
11:40estaban siendo estudiadas y ya se
11:42conocía la estructura, ¿verdad?, o la
11:46composición de la eh molecular de estas
11:50eh macromoléculas,
11:52pero también se trabajaba con el DNA.
11:56Y ya para el 1920
11:59Leven pues había determinado la
12:02composición química del DNA. Se hablaba
12:04de los nucleótidos y se sabía que los
12:07nucleótidos pues [resoplido] eh tenían,
12:10¿verdad?, estaban constituidos por un
12:13azúcar de cinco carbonos, eh unas eh
12:18moléculas que se les llamó bases
12:20nitrogenadas porque eran unas moléculas
12:23eh que tenían anillos de carbono, pero
12:26también en esos anillos eh tenían el
12:29átomo de nitrógeno y eh grupo fosfato.
12:35Así que todo eso está constituía,
12:38¿verdad?, la molécula del DNA.
12:41Eh,
12:43dentro de toda esta este interés por la
12:46herencia y lo que se conocía al momento
12:50sobre las moléculas que abundaban en la
12:53célula y en los organismos vivos, pues
12:56hubo otra serie de científicos que se
12:59interesaron por determinar
13:02cuál de esas moléculas, ¿verdad?, tenía
13:04el rol eh de almacenar y ser la molécula
13:08que se hereda a los eh verdad, que
13:11permite la herencia de las
13:13características.
13:15Y de todos esos experimentos, ¿verdad?
13:18Hay varios, entre ellos el de Griffis,
13:20que fue el no solamente descubrió la
13:23transformación bacteriana, sino que
13:26también habló de una de un elemento
13:29transformador que había pasado de una
13:32bacteria a otra.
13:35están los trabajos también de Aberit,
13:37McClot y McCarthy, que ellos pues eh
13:41fueron los primeros quizás que eh
13:44pudieron distinguir o determinar que ese
13:49elemento transformador del que hablaba
13:51Griffis era precisamente DNA.
13:55Pero como habían todavía científicos que
13:58seguían cuestionando si el DNA, que
14:01estructuralmente
14:03era mucho más sencillo que las
14:05proteínas, podía ser responsable de
14:08almacenar información genética y eh
14:12pasar esa información a los al a la
14:15progenia del organismo vivo. Pues el
14:18experimento de Herschy y Chase eh
14:21confirmó que en efecto era el DNA,
14:25¿verdad?,
14:26en donde radicaba eh la herencia y donde
14:30estaba almacenaban los genes.
14:32Precisamente de este experimento de
14:35Hershy y Chase, eh ustedes van a tener
14:39una una
14:42tarea para completar esta primera clase.
14:47Luego entonces, pues ya que se sabía que
14:49el DNA era una era la molécula,
14:53¿verdad?, que almacenaba la información
14:55y se heredaba
14:57eh
14:59determinando así las características de
15:01los organismos vivos, pues otro grupo de
15:05de investigadores
15:07se interesaron entonces en la estructura
15:09tridimensional,
15:11no solamente en la composición química,
15:14que ya sabíamos que [resoplido] eh
15:16íbamos a encontrar ribosas, íbamos eh
15:19perdón, pentosas, íbamos a encontrar
15:21grupo fosfato, íbamos a encontrar bases
15:23nitro
15:24sino como todos esos eh como todas esas
15:28moléculas estaban
15:30organizadas y formaban entonces
15:35eh una molécula capaz de todas las
15:38funciones que sabemos que hoy hoy,
15:41¿verdad?, eh
15:43podemos entender en esa molécula de DNA.
15:47Así que quienes descubren o determinan
15:50la estructura tridimensional del DNA son
15:53Watson y Creek, probablemente en
15:56biología molecular ustedes le hicieron
15:58pues el cuento, ¿verdad?, que ellos sí
16:01lograron eso eh determinar la estructura
16:04tridimensional, pero ellos lo hacen con
16:07una data de cristalografía de rayos X
16:11que había eh generado Rosalyn Franklin,
16:15¿verdad? y un ayudante y un estudiante
16:18graduado, Wilkins en un en otro
16:21laboratorio. Así que a pesar de que
16:23ellos eh
16:25fueron los que descifraron esa data, la
16:29realidad es que eh Rosalyn Franken había
16:32iniciado eh ya esos trabajos y y sus
16:37cristalografías de rayos X fueron las
16:39que utilizaron Watson y Crip.
16:43Eh, no solamente ellos descubrieron esa
16:46estructura tridimensional del DNA, sino
16:49la misma estructura tridimensional de la
16:53molécula de DNA,
16:56daba o sugería una manera eh de cómo
17:00esta molécula entonces se podía
17:04replicar, ¿verdad?, o duplicar,
17:06garantizando de esta manera que eh la
17:10información fue se mantuviera en la
17:13célula eh madre y pudiera esa
17:17información pasarse a células hijas. Así
17:21que también esa esa
17:26primera eh,
17:30verdad, e
17:33el al principio decir que esta
17:36replicación era una replicación eh
17:39semiconservativa, ¿verdad? pues viene
17:41precisamente también a raíz de esta eh
17:45de este descubrimiento de Watson y Crick
17:48más adelante. Entonces, pues los
17:50científicos que están mencionados en
17:52esta línea del tiempo pues están más
17:55relacionados con eh genética de
17:59bacterias, ¿verdad? En el caso, por
18:02ejemplo, de Ochoa, él descubre en en la
18:07en Ecoli una enzima capaz de polimerizar
18:12RNA. Así que la polimerasa de RNA se
18:15descubre primero que la polimerasa de
18:18DNA que se descubre posterior por
18:22Cornberg.
18:24Jacob y Monot, pues fueron pioneros
18:28también porque ellos demostraron que los
18:31genes bacterianos, pues muchos de ellos,
18:34¿verdad? Hoy sabemos que no es el 100%
18:37de los genes bacterianos, pero muchos de
18:40los genes bacterianos están organizados
18:43en unas unidades transcripcionales
18:45conocidas como operones. Y hoy sabemos
18:48también que esto
18:52de organización, ¿verdad?, permite RNA
18:56polisrónico y que la bacteria pueda ser
19:00más efectiva en el uso de sus recursos y
19:02energía.
19:04Eh, un poquito más adelante, pues
19:07Nenberg y Corana
19:10eh descifraron completamente el código
19:13genético. Obviamente eh aunque sus
19:17experimentos, ¿verdad? no fueron
19:19exclusivos en el estudio de la genética
19:21bacteriana. Ellos sí utilizaron sistemas
19:24eh y componentes derivados de las
19:27bacterias que sirvieron para eh impactar
19:31no solamente la genética molecular
19:33bacteriana, sino eh entender básicamente
19:38cómo es que la el DNA puede almacenar,
19:42¿verdad?, esa información que permite la
19:45síntesis de proteína.
19:47En el 95, Venter eh secuencia
19:53el genoma de hemófilus influenzae.
19:57Eh, es el primer genoma de un organismo
20:01de vida libre, ¿verdad? De un organismo
20:04per sé que se secuencia fue de una
20:07bacteria. Ya para esa fecha se habían eh
20:10secuenciado otros genomas, pero habían
20:12sido de virus, ¿verdad? es la el primero
20:15de organismo
20:17y ya para eh los 2000, ¿verdad? Pues y
20:22obviamente estamos en el 2026 y se han
20:25hecho muchísimos descubrimientos, pero
20:27estamos de alguna manera destacando los
20:30que establecen la genética de bacterias
20:34como una disciplina, ¿verdad? Una
20:37subdisciplina
20:38dentro de la genética. pues ellos
20:41descubren que vibriocó tiene dos
20:43cromosomas, ¿verdad? Este descubrimiento
20:46fue bien importante porque hasta el
20:49momento se entendía eh o se pensaba que
20:53las bacterias tenían un solo cromosoma y
20:58ese único cromosoma era siempre
21:01circular, ¿verdad? Hoy día sabemos que
21:05esto no aunque aplica a la mayoría de
21:09las bacterias, pues hay bacterias que
21:12tienen más de un cromosoma, que puede
21:14ser una copia del mismo o pueden
21:18contener
21:19esos dos cromosomas genes diferentes.
21:22Eso lo vamos a discutir un poco más
21:24adelante. Y hoy sabemos también que hay
21:28algunas, ¿verdad? No se han descrito
21:31muchas, pero si hay algunas bacterias
21:34que su cromosoma es un cromosoma lineal,
21:39aunque los extremos, ¿verdad?, no son
21:42libres. Y de eso vamos a hablar un
21:44poquito más adelante también.
21:51En el caso de la estructura de los
21:53ácidos nucleicos, eh lo que vamos a
21:55discutir en esta parte eh la realidad es
21:59que entiendo va a ser eh como un
22:05eh repaso de conceptos de biología
22:07molecular,
22:09porque, verdad, ya en biología molecular
22:12ustedes hablan con detalle sobre la
22:14estructura de los ácidos nucléicos, pero
22:17Como
22:19ya en las próximas clases nosotros vamos
22:22a entrar de lleno a discutir la
22:26estructura de el DNA de bacterias,
22:30¿verdad? El cromosoma bacteriano,
22:33eh la estructura del plásmido, cómo
22:36ocurre la replicación del plásmido y de
22:40lo y del cromosoma bacteriano y así
22:43todas las funciones que en ellos está
22:45contenida. pues es bueno siempre repasar
22:48un poquito la estructura de los ácidos
22:50nucleicos. Sobre esta información yo voy
22:53a ir bastante rápido porque entiendo que
22:56es bastante eh repaso, pero ustedes
23:01tienen la presentación,
23:03hay mucha información esto escrita,
23:07¿verdad?, en esta presentación, así que
23:09la pueden consultar para efectos de
23:11examen y cualquier duda pues la podemos
23:14aclarar en la próxima clase. Sabemos que
23:17existen dos tipos de ácidos nucleicos,
23:19¿verdad? Lo que conocemos como ADN o
23:22ácidos dexiribonucleico
23:25y el RNA o ARN, que lo conocemos como el
23:29ácido ribonucleico.
23:32El DNA estamos claros que es el material
23:34genético. ¿Qué significa eso? que es la
23:37molécula que almacena la información,
23:40que determina las características de ese
23:43organismo. Ya sabemos que esas
23:45características están determinadas por
23:47su contenido de proteína, pero el
23:50contenido de proteínas está determinado
23:53a su vez por la información almacenada
23:55en el DNA. y es el DNA entonces el que
23:59se replica cada vez que la célula se va
24:03a dividir y pasa entonces esa
24:06información a las células hijas o a la
24:09progenia. En el caso del RNA, el RNA
24:14tiene un rol importante en lo que
24:17conocemos como la expresión genética,
24:20como esa información que está almacenada
24:22en el DNA puede fluir en la célula para
24:26que la célula pueda construir proteínas,
24:29¿verdad?
24:30Y dentro del RNA, pues hay tres tipos.
24:33El mensajero, los [carraspeo] tres tipos
24:35de RNA están ilustrados en esta figura.
24:39El mensajero que es una, ¿verdad? Aquí
24:43está representado por esta cadena eh
24:46rosa. Básicamente es una cadena eh
24:52monocatenaria hace una sola cadena de
24:57nucleótidos de RNA.
25:00Y conocemos que cada tres eh
25:04nucleótidos, ¿verdad?,
25:06pues significan un aminoácido. Así que
25:09el mensajero lleva precisamente un
25:12mensaje para la síntesis de proteína.
25:16El otro RNA es el RNA ribosomal, que
25:20aquí estaría formando parte estructural
25:23del ribosoma. El ribosoma es un organelo
25:27donde ocurre la síntesis de proteína,
25:30pero ese organelo es un organelo no
25:33membranoso, así que no hay fosfolípidos
25:35en él. Estructuralmente está construido
25:39por RNA y proteínas también, ¿verdad?
25:42Esos son los componentes de ese organelo
25:46y juega un rol bien importante en la
25:49traducción que exploraremos más adelante
25:53en el semestre.
25:54Y el tercer tipo de RNA que está
25:57ilustrado aquí es el RNA de
26:00transferencia
26:02o el RNA, ¿verdad?, eh, que conecta ese
26:08lenguaje que está en secuencia de
26:11nucleótidos
26:12con un nuevo lenguaje que es el,
26:16¿verdad?, el que determina eh la
26:19proteína que está hecha por una
26:22secuencia específica de aminoácidos.
26:25Así que en ese proceso de traducción,
26:29pues tiene que haber como un intérprete
26:31de ambos lenguajes, una molécula que
26:34conecte ese codón en el mensajero con un
26:40aminoácido que va a ser añadido en una
26:43cadena de aminoácidos que está en
26:46crecimiento.
26:49Eh, no solamente en las bacterias,
26:51¿verdad?, sino en todos los organismos
26:53eh vivos, pues el material genético es
26:56ácido desoxirbonucleico.
26:59Sabemos que es un polímero, o sea, que
27:01es una molécula grande que está eh
27:04construida de moléculas más pequeñas,
27:07que en este caso son los nucleótidos. Y
27:09es un un polímero bicatenario.
27:13Bicatenario lo que significa es que está
27:15formado por dos cadenas de nucleótido.
27:19En el caso de los bacteriófagos,
27:22¿verdad? pues los bacteriófagos y otros
27:24virus, pero específicamente aquí
27:27mencionamos los bacteriófagos porque son
27:29los virus que infectas y tienen un rol
27:32importante en la genética bacteriana
27:34también pues pueden tener su material
27:38genético puede ser DNA o RNA y puede ser
27:42bicatenario o monocatenario, ¿verdad?
27:45Eso es característico de los virus.
27:48Cada nucleótido
27:50pues eh tiene tres componentes. La
27:53pentosa, que es un azúcar de cinco
27:55átomos de carbono. En el carbono uno de
27:59la pentosa va a estar enlazado
28:03una base nitrogenada. Ya habíamos dicho
28:06que las bases nitrogenadas son eh
28:09compuestos aromáticos, ¿verdad? Están
28:11formados de anillos donde la mayoría de
28:14los átomos son carbonos, pero también
28:16hay átomos de nitrógeno formando parte
28:18de ese anillo. Y en el carbono número
28:22cinco de esa pentosa va a estar unido el
28:27grupo fosfato.
28:28Puede ese nucleótido tener un grupo
28:32fosfato, puede tener dos grupos fosfatos
28:35o puede tener tres fosfatos. Así que
28:39estos nucleótidos entonces se conectan
28:42covalentemente para formar una cadena de
28:45nucleótidos.
28:47Y fíjense en este dibujo eh sencillo, lo
28:50vamos a seguir eh viendo en otras
28:53figuras que esta cadena de nucleótidos
28:59está enlazada por puentes de hidrógeno a
29:03otra cadena de nucleótidos.
29:06Por eso decimos que la molécula es
29:09bicatenaria.
29:11Y no solamente eso, sino que la figura
29:13también eh me adelanta, ¿verdad? Algo
29:17que eh
29:20pudieron descifrar Watson y Creek en la
29:24estructura tridimensional
29:26del DNA, que es la que forma una hélice
29:30doble, ¿verdad? la las dos cadenas se
29:33doblan en forma de espiral.
29:38Eh, esta figura eh muestra eh la
29:42estructura de los nucleótidos, ¿verdad?
29:45Específicamente
29:47la pentosa que está ilustrada aquí es
29:49deoxi ribosa. Automáticamente lo que
29:53implica es que en el carbono dos en
29:55lugar de tener un grupo OH, como es el
29:58caso de la ribosa, pues está desoxi, no
30:01tiene oxígeno, por eso es desoxiribosa.
30:05Al carbono uno está pegado la base
30:07nitrogenada. Al carbono uno está pegado
30:10la base nitrogenada. Y al carbono 5
30:15está pegado el grupo fosfato. Y al
30:17carbono 5 está pegado el grupo fosfato,
30:20¿verdad? Por lo tanto, los nucleótidos
30:25del eh que forman el DNA eh muchas veces
30:29nosotros nos referimos a ellos como
30:31dientes, ¿verdad? Desoxinucleóxidos
30:37trifosfatados, en el caso de los que
30:39tienen tres grupos fosfatos. Y para
30:43referirnos a los nucleótidos
30:48del RNA, hablamos de entis o nucleóxidos
30:54trifosfatados, en el caso de que esté
30:57unido al carbono 5, tres grupos
31:01fosfatos.
31:03¿De dónde viene esa palabra? De
31:05nucleóxidos.
31:09Bueno, pues esa palabra de nucleóxido y
31:12ahorita regresamos a la figura que acabo
31:16de saltar,
31:18viene de la unión
31:20de la pentosa con la base nitrogenada.
31:24Si yo tengo una pentosa y esa pentosa en
31:30el carbono uno tiene unida eh
31:34covalentemente una base nitrogenada, eso
31:36yo lo conozco como un nucleóxido.
31:41Pero si ese nucleóxido tiene enlazado un
31:44grupo fosfato y sabemos que los grupos
31:47fosfatos están enlazados al carbono 5 de
31:51la pentosa, pues entonces a la
31:53estructura yo le llamo nucleótido.
31:56Así que si regresamos aquí un
32:00desoxiribonucleóxido
32:03trifosfatado
32:06es un nucleóxido que, ¿verdad? Si si
32:09hablo de un nucleóxido trifofatado,
32:11estoy hablando de un nucleótido,
32:14pero que la base,
32:17perdón, la pentosa es desoxirbosa.
32:21Y si hablo de un nucleóxido trifofatado,
32:25pues estoy refiriéndome a que la pentosa
32:29es ribosa
32:31y eh,
32:34¿verdad? e si está trifosfatado o puede
32:37estar monofosfatado, ya estoy implicando
32:40que es un nucleótido.
32:44Importante también es repasar porque
32:48esta información cuando
32:52se va a a trabajar o a o a repasar eh el
32:58la replicación de DNA, es bien
33:01importante tenerlo claro. Fíjense que
33:06una vez más aquí tengo la estructura,
33:08¿verdad?, de un núcleótido.
33:12Aquí tengo la pentosa,
33:15carbono uno de la pentosa.
33:18Este núcleótido es de ribosa, porque
33:22fíjense que tanto en el carbono 2 como
33:25el carbono 3 hay un grupo OH.
33:29El carbono uno tiene una base
33:31nitrogenada pegado al carbono uno, pero
33:35el enlace covalente que une esa base
33:39nitrogenada
33:41a la pentosa es un enlace en
33:43glucosídico.
33:46Tengo la pentosa que en este caso es
33:49ribosa. Y fíjense que al carbono 5 está
33:53conectado un grupo fosfato. Ya sabemos
33:56que puede estar conectado un grupo
33:59fosfato, dos grupos fosfatos o tres
34:02grupos fosfatos, pero el enlace que
34:05conecta
34:07eh
34:08el grupo fosfato a la pentosa es el
34:12enlace esttero. Así que esos dos enlaces
34:17eh los debemos tener claros.
34:20cuando esos
34:23eh nucleótidos entonces
34:26se conectan covalentemente para formar
34:30la cadena de nucleótidos. Fíjense que
34:33aquí yo tengo un nucleótido en este
34:36terminal,
34:38¿verdad? tiene su base nitrogenada,
34:41tiene su pentosa, tiene grupo fosfato y
34:46ese grupo fosfato a su vez está
34:49conectado al carbono 3
34:52del la pentosa del próximo nucleótido.
34:57Así que este enlace covalente que
35:00conecta nucleótidos
35:03para formar esta cadena de nucleótidos
35:07es lo que llamamos el enlace
35:09fosfodiéster,
35:11porque fíjense que hay un oxígeno, el
35:13grupo fosfato, un oxígeno y el próximo
35:17núcleo bótido. Así que hay es un enlace
35:19fosfodiéster.
35:22El enlace fosfodiéster se forma entre el
35:25fosfato unido al carbono 5 de un
35:29nucleótido
35:31con el oxígeno del OH del carbono 3 del
35:37próximo núcleótido.
35:43En cuanto a las bases nitrogenadas, que
35:45ya sabemos que son compuestos orgánicos
35:47cíclicos, que en esos anillos tienen
35:49átomos de nitrógeno, pues fíjense que
35:52hay de dos tipos. Las que tienen un solo
35:54anillo, que caen en la categoría de las
35:57pirimidinas, ahí está citina, timina y
36:00uracilo.
36:01Y las que tienen en su estructura dos
36:05anillos, que son las purinas y ahí está
36:08adenina y guanina.
36:11Para efectos de examen, pues ustedes
36:14deben saber reconocerlas, ¿verdad? Una
36:18vez más, las purinas,
36:21perdón,
36:23las purinas, que son las que eh tienen
36:26dos
36:29eh anillos en su estructura, son adenina
36:32y guanina. Fíjense que básicamente,
36:35¿verdad?, Este es el grupo que cambia
36:37entre uno y otro.
36:40Y en el caso de las pirimidinas, que son
36:43las que
36:45eh tienen un solo anillo en su
36:47estructura, está timina, citosina y
36:50uracilo. Y fíjense que básicamente,
36:53¿verdad?,
36:54enuracilo y timina, pues timina tiene un
36:57grupo sustituyente, un CH3
37:00y en el caso de citina pues eh tiene un
37:05NH2 que ni uracilo ni timina tiene. Así
37:09que para efectos de examen, aunque
37:11ustedes no las tengan que dibujar, sí
37:14deben saber identificarlas o
37:16reconocerlas.
37:20Conocemos también
37:23que en el caso de el
37:27DNA, las bases nitrogenadas que con más
37:31frecuencia vamos a encontrar, ¿verdad?,
37:34o principalmente encontramos son
37:37citosina,
37:38timina, adenina y guanina. Y en el caso
37:43del RNA
37:46no encontramos timina y en sustitución
37:49de la timina encontramos uracilo.
37:54Por lo tanto, si eh recogemos toda esta
37:58información en esta tabla que me eh
38:01menciona la nomenclatura de los
38:04nucleóxidos, ya yo sé que el nucleó es
38:07una pentosa
38:09unida a una base nitrogenada.
38:12Pero la pentosa puede ser ribosa o
38:15desoxirribosa.
38:16Ya sabemos que la ribosa es la que
38:19comúnmente encontramos en el RNA y la
38:22desoxirribosa
38:24es la que comúnmente encontramos en el
38:26DNA.
38:28Así que es menos probable encontrar
38:34ribosas unidas a timina, porque la
38:38ribosa es del RNA y ya dijimos que la
38:41timina, pues básicamente no la
38:43encontramos en el RNA, pero eso no
38:46significa que no existan nucleóxidos
38:50de eh ribotimidina, [carraspeo]
38:54es como se le llama, ¿verdad? ese
38:56nucleóxido que tiene ribosa y timina,
38:59pues se le da el nombre de ribotimidina.
39:03Eh, ese nucleóxido pues eh puede
39:06encontrarse en algunos tipos de RNA
39:10y eh muchas veces lo encontramos en el
39:13RNA de transferencia.
39:18En el caso eh de uracilo, uracilo lo
39:22encontramos normalmente unido a eh
39:26ribosa formando los nucleótidos del RNA,
39:31pero también podría encontrarse unido a
39:34una desobirribosa, que es la pentosa del
39:37DNA.
39:38No es común en el DNA, pero no es que en
39:43la célula o en otros eh organismos no
39:48encontremos nucleótidos, ¿verdad?, eh
39:51con esa estructura en cuyo caso se
39:53llamaría desoxiuridina.
39:56Así que fíjense que esos dos nucleóxidos
40:00están en colores diferentes porque no
40:04es lo común, pero eso no significa que
40:06no existan, ¿verdad? no puedan existir
40:13[resoplido] en términos eh
40:16de la estructura de la hlic,
40:21pues eh,
40:23verdad, fíjense que aquí hay unos puntos
40:26que recogen eh características de la
40:31estructura molecular del DNA.
40:35Eh, básicamente ya habíamos comentado
40:39que esa estructura tridimensional pues
40:41eh la fue descifrada por Watson y Creek,
40:46precisamente con trabajos de
40:48cristalografía de rayos X de Rosalyn
40:50Franklin.
40:52Eh, cuando ellos trabajaron o
40:54dilucidaron esa estructura, se conocía
40:57que el DNA era un polímero de
40:59nucleótido.
41:00conocían las bases nitrogenadas que eran
41:03adenina, timina, guanina y citosina en
41:05el DNA. Y ya había habido un un
41:09científico de apellido Charl Gaf, que
41:12había hecho un análisis de la
41:14composición del DNA en diferentes
41:16organismos y él se había dado cuenta
41:20que aunque había
41:23diferencias, ¿verdad?, en la en la
41:26cantidad o proporción de bases que había
41:29entre una especie y otra, había una
41:33regularidad
41:35o unas razones de bases, ¿verdad? Él se
41:38había dado cuenta que prácticamente la
41:42cantidad de adenina y de timina que
41:45había en el mismo organismo era bien
41:49similar y la cantidad de guaninas y
41:52citinas en ese organismo era bien
41:56similar.
41:57Aunque entre organismos de especies
42:01diferentes las proporciones de los bases
42:04eran distintas, había un una eh
42:10regularidad de razón, ¿verdad?,
42:13de la cantidad de adeninas y timinas y
42:16guaninas y citosinas en en ese
42:19organismo.
42:22Eh,
42:25así que en esa en ese
42:29en conociéndose ya toda esta
42:32información, pues ellos pudieron con
42:35estas imágenes pues descifrar la
42:38estructura tridimensional del DNA y
42:41básicamente los verdad lo los resultados
42:46de este
42:48de esta
42:50de esta de este análisis estructural
42:53es que el DNA está compuesto por dos
42:56hebras
42:58o dos cadenas de nucleótidos que están
43:00unidas por bases nitrogen por perdón que
43:03están unidas por enlaces de hidrógeno
43:04entre las bases nitrogenadas
43:07que esas cadenas forman una hélice
43:12de extrógio.
43:16Vamos a ver un un poquito más adelante
43:18con un diámetro a través de toda la
43:21molécula de 2 nanm
43:253.4 nanm cada vuelta, ¿verdad? Cada
43:29vuelta completa que las bases
43:31nitrogenadas estaban distanciadas a
43:34punto 34 nanm. Así que en una vuelta
43:37completa habían 10 pares de bases,
43:40[resoplido] que el esqueleto de azúcar y
43:42fosfatos
43:44en esas cadenas quedaba hacia fuera de
43:47la hélice y las bases eh hacia adentro y
43:52que para que pudiera ver un paro,
43:57¿verdad?, eh correcto de eh bases
44:02nitrogenadas que permitiera que el
44:05diámetro de la hélice de principio a fin
44:10fuera de 2 nanm, pues una purina, que es
44:15una base de dos anillos, siempre iba a
44:19ser complementaria con una pirimidina y
44:22una pirimidina que es de un solo anillo
44:25iba a ser complementaria. con una
44:27purina, ¿verdad? Si la complementaridad
44:31era entre dos pirimidinas, pues el
44:33diámetro no se iba a mantener a 2
44:36nanómetros, iba a ser muy estrecho. Y si
44:40la complementaridad fuera entre dos
44:43purinas, pues tampoco se mantenía el
44:46diámetro de 2 nanm porque iba a ser más
44:50ancho.
44:52Así que para que esas
44:55bases nitrogenadas pudieran presentar el
44:59número máximo de enlaces de hidrógeno
45:02que se puede dar entre ellas y eso es
45:05importante para que esas dos cadenas de
45:07nucleótido se mantengan unidas, ¿verdad?
45:11Pues las dos cadenas de nucleótidos
45:15tenían que correr en dirección opuesta.
45:18Y cuando nosotros hablamos de dirección,
45:21pues nos referimos a que si tenemos una
45:23cadena de nucleótidos y nos vamos a un
45:26extremo de esa cadena, lo que vamos a
45:29ver eh en este extremo es un grupo
45:32fosfato. Y sabemos que el grupo fosfato
45:35está unido al carbono 5 de la pentosa y
45:39en la misma cadena, pero el otro
45:42extremo, lo que voy a encontrar es un
45:45grupo [carraspeo] OH que está pegado al
45:48carbono 3 del último nucleótido en esa
45:52cadena. Así que si la otra cadena corre
45:56antiparalela,
45:58¿verdad?,
45:59pues significa que eh va a exhibir en la
46:02en esta parte aquí arriba un grupo OH
46:07que sabemos que está unido al carbono 3
46:10de la pentosa y entonces esa misma
46:14cadena en el otro extremo va a exhibir
46:16un grupo fosfato que sabemos que está
46:19unido al carbono 5 de la pentosa.
46:22Quedaría entonces
46:29como esto que vemos aquí,
46:32fosfato unido al carbono 5. Esa misma
46:36cadena exhibe un OH unido al carbono 3.
46:41Y si nos vamos a la cadena
46:43complementaria
46:45donde veo un en el extremo que veo un
46:48tres primos, en la otra cadena voy a
46:50encontrar un grupo fosfato que sabemos
46:53que está pegado al carbono 5 de la
46:57pentosa de ese último nucleótido y en el
47:00otro extremo entonces vamos a encontrar
47:03un OH que sabemos que está pegado al
47:05carbono 3 de la pentosa. Esto es que se
47:09refiere con antiparalelas.
47:13Esto es bien importante también cuando
47:15consideramos replicación. Y fíjense que
47:18el que las cadenas sean antiparalelas
47:22permite el número máximo de enlaces de
47:25hidrógeno entre los grupos que exhiben
47:28las bases nitrogenadas. Siempre en
47:31guanina y citosina, tres enlaces de
47:33hidrógeno y entre adenina y timina dos.
47:38en esa eh estructura tridimensional
47:44eh
47:46pues fíjense que se van a ver como unas
47:49indentaciones, ¿verdad?
47:51eh o surcos, lo que se conoce como el
47:55surco mayor y el surco menor. Esas
47:58indentaciones que si usted se fija aquí,
48:01esta es bastante grande
48:04y esta es un poquito más pequeña,
48:07¿verdad? Por eso se habla de la
48:08indentación mayor y de la indentación
48:12mayor y de la indentación menor o surco
48:17mayor, surco menor
48:19son importantes porque son los lugares
48:22donde la molécula interactúa con otras
48:24moléculas y sabemos que para la
48:27replicación y la expresión de la
48:29información que está almacenada en el
48:31DNA, la interacción con proteínas es
48:34importante.
48:38Eh, ahorita mencionábamos eh que la
48:42cadena de DNA, la molécula, debo decir,
48:45la molécula de DNA es de estrógi,
48:48¿verdad? Pues eh básicamente esto lo
48:51podemos constatar porque si usted piensa
48:55en
48:57y creo que en este dibujo un poquito más
48:59fácil de visualizar, si nosotros
49:02fuéramos con nuestra mano derecha
49:06a rodear esta
49:10hélice que está aquí, ¿verdad?,
49:13pues nuestro dedo pulgar quedaría eh
49:19indicando hacia la derecha arriba.
49:24Usted lo puede, ¿verdad?, eh intentar
49:26con esa figura. Y fíjense que la hélice
49:31crece, ¿verdad? Apunta hacia la derecha,
49:37sube hacia la derecha. Eso es lo que
49:39significa que es destrógiá.
49:42Si la miramos
49:46en esta en este otro dibujo, fíjense que
49:49si usted nuevamente esa
49:55esta hélice
49:58doble usted la fuera a ropar con su mano
50:01derecha, estando entonces el pulgar
50:04mirando hacia la derecha, fíjense que la
50:07hélice
50:09sube en la dirección opuesta.
50:12Por eso es que decimos que es levógira o
50:15que gira al lado izquierdo.
50:22¿Cuál es la importancia de esto? Que el
50:24DNA, su forma más común y el que es
50:27funcional para las células es la
50:30dextrógi, la que es eh, ¿verdad?, que
50:34crece o se dobla hacia la derecha. Hay
50:37otras formas diferentes de DNA. La más
50:41común y la que acabamos de describir, la
50:43que describió Watson y Creek, es la que
50:46se conoce como ADN B o forma B. Piense
50:51que es de extrogira. Una vez más vemos
50:55que la la hélice crece, ¿verdad? Sube
51:00hacia la derecha.
51:03Tenemos la ADNA,
51:06que también es de extrogira, pero es un
51:09poquito más compacta y eso la hace más
51:12ancha. Y tenemos el ADN Z, que a
51:16diferencia de las anteriores, fíjense
51:18que es levógira.
51:20Eh, la
51:22vemos las
51:25hélices, ¿verdad? o los espirales, debo
51:27decir, eh, subiendo hacia la izquierda,
51:31¿verdad? Subiendo en la dirección
51:33opuesta. Por eso es que es levóir.
51:36También los surcos mayor y menor son
51:39menos pronunciados.
51:43Estas formas alternas o diferentes de
51:46DNA, ¿verdad? Eh, aquí tenemos la
51:49descripción eh de la molécula en
51:53términos de tamaños. Eso no es no es
51:56necesario que ustedes lo aprendan para
51:58efectos de examen. Sí, obviamente pues
52:02estas eh lo que está descrito aquí que
52:06es más obvio que si en comparación con
52:10el ADNB, que es la más común, ¿cómo
52:13compara el A y cómo compara el Z?
52:16¿Verdad? El A es de exrogir al igual que
52:18el B, pero es más compactada y ancha. y
52:23el Z es Levógira y [carraspeo] los
52:27surcos son menos pronunciados.
52:30Pero sí es importante mencionar,
52:32¿verdad?, que se han bajo ciertas
52:35condiciones pues se han identificado
52:38eh en el caso de la
52:42de la A, eh es raro encontrarla en
52:46condiciones fisiológicas normales, pero
52:49en condiciones de baja humedad, ¿verdad?
52:51cuando está un poquito deshidratado el
52:53DNA, pues se ha encontrado. Y en el caso
52:56de la Z, que es la conformación zurda o
52:59la que gira hacia la izquierda, eh es
53:03una eh forma transitoria y se entiende,
53:07¿verdad?, que eh es la forma en que el
53:10DNA de alguna manera participa en
53:14diferentes actividades biológicas,
53:16¿verdad? Muchas veces eh se ha visto
53:19cuando está ocurriendo expresión
53:20genética, etcétera.
53:23Eh, para efectos de examen, pues estas,
53:28¿verdad? Esto que en términos generales
53:31está descrito aquí es lo que ustedes
53:32deben saber.
53:35Hasta aquí la primera clase y esta
53:38primera clase se completa con la tarea
53:41que también eh encuentran
53:45en
53:47el curso del Mood.

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This page contains the full transcript of Introducción y Estructura DNA by Microbiología, generated from the public captions YouTube serves with the video. The transcript has 5,964 words across 1,038 segments, with the original timestamps preserved so you can click any line to jump to that moment in the embedded player.

What you can do with it

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