UNIVERSIDAD NACIONAL DE MOQUEGUA FILIAL-ILO Escuela Profesional De Ingeniería Ambiental CURSO: BIOTECNOLOGIA INFORME DE LA PRACTICA N° 03 MONTAJE DE LA ESTRUCTURA DEL ADN EN PAPEL Y VERIFICACION DE LA SECUENCIA GENETICA EN EL BLASTn PRESENTADO POR: DEYSY MAGALI INCACUTIPA LAYME DOCENTE: Dr. HEBERT HERNAN SOTO GONZALES 15/09/2021 ILO-PERU Contenido I. INTRODUCCIÓN ................................................................................................................. 3 II. OBJETIVOS .......................................................................................................................... 4 2.1 OBJETIVO GENERAL ..................................................................................................... 4 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS ............................................................................................ 4 III. MARCO TEORICO .......................................................................................................... 5 3.1 Ácido fosfórico...................................................................................................................... 5 3-2 Azúcar: ................................................................................................................................. 5 3-3 Bases nitrogenadas: ............................................................................................................. 5 3.4 Estructuras secundaria y terciaria de la molécula –Conformación tridimensional del ADN ............................................................................................................................................ 6 3.5 Puentes de hidrógeno: emparejamiento entre las bases .................................................. 7 IV. MATERIALES Y METODOLOGIA .............................................................................. 8 4.1. Materiales ............................................................................................................................ 8 4.2. Metodología ......................................................................................................................... 9 V . RESULTADOS...................................................................................................................... 11 VI . CONCLUSIONES ............................................................................................................... 12 VII . CUESTIONARIO .............................................................................................................. 13 VIII. BIBLIOGRAFIA ............................................................................................................... 15 I. INTRODUCCIÓN Los Ácidos Nucleicos son las biomoléculas portadoras de la información genética. Son biopolímeros, de elevado peso molecular, formados por otras subunidades estructurales o monómeros, denominados Nucleótidos. El ADN es una de las moléculas más importantes para la vida. Consiste de una doble hélice donde cada una de las cadenas es un polímero integrado por miles o incluso millones de nucleótidos. Cada nucleótido, está formado por un azúcar (desoxirribosa), una base nitrogenada que puede ser adenina (A), timina (T), citosina (C) o guanina (G) y un grupo fosfato. El orden que tienen los nucleótidos en el ADN es lo que se denomina secuencia y las técnicas y métodos que se utilizan para conocer esa secuencia son llamados de secuenciación (de Necochea y Canul 2004). Conocer el orden de los nucleótidos es una herramienta con infinidad de aplicaciones porque la diferencia fundamental entre todas las moléculas de ADN que forman el material genético de los seres vivos es la secuencia de estas cuatro bases nitrogenadas. (Valdelamar, s.f.) En la práctica que se desarrollara conoceremos la estructura del ADN y los componentes de la molécula del ADN mediante la elaboración en papel y posteriormente identificar el organismo de dicha secuencia en el banco genético NCBI. II. OBJETIVOS 2.1 OBJETIVO GENERAL o Conocer la estructura del ADN aplicando los conocimientos básicos de bioquímica. 2.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS o Determinar los principales componentes de la molécula del ADN mediante la elaboración en papel. o Ubicar la secuencia obtenida del ADN, identificar el organismo al cual pertenece en el banco genético NCBI en BlastN. III. MARCO TEORICO Estructura primaria de la molécula: esqueleto covalente y bases laterales. Un nucleósido está hecho de un azúcar + una base nitrogenada. Un nucleótido está hecho de un grupo fosfato + un azúcar + una base nitrogenada. En el ADN, el nucleotide es un desoxirribonucleótido (en el ARN, el nucleótido es un ribonucleótido). 3.1 Ácido fosfórico Suministra un grupo fosfato Figura 1. Grupo fosfato 3-2 Azúcar: Desoxirribosa, que es una pentosa cíclica (azúcar de 5 carbonos). Nota: el azúcar en el ARN es una ribosa. Los carbonos del azúcar se numeran de 1' a 5'. El a´tomo de nitrógeno de la base nitrogenada se une a C1' (por un enlace glicosídico), y el grupo fosfato se une al C5' (enlace éster) para formar el nucleótido. El nucleotide es, por lo tanto: fosfato - C5' azúcar C1' – base nitrogenada. 3-3 Bases nitrogenadas: Son heterociclos aromáticos; hay purinas y pirimidinas. - Purinas: adenina (A) y guanina (G). - Pirimidinas: citosina (C) y timina (T) (Nota: la timina es reemplazadas por uracilo (U) en el ARN). Nota: pueden existir otras bases nitrogenadas, en particular bases metiladas derivadas de las anteriores; este tipo de bases tienen un papel funcional. (Haematology, s.f.) Figura 2. Bases Nitrogenadas 3.4 Estructuras secundaria y terciaria de la molécula –Conformación tridimensional del ADN 3.4.1 Dinucleótidos Los dinucleótidos se forman a través de un enlace fosfodiéster entre dos mononucléotidos. Este enlace se forma entre el grupo fosfato de un mononucleótido (en C5' de su azúcar) y el C3' del azúcar del anterior mononucleótido. Así, comenzando con un grupo fosfato, tenemos un azúcar en 5' (+ su base) y cuyo extremo en 3', está unido a un segundo grupo fosfato en 5' de otro azúcar, cuyo extremo 3' está libre para un siguiente enlace. La unión – y la orientación de la molécula es, por tanto 5' -> 3'. Los polinucleótidos están formados por la sucesiva adición de monómeros en una configuración general 5' -> 3'. El esqueleto de la molécula está hecho por una sucesión de grupo fosfato-azúcar (n nucleótidos) – fosfato - azúcar (nucleótido n+1), y así sucesivamente, unidos covalentemente, con las bases nitrogenadas situadas lateralmente. Figura 3. Dinucleotidos 3.5 Puentes de hidrógeno: emparejamiento entre las bases Las bases nitrogenadas (hidrofóbicas) se encuentran apiladas en el interior de la doble hélice, en planos perpendiculares a su eje. La parte exterior (grupos fosfato y azúcares) es hidrofílica. Las bases de una de las cadenas o hebras están unidas mediante puentes de hidrógeno con las bases nitrogenadas de la otra cadena o hebra, uniendo ambas cadenas. De esta manera, una purina de una de las cadenas se encuentra enfrentada y unida a una pirimidina en la otra cadena. Por ello, el número de purinas es igual al número de pirimidinas. A se une a T (con dos puentes de hidrógeno). G se une a C (con tres puentes de hidrógeno: enlace más estable: 5,5 kcal vs 3,5 kcal). Nota: el contenido de A en el ADN es por lo tanto igual al contenido en T, y el contenido en G es igual al contenido en C. Esta correspondencia estricta (A<->T y G<->C) hace a las dos cadenas o hebras complementarias. Una es el molde para la otra, y recíprocamente también: esta propiedad permitirá una replicación exacta (replicación semi-conservativa: una cadena -la molde- se conserva, mientras que la otra se sintetiza de nuevo por completo, y lo mismo ocurre con la otra cadena complementaria, se conserva, que hace de molde también para la síntesis de otra nueva. Figura 4. Puentes de hidrogeno IV. MATERIALES Y METODOLOGIA 4.1. Materiales Tijeras Plumones Impresora Papel 4.2. Metodología Paso 1 primero debemos de imprimir el ADN, este archivo fue proporcionado con el docente a cargo del curso. Figura 5. Practica del ADN Paso 2 debemos descargar el archivo y luego se tiene que imprimir. Así como se muestra en la imagen Figura 6. Archivo impreso del ADN Paso 3, procedemos a enlazar timina con adenina y citosina con guanina, así como se muestra en la imagen. Figura 7. Primera hoja de la secuencia Paso4 después de haber enlazado las 2 hojas que se ha impreso, vamos a proceder a cortar la hoja dando forma al ADN. Figura 8. Formación de la estructura Paso5 una vez cortado las 2 hojas de ADN, vamos a unirlos, para asi formar el ADN. Figura 9. Hojas del ADN completamente unidos V . RESULTADOS Después haber cortado y enlazado en se le dio esta forma al ADN. VI . CONCLUSIONES En conclusión, el ADN contiene la información genética de la mayor parte de los organismos y está compuesto por unas unidades llamadas nucleótidos, concretamente cuatro: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Timina (T). Estas 4 letras se alternan entre sí formando largas secuencias de ADN como si de un collar de perlas se tratara. o Se logro desarrollar la práctica con gran éxito se pudo hacer el montaje de la estructura del ADN con mucha facilidad. o Se pudo conocer la estructura del ADN en el Blast que es el Trachymyrmex septentrionalis. VII . CUESTIONARIO 1. Anotar la secuencia obtenida por usted y verificar a que orgasnismo pertenece o si no existe, utilizar el banco genético NCBI en BlastN para la investigación. Esta es la secuencia utilizada TATACGATCGTATACGATGC , esto es un ácido nucleico, este organismos puede pertenecer a las siguientes organismos celulares ; Eucariota ; Opisthokonta ; Metazoos ; Eumetazoa ; Bilateria ; Protostomía ; Ecdysozo a ; Panarthropoda ; Arthropoda ; Mandibulata ; Pancrustácea ; Hexapoda ; Insecta ; Dicondylia ; Pterygota ; Neoptera ; Endopterygota ; Himenópteros ; Apocrita ; Aculeata ; Formicoidea ;Formi cidae ; Myrmicinae ; Attini ; Traquimirmex 2. Diferencias entre el ADN y ARN comparación ADN ARN nombre ácido desoxirribonucleico ácido ribonucleico completo Función El ADN se replica y almacena información El ARN convierte la información genética genética. Es un plano de toda la información contenida en el ADN a un formato que se genética contenida en un organismo utiliza para construir proteínas y luego la traslada a las fábricas de proteínas ribosómicas. Estructura El ADN consta de dos hebras, dispuestas en una El ARN solo tiene una hebra, pero al igual doble hélice. Estas hebras están formadas por que el ADN, está formado por nucleótidos. subunidades llamadas nucleótidos. Cada Las hebras de ARN son más cortas que las nucleótido contiene un fosfato, una molécula de de ADN. El ARN a veces forma una azúcar de 5 carbonos y una base nitrogenada. estructura secundaria de doble hélice, pero solo de forma intermitente. Longitud Azúcar Bases El ADN es un polímero mucho más largo que el Las moléculas de ARN son de longitud ARN. Un cromosoma, por ejemplo, es una variable, pero mucho más cortas que los molécula de ADN única y larga, que tendría polímeros de ADN largos. Una molécula de varios centímetros de longitud cuando se ARN grande puede tener solo unos pocos desenmarañara. miles de pares de bases de largo. El azúcar en el ADN es desoxirribosa, que El ARN contiene moléculas de azúcar contiene un grupo hidroxilo menos que la ribosa ribosa, sin las modificaciones hidroxílicas del ARN. de la desoxirribosa. Las bases en el ADN son adenina 'A', timina 'T', El ARN comparte adenina 'A', guanina 'G' y guanina 'G' y citosina 'C'. citosina 'C' con el ADN, pero contiene uracilo 'U' en lugar de timina. Pares de bases Ubicación reactividad Sensibilidad Pareja de adenina y timina AT Pareja de adenina y uracilo AU Par de citosina y guanina CG Par de citosina y guanina CG El ADN se encuentra en el núcleo, con una El ARN se forma en el nucleolo y luego se pequeña cantidad de ADN también presente en mueve a regiones especializadas del las mitocondrias. citoplasma según el tipo de ARN formado. Debido a su azúcar desoxirribosa, que contiene El ARN, que contiene un azúcar ribosa, es un grupo hidroxilo que contiene menos oxígeno, más reactivo que el ADN y no es estable en el ADN es una molécula más estable que el condiciones alcalinas. Las ranuras ARN, que es útil para una molécula que tiene la helicoidales más grandes del ARN tarea de mantener segura la información significan que es más fácil de atacar por las genética. enzimas. El ADN es vulnerable al daño de la luz El ARN es más resistente al daño de la luz ultravioleta ultravioleta. ultravioleta que el ADN. UV 3. Dibujar la estructura del ADN con todos sus enlaces. VIII. BIBLIOGRAFIA - Valdelamar, L. M. (s.f.). Secuenciación de. Obtenido de http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones2/libros/710/secuenciacion.pdf - Haematology, A. o. (s.f.). Obtenido de http://atlasgeneticsoncology.org/Educ/DNASpID30001SS.html - Valdelamar, L. M. (s.f.). Secuenciación de. Obtenido de http://www2.inecc.gob.mx/publicaciones2/libros/710/secuenciacion.pdf - Stansfield W.D. 1992. Genética. Mc Graw Hill. México. Vogel T.M. y R. Nalin. 2003. Sequencing the metagenome. ASM News 69(3):107