Cuestionario de Ácidos Nucleicos

Quintana Michelle
Bioquímica I
15/07/2019
 CUESTIONARIO

2. Existen varias formas estructurales del DNA descríbase cada forma.

 DNA A.- Cuando el DNA se deshidrata parcialmente el número de moléculas de

agua unidas a cada nucleótido disminuye a 13 o 14, los pares de bases no se
encuentran formando ángulos rectos con el eje hélice, sino que se inclinan 20° y
la distancia entre los pares de bases adyacentes se reducen.
 DNA B.- Estructurada descubierta por Watson y Crick representa la sal sódica
del DNA en condiciones de humedad elevada.
 DNA Z.- Muy diferenciada de la estructura B es más angosta, está más enrollada
en la espiral levógira.

4. Defínanse los siguientes términos:

a. Reglas de Chargaff.- La ley de Chargaff se basa en la relación cuantitativa de

los nucleótidos que forman la doble hélice del DNA, establece que la cantidad
de adenina es igual a la timina y la cantidad de guanina es igual a la citosina, es
decir el número total de bases purinas es igual al de bases pirimidinas.
b. Efecto hipocrómico.- Es la disminución de la absorción de la luz UV disminuye
cuando se forma la doble cadena.
c. Transposón.- Elemento genético transponible en una secuencia de DNA que
puede moverse a diferentes partes del genoma.
d. Familia Alu.- La secuencias ALU son el resultado aparente de una retro
transposición, donde en el momento de su inserción la mayoría de los
nucleótidos se conservan idénticos.
e. Transcriptoma.- Es una colección de todas las lecturas de genes presentes en
una célula.

6. Menciónense tres diferencias entre el DNA de las eucariotas y el de las

procariotas.

 Los genomas eucariotas son más grandes que el de los procariotas. A diferencia
de los genomas procariotas la mayoría de las secuencias de DNA eucariota no
tiene funciones codificadas y los genes de los eucariotas no son continuos.
  El DNA de las eucariotas está formado por moléculas almacenadas dentro del
núcleo en forma de doble hélice dispuestas de manera lineal, mientras que el de
las procariotas es una única molécula larga general y de doble filamento o
compacta y plegada.
 El DNA eucariota está asociado por proteínas, nucleoproteínas e histonas,
mientras que el de las procariotas es sin extremos y con un solo cromosoma.

8. Defínanse los siguientes términos:

a. DNA satélite.- Son secuencias de DNA en las que muchas copias están
dispuestas unas de otras.
b. Corte y empalme.- Proceso por el cual es posible unir varias combinaciones de
exones para formar diversos mRNA.
c. Método de terminación de la cadena.- Se elige un cebador específico de forma
que las síntesis de DNA comience en el punto de interés.
d. Desnaturalización del DNA.- Proceso por el cual las cadenas pueden romperse.
e. Retroposón.- Fragmento de DNA repetitivo que se inserta en los cromosomas,
después de haber sido transcrito de forma inversa a partir de cualquier molécula
de RNA.

10. ¿Cuáles son las tres formas más comunes del RNA?

Las tres formas más comunes del RNA son:

 mRNA.- su función es llevar la información contenida en el DNA al citoplasma.

 rRNA.- intermediario en la traducción de la secuencia de las bases del mRNA en
los ribosomas.
 tRNA.- se encarga de transportar al aminoácido para colocarlo en posiciones
específicas para formar las proteínas.

12. Existe un par de bases cada 0.33 nm de DNA y la longitud total del DNA de una
célula humana es de 2 m. Calcúlese el número de pares de bases de una sola célula.
Suponiendo que en el cuerpo humano hay 10¹⁴ células, calcúlese la longitud total
del DNA. Compárese esta distancia con la que existe entre la Tierra y el Sol (1,5 *
10⁸ Km).
Existe cerca de seis millones de pares de bases en una célula humana. Suponiendo que
hay unas 1014 células corporales, la longitud total del DNA en el cuerpo humano es de
2x10¹¹ km. Esta longitud estimada es unas mil veces la distancia de la tierra al sol.

14. Una muestra de DNA contiene 21 % de adenina. ¿Cuál es su composición

porcentual de bases?

Su composición porcentual de bases sería 79%.

16. Defínanse los siguientes términos:

a. Transversión.- Es la sustitución de una purina por pirimidina o viceversa en el

DNA.
b. Epigenética.- Hace referencia al estudio de los factores que corresponden a
elementos de la genética clásica.
c. Agente intercalador.- Existen algunas moléculas como los ligandos que pueden
interactuar con el DNA. Los ligandos interactúan formando enlaces covalentes
mediante uniones electroestáticas o intercalamiento. La intercalación sucede
cuando ligantes de un tamaño y naturaleza química apropiados encajan entre
pares de bases de DNA.
d. LINE.- Los retroposones con longitudes demás de 5kv se denominan elementos
nucleares entre mezclados largos
e. SINE.- Los elementos nucleares entre mezclados cortos que tiene menos de
500bp, aunque contienen secuencias de inserción no pueden transponerse sin la
ayuda de una secuencia LINE funcional.

18. Proporciónese la cadena complementaria y el RNA de transcripción que se

produce a partir del siguiente segmento de DNA: 5’AGGGGCCGTTATCGTT-3’

La cadena de DNA complementaria es: 5´AACGATAACGGCCCCT-3´.

La cadena de RNA es: 5´AACGAUAACGGCCCCU-3´

20. ¿Qué son las poliaminas y cuál es su función en la estructura del DNA?

Son molecular policatiónicas como la espermidina que ayudan a comprimir las

estructuras del cromosoma.
22. Descríbanse las características estructurales que estabilizan las moléculas del
RNA.

 Interacciones hidrófobas.- La nube de electrones del anillo de la base pi entre las

bases púricas y pirimídicas apiladas es no polar. El agrupamiento de los
componentes de las bases de los nucleótidos dentro de la doble hélice es un
factor estabilizador en la macro molécula tridimensional debido a que minimiza
sus interacciones con el agua.
 Enlaces de hidrogeno.- Los pares de bases tan próximos forman un conjunto de
enlaces de hidrogeno, tres en los pares guanina – citosina y dos entre los pares
adenina – timina. El efecto de cremallera acumulativo de estos enlaces mantiene
las cadenas en la orientación complementaria correcta.
 Apilamiento de bases.- Una vez que las cadenas polinucleotídicas anti paralelas
se han acercado mediante apareamiento de bases, el apilamiento paralelo de las
bases heterocíclicas casi planas estabiliza las moléculas debido al efecto de las
fuerzas de Van Der Waals.

24. ¿Qué causaría más daño a una célula: un error en la replicación del DNA o un
error en su transcripción?

Un error de duplicación del DNA seguirá propagándose mientras las mismas cadenas
duplicadas continúen replicándose. Un error de transcripción solo dará por resultado una
pequeña cantidad de productos génicos defectuosos, en contraste con todos los
productos de una secuencia de DNA mutada. Considerando que un error de replicación
a diferencia de uno de transcripción es permanente y causará más daño celular.

26. ¿Qué efectos pueden tener las moléculas de hidrocarburos intercaladas en la

replicación del DNA?

Determinadas moléculas planas pueden distorsionar al DNA al insertarse entre los pares
de bases. Bien se eliminan pares de bases adyacentes o se insertan pares de bases
nuevos. Si no se corrigen las eliminaciones o adiciones producen mutaciones por
desplazamiento. Además los cromosomas pueden romperse.

28. Las reglas de Chargaff se aplican al DNA, pero no al RNA. ¿Por qué?
Porque el RNA está formado por una secuencia lineal o de hélice simple de nucleótidos
y por no poseer timina y en su lugar tiene uracilo.

30. ¿Cómo afecta el agua la estructura del DNA?

El agua estabiliza la estructura del DNA al unirse a grupos fosfato, ha átomos

electronegativos de las bases nucleotídicas y átomos de oxigeno 3’ y 5’ de
desoxirribosa. Además la mayor entropía de las moléculas de agua circundante expulsa
las interacciones hidrófobas entre las bases.

32. ¿Qué características estructurales del DNA producen la formación de los

surcos mayor y menor?

Al hacer una estructura doble hélice dextrógira las dos cadenas al enrollarse una
alrededor de la otra crean los surcos mayor, más amplitud y profundidad, y los surcos
menores, menos amplitud y profundidad.

34. Al contrario de la doble hélice del DNA, el RNA se encuentra como una cadena
individual. ¿Qué efectos tiene esto sobre la estructura del RNA?

A diferencia de la doble hélice del DNA, el RNA es monocatenario, por lo cual este
puede enrollarse sobre sí mismo y formar estructuras tridimensionales complejas. La
forma de estas estructuras la determina el apareamiento de bases complementarias.

36. El 5-bromouracilo es un análogo de la timina que normalmente se aparea con

la adenina. Sin embargo, el 5-bromouracilo a menudo se aparea con la guanina.
¿Por qué?

El efecto de extracción electrónica del bromo incrementa la probabilidad de que el

uracilo forme un enol. Este último imita el patrón de enlaces de la citosina, por lo que
esta base se aparear con la guanina.

38. El VIH es un retrovirus. Sugiéranse razones por las que la producción de una
vacuna para evitar la infección por el VIH es tan difícil de conseguir.

Existen cepas del virus que tienen diferentes superficies proteicas que interactúan con
las células humanas durante la infección. Algunas razones por las que no se ha
conseguido la vacuna podrían ser:
  Varibilidad de los tipos de VIH
 La falta de inmunidad natural al VIH
 La falta de un modelo animal que prediga con fiabilidad la eficacia de la vacuna
en humanos.

40. A diferencia del DNA de enlace y del DNA desproteinizado, los segmentos de
DNA enrollados en los núcleos de histonas son relativamente resistentes a las
acciones hidrolíticas de las nucleasas. ¿Por qué?

Porque en los nucleásemos las varias histonas están rodeadas por un segmento de DNA
superenrollado, están histonas modifican la accesibilidad de distintos factores al DNA,
además impiden que la cadena se desenrolle.

42. El DNA y el RNA son moléculas con gran cantidad de información.

Explíquense la significancia y las implicaciones de esta afirmación.

Cada base en los nucleótidos del DNA y del RNA tiene una forma específica con un
contenido de información único. La enorme cantidad de secuencias de nucleótidos
posibles permiten una extensa capacidad de codificación que los organismos utilizan
para especificar la estructura molecular de sus biomoléculas

44. Algunos organismos se encuentran bajo considerable presión para aligerar sus
genomas a fin de operar de manera más eficiente. Como resultado, las
mitocondrias de las eucariotas han perdido en mayor o menor grado la
abrumadora mayoría de sus genes. Durante este proceso, varios cientos de genes
mitocondriales se transfirieron al genoma nuclear. Sin embargo, las mitocondrias
retienen un genoma con la capacidad de producir varias proteínas de transporte
de electrones. Revísese el transporte electrónico mitocondrial y sugiérase una
razón por la cual estos organelos generadores de energía retuvieron los genes que
producen este conjunto de moléculas.

La energía que se libera mediante la transferencia electrónica esta acoplada a varios

procesos endergónicos, de los que el más importante es la síntesis de ATP. Otros
procesos inducidos por el transporte electrónico bombean Ca2+ al interior de la matriz
mitocondrial y general color en el tejido adiposo marrón. Las coenzimas reducidas que
proceden de la glucolisis, del ciclo del ácido cítrico y de la oxidación de los ácidos
grasos, son las fuentes principales fuentes de electrones.
46. Se ha calculado que cada grupo fosfato del DNA B puede formar enlaces de
hidrógeno con seis moléculas de agua. Esbócese un diagrama de un enlace
fosfodiéster de DNA con sus moléculas de agua unidas.

48. Los gemelos idénticos comienzan la vida con genomas y epigenomas idénticos.
¿Cómo cambian éstos con la edad? Sugiérase el modo en que podrían usarse tales
cambios como un recurso forense.

Durante la vida de cada hermano, su epigenoma cambiara en respuesta a interacciones

con el ambiente. Un ejemplo es la exposición a agentes que modifican la metilación de
las bases de DNA. A mayor edad de los hermanos mayores serán las diferencias.

50. El fluorouracilo es un análogo estructural de la timina. El flúor promueve la

enolización. ¿Cómo se utiliza este efecto en el tratamiento del cáncer?

El fluorouracilo está clasificado como un fármaco de quimioterapia de tipo de anti

metabólico que generalmente se encuentra en sus forma enólica debido a que tiende ser
más ácido que el uracilo. Actúa durante fases específicas del ciclo celular, inhibiendo la
síntesis de enzimas que participan en el proceso de transcripción alterando la
codificación de las cadenas lo cual puede producir la muerte celular.