Significado de la Doble Hélice -...
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Antonio Barbadilla Significado de la Doble Hélice 63è Aniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA 1 63è Aniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA 1953 -2016 ¡Watson y yo hemos descubierto el secreto de la vida! Significado de la Doble Hélice
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
63è Aniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA 1
63èAniversari del Descobriment
de l’’Estructura
en Doble Hèlix del DNA
1953 -2016
¡Watson y yo hemos
descubierto el secreto
de la vida!
Significado
de la Doble
Hélice
Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
63è Aniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA 2
MOLECULAR STRUCTURE OF NUCLEIC ACIDS
We wish to suggest a structure for the salt of
deoxyribose nucleic acid (D.N.A.). This
structure has novel features which are of
considerable biological interest.
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1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950| | | | | | |
•1918-471865 1902
• Genes mutan y evolucionan
1918-47
H. J. Muller
1910-25
• Genes recombinan y están
ordenados lineamente en cromosomas
• Teoría cromosómica de la herencia
• Herencia particulada de caracteres fenotípicos
Antecedentes: La genética clásica y formal
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1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950| | | | | | |
1865 1902
• Genes mutan y evolucionan
1918-471910-25
• Genes recombinan y están
ordenados lineamente en cromosomas
• Teoría cromosómica de la herencia
• Herencia particulada de caracteres fenotípicos
Principio de los 40s
Material hereditario:
•Información fenotipo
•Transmisión
•Mutación
•Evolución
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La parte más esencial de una
célula viva puede muy bien
denominarse un cristal aperiódico.
El cristal aperiódico es un texto
cifrado, posiblemente una gran
molécula de proteína. El número
de átomos no necesita ser muy
grande para producir un número
casi ilimitado de posibles
combinaciones.
La genética es la ciencia más
interesante de nuestros días
1944: What is life?
1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950| | | | | | |
•19441865 1902 1918-471910-25
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El DNA es el
material hereditario
Osvald Avery
1944: El DNA es el principio transformante
1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950| | | | | | |
•19441865 1902 1918-471910-25
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Antes 1951
Adenina
P 5´
o3´
HO
N
NN
N N
Timina
P 5´
o3´
HO
O
N
N o
Guanina
P 5´
o3´
HO
O
NN
N N N
Citosina
P 5´
o3´
HO
N
N o
N
Química ácidos nucleicos
Fostato
Azúcar
Base
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Química ácidos nucleicos
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1. Proporción de purinas = Proporción de pirimidinas
A + G = C + T
2. A = T
3. G = C
1950: Reglas de Chargaff
1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950| | | | | | |
•19501865 1902 1918-471910-25 1944
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•1951
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Octubre 1951
Cambridge
Los protagonistas
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Laboratorio
Cavendish
Cambridge
Dr. J. Watson
23 años
Biólogo
Dr. J. Watson
23 años
Biólogo
F. Crick
35 años
Físico
F. Crick
35 años
Físico
Los protagonistas
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Laboratorio
Cavendish
Cambridge
Dr. J. Watson
23 años
Biólogo
F. Crick
35 años
Físico
Los protagonistas
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F. Crick
35 años
Físico
Dr. J. Watson
23 años
Biólogo
Laboratorio
Cavendish
Cambridge
Londres
King’s College
Londres
Dr. M. Wilkins
35 años
Físico
Dra. R. Franklin
31 años
Química
Los protagonistas
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Dr. Linus Pauling
50 años
Químico
California
CalTech
Institut Estructura α-
Hélice
Los protagonistas
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Film fotográficoFilm fotográfico
•Difracción de rayos X
Aproximación experimental resolución estructura 3D
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•Modelos moleculares a escala
Aproximación experimental resolución estructuras 3D
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1951 1952
Otoño Invierno Primavera Verano| | | |
• Watson llega a Cambridge y conoce Crick
• Encuentro con Wilkins: la estructura es una hélice
• Seminario Franklin
• Modelo tres cadenas de Watson y Crick
Línea del tiempo
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Modelo triple hélice Watson y Crick
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1951 1952
Otoño Invierno Primavera Verano| | | |
• Seminario Franklin
• Modelo tres cadenas de Watson y Crick
• Watson y Crick deben abandonar DNACrick se centra en su tesis estructura
hemoglobina
Watson obtiene fotografía TMV
Línea del tiempo
•Pauling pide a Wilkins copia patrón
difracción
• Encuentro con Wilkins: la estructura es una hélice
• Watson llega a Cambridge y conoce Crick
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1952 1953
Otoño Invierno Primavera | | |
• Crick visita Wilkins
Línea del tiempo
• Modelo DNA de Pauling
• Llega manuscrito modelo Pauling
• Watson comunica modelo a Wilkins,
Franklin se va, fotografía 51
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Rosalind E.
Franklin
Fotografías de Difracción de rayos X del DNA
Fotografía 51
DNA Forma BDNA Forma A
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1952 1953
Otoño Invierno Primavera | | |
• Crick visita Wilkins
Línea del tiempo
• Llega manuscrito modelo Pauling
• Watson y Crick vuelven al DNA
• Modelo DNA de Pauling
• Watson comunica modelo a Wilkins,
Franklin se va, fotografía 51
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DNA Forma B
Interpretación del patrón difracción de rayos X en el DNA
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1952 1953
Otoño Invierno Primavera | | |
• Crick visita Wilkins
Línea del tiempo
• Llega manuscrito modelo Pauling
• Watson y Crick vuelven al DNA
• Modelo de cartón de las bases
• Descubrimiento de la
complementariedad
• Modelo DNA de Pauling
28 de Febrero
• Watson comunica modelo a Wilkins,
Franklin se va, fotografía 51
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Modelos moleculares
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Modelos moleculares
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Modelos moleculares
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Modelos moleculares
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Modelos moleculares
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Complementariedad
de las bases
Significado reglas de Chargaff
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La visión de la estructura
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La visión de la estructura
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La visión de la estructura
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La visión de la estructura
...ACTCATGC...Mensaje codificado
La parte más esencial de una
célula viva puede muy bien
denominarse un cristal aperiódico.
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Concluyen:
La estructura del DNA es una doble hélice,
formada por cadenas orientadas en direcciones
opuestas.
La estructura se mantiene gracias a enlaces
de hidrógeno entre las bases nitrogenadas que
se encuentran orientadas hacia el interior de las
cadenas
J. Watson y F. Crick
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La complementariedad
de las bases
nitrogenadas permite
que la secuencia de
una cadena sencilla de
DNA actúe como un
molde para la
formación de una copia
complementaria de
DNA
Replicación exacta
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La estructura explica:
•La naturaleza de la secuencia lineal de los
genes (información digital cuaternaria en
secuencias unidimensionales de monómeros
A,T,G,C)
•El mecanismo de replicación exacta de los
genes
•La naturaleza química de las mutaciones
•La evolución de la información genética
La estructura suministra una explicación
asombrosamente simple del fenómeno de
la herencia
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La estructura es un ejemplo supremo de
reduccionismo
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Una estructura
tan bonita tenía,
por fuerza, que
existir
J. Watson
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Hemos encontrado
el secreto de la vida
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1952 1953
Otoño Invierno Primavera | | |
• Crick visita Wilkins
Línea del tiempo
• Modelo DNA de Pauling
• Watson comunica a Wilkins, Franklin se va,
fotografía 51
• Llega manuscrito modelo Pauling
• Watson y Crick vuelven al DNA
• Modelo de cartón de las bases
• Descubrimiento de la
complementariedad
• Modelo de metal
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Modelo en
metal del
DNA
Recepción del modelo
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1952 1953
Otoño Invierno Primavera | | |
• Crick visita Wilkins
Línea del tiempo
• Modelo DNA de Pauling
• Watson comunica a Wilkins, Franklin se va,
fotografía 51
• Llega manuscrito modelo Pauling
• Watson y Crick vuelven al DNA
• Modelo de cartón de las bases
• Descubrimiento de la
complementariedad
• Modelo de metal
• Se envía manuscrito
• Publicación
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25 de Abril 1953
It has not escaped our notice that the
specific pairing we have postulated
immediately suggests a possible copying
mechanism for the genetic material.
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Y ahora las declaraciones de
Watson y Crick sobre el ADN. Esto
es para mí la prueba verdadera de
la existencia de Dios
Salvador Dalí
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Galacidalacidesoxyribonucleicacid,
también conocido como Homenaje a
Crick y Watson (Descubridores del
DNA)). Pintura de Salvador Dalí
de 1963. Simboliza las tres etapas de
la existencia: la vida, la muerte y el
más allá. La estructura del DNA, en la
izquierda, representa la vida. Gala
está en el centro y a la derecha una
molécula de sal formada con hombres
que la apuntan con su fusil y que
representa la muerte. Dios se
representa en la parte superior, que
resucita el espíritu de Cristo, y
significa el más allá. Dalí afirmó que la
doble hélice es "la única estructura
que conecta al hombre con Dios"
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Antes pensábamos que nuestro futuro
estaba en las estrellas. Ahora
sabemos que está en nuestros genes.
James Watson
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1962: Entrega premios nobel
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Rosalind Franklin: la dama oscura del DNA
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La doble hélice
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Francis Collins talking with James Watson(Cold Spring Harbor Laboratory, May 2015)
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• El trabajo original de Watson y Crick del 53 es una lectura obligada.
Lo podéis bajarlo de esta dirección:
Watson-Crick original paper (1953 Nature)
• Annotated version of the Watson and Crick paper
• Papers http://www.nature.com/nature/dna50/archive.html
• Celebración 50 aniversario descubrimiento de la doble hélice en la
UAB
•En el libro la doble hélice Watson explica los aspectos científicos y
humanos del descubrimiento con un estilo descarado, inusual para
los ensayos científicos. La doble hélice es un clásico, un texto
apasionante que todo genético debería leer.
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Sant Jordi 2016
