Significado de la Doble Hélice - bioinformatica.uab.catbioinformatica.uab.cat/base/continguts/documents/documents.asp?link... · Significado de la Doble Hélice 63 ... •Modelos

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



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.

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



Química ácidos nucleicos

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



•1951

Antonio Barbadilla



Octubre 1951

Cambridge

Los protagonistas

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



Laboratorio

Cavendish

Cambridge

Dr. J. Watson

23 años

Biólogo

F. Crick

35 años

Físico

Los protagonistas

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



•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

Antonio Barbadilla



Modelo triple hélice Watson y Crick

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



Rosalind E.

Franklin

Fotografías de Difracción de rayos X del DNA

Fotografía 51

DNA Forma BDNA Forma A

Antonio Barbadilla



1952 1953



Línea del tiempo


• Watson y Crick vuelven al DNA




Antonio Barbadilla



DNA Forma B

Interpretación del patrón difracción de rayos X en el DNA

Antonio Barbadilla



1952 1953



Línea del tiempo



• Modelo de cartón de las bases

• Descubrimiento de la

complementariedad


28 de Febrero



Antonio Barbadilla



Modelos moleculares

Antonio Barbadilla



Modelos moleculares

Antonio Barbadilla



Modelos moleculares

Antonio Barbadilla



Modelos moleculares

Antonio Barbadilla



Modelos moleculares

Antonio Barbadilla



Complementariedad

de las bases

Significado reglas de Chargaff

Antonio Barbadilla



La visión de la estructura

Antonio Barbadilla




Antonio Barbadilla




Antonio Barbadilla




...ACTCATGC...Mensaje codificado

La parte más esencial de una

célula viva puede muy bien

denominarse un cristal aperiódico.

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



La estructura es un ejemplo supremo de

reduccionismo

Antonio Barbadilla



Una estructura

tan bonita tenía,

por fuerza, que

existir

J. Watson

Antonio Barbadilla



Antonio Barbadilla



Hemos encontrado

el secreto de la vida

Antonio Barbadilla



1952 1953



Línea del tiempo


• Watson comunica a Wilkins, Franklin se va,

fotografía 51





complementariedad

• Modelo de metal

Antonio Barbadilla



Modelo en

metal del

DNA

Recepción del modelo

Antonio Barbadilla



1952 1953



Línea del tiempo


• Watson comunica a Wilkins, Franklin se va,

fotografía 51





complementariedad

• Modelo de metal

• Se envía manuscrito

• Publicación

Antonio Barbadilla



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.

Antonio Barbadilla



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

Antonio Barbadilla



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"

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/a/a6/Galacidalacidesoxyribonucleicacid.jpg

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/a/a6/Galacidalacidesoxyribonucleicacid.jpg

Antonio Barbadilla



Antes pensábamos que nuestro futuro

estaba en las estrellas. Ahora

sabemos que está en nuestros genes.

James Watson

Antonio Barbadilla



1962: Entrega premios nobel

Antonio Barbadilla



Rosalind Franklin: la dama oscura del DNA

Antonio Barbadilla



La doble hélice

Antonio Barbadilla



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63è Aniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

Francis Collins talking with James Watson(Cold Spring Harbor Laboratory, May 2015)

Antonio Barbadilla


63è Aniversari del Descobriment de l’’Estructura en Doble Hèlix del DNA

• 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.

http://www.nature.com/nature/dna50/watsoncrick.pdf

http://www.exploratorium.edu/origins/coldspring/printit.html

http://www.nature.com/nature/dna50/archive.html

http://www.nature.com/nature/dna50/archive.html

http://dna50anys.uab.es/

http://www.casadellibro.com/libro-la-doble-helice-relato-personal-del-descubrimiento-de-la-estruct-ura-del-adn/721902/2900000729224

Antonio Barbadilla



Sant Jordi 2016

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