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Bsnd

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Universidad Americana de Panamá
Facultad de Ciencias Médicas  y de la Salud
Escuela de Medicina y Cirugía

Materia: Bioquímica Humana II
Trabajo de Hidrólisis del ADN

Estudiante: Samuel Alexis Vega Arcia
8-980-2489

Profesor: Darby Sánchez

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características principales:
1. Especificidad:Las nucleasas pueden ser altamente específicas para reconocer y cortar secuencias específicas de bases nitrogenadas en el ADN. Esto permite un control preciso sobre qué partes del ADN se hidrolizan y es fundamental en técnicas como la PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa) y en la manipulación genética.

2. Reversibilidad:La hidrólisis del ADN es un proceso irreversible. Una vez que se rompen los enlaces fosfodiéster, los fragmentos de ADN resultantes no pueden volver a unirse espontáneamente para formar la molécula original.

3. Productos:La hidrólisis del ADN produce nucleótidos como productos de la reacción. Estos nucleótidos consisten en una base nitrogenada, un azúcar y un grupo fosfato. Estos nucleótidos pueden ser reutilizados por la célula para sintetizar nuevas moléculas de ADN o ARN, lo que es esencial para procesos de reparación del ADN, replicación y transcripción.

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La importancia de las helicasas radica en varios aspectos clave:

1. Replicación del ADN: Son indispensables para este proceso fundamental en el cual las células duplican su material genético antes de la división celular. Al desenrollar la doble hélice de ADN, permiten el acceso a la maquinaria de replicación para copiar cada hebra con precisión.

2. Reparación del ADN: En situaciones de daño en el ADN, las helicasas tienen un papel crucial al exponer la región afectada. Al desenrollar el ADN circundante al área dañada, facilitan que las enzimas de reparación localicen y reparen el daño, manteniendo la integridad genómica.

3. Transcripción: Contribuyen al proceso mediante el cual se generan copias de ARN a partir de plantillas de ADN. Facilitan el desenrollamiento del ADN, exponiendo la región genética específica que necesita ser transcrita en ARN, permitiendo así la expresión de la información genética.

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Las glucosasas son enzimas cruciales que descomponen los enlaces glucósidos, los cuales unen las moléculas de azúcar o sacáridos. Estas enzimas son fundamentales para diversos procesos biológicos, incluyendo la digestión, el metabolismo de carbohidratos, y la metabolización de fármacos y toxinas. Su papel esencial radica en la capacidad de romper estos enlaces para liberar la energía almacenada en los azúcares y facilitar su utilización por parte de los organismos.

Existen varios tipos de glucosidasas, cada una con una función específica:

1. Lactasa: Descompone la lactosa, el azúcar presente en la leche. Su deficiencia puede causar intolerancia a la lactosa.

2. Sucrasa: Descompone la sacarosa, conocida como azúcar de mesa.

3. Maltasa: Descompone la maltosa, un azúcar encontrado en granos.

4. Alfa-glucosidasa: Ayuda a descomponer el almidón y otros carbohidratos complejos en el tracto digestivo.

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Las esterasas son un tipo de enzima que hidroliza enlaces éster. Los enlaces éster se encuentran en moléculas como esteres, triglicéridos y algunos neurotransmisores.  Las nucleasas, por otro lado, son enzimas que hidrolizan los enlaces fosfodiester que unen los nucleótidos en el ADN y el ARN.  La hidrólisis del ADN es un proceso importante en muchas funciones celulares, incluyendo la replicación del ADN, la reparación del ADN y la transcripción.

Existen diferentes tipos de nucleasas, cada una con una especificidad de sustrato distinta.
Por ejemplo:
-Las endonucleasas: pueden romper enlaces fosfodiester en cualquier lugar dentro de una molécula de ADN.
-Las exonucleasas: pueden romper enlaces fosfodiester solo en los extremos de una molécula de ADN.

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Las proteasas son un grupo de enzimas que catalizan la hidrólisis de enlaces peptídicos en proteínas.

Funciones:

Digestión: Las proteasas son esenciales para la degradación de proteínas ingeridas en el tracto gastrointestinal, convirtiéndolas en péptidos y aminoácidos absorbibles.

Metabolismo proteico: Las células utilizan proteasas para el recambio y la degradación de proteínas dañadas o innecesarias, regulando así la calidad del proteoma celular.

Procesamiento de proteínas: Las proteasas participan en la maduración de proteínas precursoras, activación de zimógenos, y generación de péptidos con funciones específicas.

Respuesta inmune: Algunas proteasas actúan en la defensa contra patógenos, como la degradación de antígenos o la modulación de la respuesta inflamatoria.

Clasificación:

Las proteasas se clasifican según el mecanismo catalítico en:

Serinas proteasas: Mecanismo basado en un residuo de serina en el sitio activo.

Cisteínas proteasas: Mecanismo dependiente de un residuo de cisteína.

Metaloproteasas: Utilizan iones metálicos como cofactores para la catálisis.

Aspárticas proteasas: Emplean dos residuos de ácido aspártico en el sitio activo.

Treoninas proteasas: Mecanismo catalítico con un residuo de treonina.

Aplicaciones:

Las proteasas tienen una amplia gama de aplicaciones en:

Industria alimentaria: Ablandamiento de carnes, elaboración de queso, cerveza y otros productos.

Detergentes: Eliminación de manchas de proteínas en ropa y tejidos.

Medicina: Desarrollo de antivirales, antiinflamatorios, y agentes para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas.

Biotecnología: Síntesis de péptidos, producción de biocombustibles, y desarrollo de biosensores.

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Son enzimas que actúan como tijeras moleculares, rompiendo los enlaces fosfodiester que mantienen unidos a los nucleótidos en la cadena del ADN.

Tipos de nucleasas:

Endonucleasas:  cortan directamente en el medio de una cadena de ADN ya sea de simple o doble filamento.

Un ejemplo importante son las enzimas de restricción. Estas reconocen secuencias específicas de ADN y las cortan, siendo herramientas clave en ingeniería genética como la clonación.

Exonucleasas: son más ordenadas, masticando los extremos de las cadenas de ADN, eliminando nucleótidos uno a uno.

Funciones de las nucleasas:

Mantenimiento celular: Las células usan nucleasas para deshacerse del ADN dañado o de origen viral, manteniendo la integridad de su propio material genético.

Procesos biológicos: Participan en diversos procesos como la replicación, reparación y recombinación del ADN.

Herramientas de laboratorio: Son ampliamente utilizadas en biología molecular para cortar, aislar y manipular el ADN en técnicas como la PCR o la secuenciación genética.

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La hidrólisis del ADN es el proceso de romper sus enlaces químicos mediante la adición de agua. Dependiendo de las condiciones de la hidrólisis, podemos obtener distintos productos:

Hidrólisis completa: fragmenta por completo el ADN en sus componentes básicos:

Azúcares: pentosas (desoxirribosa en el caso del ADN)

Bases nitrogenadas: púricas (adenina y guanina) y pirimidínicas (timina y citosina)

Ácido fosfórico

Hidrólisis parcial: rompe enlaces específicos del ADN generando moléculas más pequeñas pero aún con cierta complejidad:

Nucleótidos: se separan del esqueleto azúcar-fosfato las bases nitrogenadas.

Nucleósidos: permanecen unidos la pentosa y la base nitrogenada tras romperse el enlace con el fosfato.