Celebrate DNA Day 2017 - explore our best genetics...
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 1
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 2
Celebrate DNA Day 2017 - explore our best genetics research
April 25, 2017
https://twitter.com/hashtag/dnaday17
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 3
64Aniversario del Descubrimiento
de la Estructura
en Doble Hélice del DNA
1953 -2017
¡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
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 4
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 5
1865 ··· 1900 1910 1920 1930 1940 1950| | | | | | |
•1918-471865 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
Antecedentes: La genética clásica y formal
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 6
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 7
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 8
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
Neumonía causada por bacteria Streptococcus pneumoniae
Oswald Avery, C. MacLeod y M. McCarty
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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 9
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 10
Química ácidos nucleicos
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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 11
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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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 12
•1951
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 13
Octubre 1951
Los protagonistas
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 14
Laboratorio
Cavendish
Cambridge
Dr. J. Watson
23 años
Biólogo
F. Crick
35 años
Físico
Los protagonistas
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 15
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 16
Dr. Linus Pauling
50 años
Químico
California
CalTech
Institut Estructura α-
Hélice
Los protagonistas
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 17
Film fotográfico
Film fotográfico
•Difracción de rayos X
Aproximación experimental resolución estructura 3D
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 18
•Modelos moleculares a escala
Aproximación experimental resolución estructuras 3D
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 19
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 20
Modelo triple hélice Watson y Crick
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 21
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 22
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 23
Rosalind E.
Franklin
Fotografías de Difracción de rayos X del DNA
Fotografía 51
DNA Forma BDNA Forma A
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 24
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 error modelo a
Wilkins - Franklin se va - fotografía
51
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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 25
DNA Forma B
Interpretación del patrón difracción de rayos X en el DNA
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 26
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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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 27
Modelos moleculares
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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 28
Modelos moleculares
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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 29
Modelos moleculares
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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 30
Modelos moleculares
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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 31
Complementariedad
de las bases
Significado reglas de Chargaff
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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 32
La visión de la estructura
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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 33
La visión de la estructura
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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 34
La visión de la estructura
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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 35
http://www.dnai.org/a/index.html
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Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 36
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 37
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 38
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 39
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 la mutación
•La evolución de la información genética
La estructura suministra una explicación
asombrosamente simple del fenómeno de
la herencia
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 40
La estructura es un ejemplo supremo de
reduccionismo
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 41
Una estructura
tan bonita tenía,
por fuerza, que
existir
J. Watson
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 42
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 43
Hemos encontrado
el secreto de la vida
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 44
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 45
Modelo en
metal del
DNA
Recepción del modelo
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 46
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 47
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 48
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 49
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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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 50
Antes pensábamos que nuestro futuro
estaba en las estrellas. Ahora
sabemos que está en nuestros genes.
James Watson
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 51
1962: Entrega premios Nobel
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 52
Rosalind Franklin: la dama oscura del DNA
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 53
Rosalind Franklin: la dama oscura del DNA
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 54
La doble hélice
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 55
2003
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA
Francis Collins talking with James Watson(Cold Spring Harbor Laboratory, May 2015)
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA
• El trabajo original de Watson y Crick del 53 es una lectura obligada.
Lo podéis bajarlo de este enlace:
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.
•El octavo día de la creación (un cortometraje 13m1s sobre la
historia del descubrimiento de la doble hélice realizado e interpretado
por estudiantes del curso 2015-16). Ficha técnica.
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Antonio Barbadilla
Significado de la Doble Hélice
64 Aniversario del Descubrimiento de la Estructura en Doble Hélice del DNA 59
Sant Jordi 2017