12 Oct
Genética Molecular
La genética es la rama de la biología que estudia la herencia biológica. Se divide en dos ramas:
- Genética mendeliana (clásica): Estudia la herencia de los caracteres biológicos (fenotipo > genotipo).
- Genética molecular: Estudia las moléculas que contienen la información genética (genotipo > fenotipo).
El modelo de ADN en forma de doble hélice cumple dos funciones esenciales:
- Almacenar la información necesaria para que un individuo desarrolle todos sus caracteres.
- Transmitir esa información de generación en generación.
El ADN se replica, heredando copias del ADN paterno y materno. Estas copias contienen los genes, que poseen mensajes codificados. Al traducirse, estos mensajes forman proteínas que manifiestan los caracteres heredados (fenotipo).
Replicación de la Doble Hélice (Biosíntesis del ADN)
El ADN tiene la capacidad de crear copias exactas de sí mismo. Cada hebra se separa y actúa como molde o patrón para la síntesis de una nueva cadena con una secuencia de bases complementaria (complementariedad: guanina-citosina y adenina-timina).
Replicación del ADN en Bacterias
El ADN bacteriano es circular. La replicación comienza con la formación de una burbuja de replicación que se extiende, creando dos horquillas de replicación. En cada horquilla, una hebra sirve de molde para sintetizar la cadena complementaria. El proceso se divide en tres etapas:
- Apertura y desenrollamiento de la doble hélice:
- Las cadenas se separan en el punto oriC.
- Se forman burbujas de replicación que dan lugar a horquillas de replicación, donde las dos hebras del ADN parental se separan y actúan como moldes.
- Las enzimas helicasas, girasas y topoisomerasas desenrollan la doble hélice.
- Las proteínas SSBP impiden que las hebras se vuelvan a enrollar.
- Síntesis de dos nuevas cadenas de ADN:
- Las ADN-polimerasas elaboran copias con secuencias complementarias dentro de las burbujas de replicación.
- La polimerasa III realiza la mayor parte del proceso, recorriendo las hebras molde y resolviendo problemas como el inicio de la síntesis y el sentido de lectura.
- Corrección de errores:
- Se detectan y corrigen secuencias erróneas mediante mecanismos como la corrección posreplicativa y la corrección de pruebas.
Replicación del ADN en Células Eucariotas
La replicación del genoma eucariota ocurre en la fase S del ciclo celular. Es semiconservativa, bidireccional, y se compone de dos hebras, una conductora y una retardada. Sus características son:
- Intervención de las ADN-polimerasas α, β, γ, δ, y ε.
- El ADN está asociado a histonas, que también se replican en forma de nucleosomas.
- Ocurre en la fase S, durando solo unas pocas horas.
- Se producen numerosas burbujas de replicación en cada cromosoma, acelerando el proceso.
- Los cromosomas eucariotas son lineales y presentan telómeros en sus extremos.
- Los telómeros se acortan en cada ciclo de replicación, ya que no se puede replicar completamente cada extremo.
- La telomerasa actúa como transcriptasa inversa, conteniendo una hebra de ARN que sirve como molde para añadir la secuencia telomérica de ADN.
Del Gen a la Proteína
El ADN, portador de la información genética, no actúa directamente sobre el organismo. Utiliza las proteínas, encargadas de la actividad biológica, para manifestar los caracteres de cada individuo (ej. pelo rizado o liso). Un gen es un segmento de ADN que contiene la información necesaria para sintetizar una proteína específica (información > ADN > ARNm > proteína).
La Expresión de los Genes
La expresión génica implica dos etapas principales:
- Transcripción (biosíntesis de ARN): Una de las dos cadenas de ADN actúa como molde para la síntesis de una cadena de ARN.
- Traducción (biosíntesis de proteínas): Los ribosomas traducen las instrucciones del gen, escritas en el ARNm, de acuerdo con un código específico. Solo se traducen los mensajes en el idioma del ARNm.
Existen diferentes formas de expresión genética:
- Genes que se transcriben y se traducen.
- Genes que se transcriben pero no se traducen.
- Genes que no se transcriben ni se traducen.
La Transcripción en Eucariotas (Síntesis del ARNm en el Núcleo)
La transcripción en eucariotas produce ARNm en el núcleo. Requiere tres elementos:
- Una hebra de ADN (molde).
- Ribonucleótidos trifosfatos.
- La enzima ARN-polimerasa II.
El proceso se divide en tres etapas: iniciación, elongación y terminación. La maduración postranscripcional incluye modificaciones en ambos extremos de la molécula de ARNm, la eliminación de intrones y la alteración de ciertas secuencias codificantes.
Deja un comentario