El ADN

•¿Qué es el ADN?

El ADN es la molécula que codifica la información genética y que está empaquetada en los cromosomas. Es el material hereditario.

•¿Cómo se supo que el ADN era el material hereditario?

Con el experimento de Frederick Griffith de 1928.

En 1944, Avery, MacLeod y McCarty ratificaron que el ADN es el componente hereditario.

Estructura del ADN

•En 1953, James Watson y Francis Crick determinaron el modelo para la molécula de ADN.

•Su investigación no hubiera sido posible sin las primeras fotografías de la molécula que fueron realizadas por Rosalind Franklin mediante la técnica de la cristalografía de rayos X.

•Y por los experimentos de Chargaff, en la correlación de bases complementarias.

El ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos formando una doble hélice con las siguientes características:

• Dos cadenas de nucleótidos dispuestos en sentido antiparalelo y enrolladas en forma de hélice.
• Las unidades que forman la cadena se denominan nucleótidos. Hay 4 tipos, Adenina (A), Timina (T), Citosina (C) y Guanina (G).
• Los nucleótidos solamente se pueden unir con su complementario. A=T y C=G mediante puentes de hidrógeno.

Ejemplos:

•La información contenida en el ADN.

•Si todos tenemos 46 cromosomas, con la misma cantidad de ADN y únicamente 4 nucleótidos que codifican este ADN ¿Por qué no somos exactamente iguales?

La diferencia entre una persona y otra es parte de la secuencia del ADN, es decir, de la disposición de los nucleótidos.

Las partes del ADN, denominadas genes van a codificar la información para un determinado carácter.

¿Para qué sirven los genes?

• Llevan la información hereditaria o genética.
• Controlan la aparición de los caracteres.
• Pasan la información de una célula a las células hijas durante la división celular.

Este fragmento de ADN (gen) contiene la información para construir una proteína que a su vez determina un determinado carácter.

Teoría un gen- una enzima. (ejercicio: investiga sobre esta teoría)

La replicación del ADN

¿ Qué es la replicación?

La replicación es el proceso por el que se genera una copia idéntica del ADN contenido en las células y que va a ser transmitido en cada división celular.

Se produce durante la interfase.

La replicación es semiconservativa ¿qué quiere decir esto? Cada una de las hebras del ADN va a hacer de molde para formar un ADN completo, gracias a la complementariedad de bases.

•¿Cómo se produce?

Lo primero es romper los puentes de hidrógeno que hay entre las bases complementarias para que se separen ambas hebras, como sucede en una cremallera.

Según se van separando, cada una de las cadenas se utiliza como molde para sintetizar la cadena complementaria. Unas enzimas específicas se encargan de añadir nucleótidos que están libres cuyas bases nitrogenadas son complementarias a la cadena molde.

Ambas cadenas forman dos moléculas idénticas de ADN, con la misma información genética. Salvo en ocasiones que se producen errores (mutaciones)

Transcripción y traducción del material genético

Elaborar las proteínas a partir del material genético no es un proceso directo, por varios motivos.

• El lugar dónde está el ADN y dónde se fabrican las proteínas es diferente.
• La codificación del ADN no es entendida por los ribosomas.

Debido a esto se tienen que producir dos procesos.

Transcripción: solamente se realiza en la hebra molde (3´à5´) Se produce en el interior del núcleo.

Se realiza una copia de un segmento en el que se encuentra codificado un gen pero en lugar de colocar nucleótidos con desoxirribosa, el azúcar es la ribosa. Por lo que la molécula que se genera es el ARN.

El ARN es de cadena sencilla. En lugar de llevar Timina (T) el nucleótido que complementa a la Adenina (A) es el Uracilo (U)

Esta molécula es un mensajero que sale del núcleo para poder formar la proteína.

Traducción: es el segundo proceso. Tiene lugar en el citoplasma donde se encuentran los ribosomas.

La traducción genera la proteína que está transcrita en el ARN.

El código genético

•El ADN puede fabricar miles de proteínas diferentes con tan sólo 4 nucleótidos. La combinación de éstos genera el código genético.

•Cada trío de nucleótidos (triplete o codón) va a generar el código para un aminoácido (unidades básicas de las proteínas)

•Además alguno de estos tripletes codifican para señales como el principio y el fin de la secuencia de aminoácidos.

Las mutaciones

•Una mutación es una alteración en la secuencia del ADN.

•Pueden producirse por la eliminación de un nucleótido, añadir un nucleótido o se cambia por un nucleótido que no es el complementario.

•Las mutaciones pueden ser producidas de forma natural (por errores en la replicación del ADN (aunque hay sistemas de reparación puede sufrir errores) o por agentes mutágenos, como son las radiaciones y algunas sustancias químicas.

•¿Las mutaciones se heredan?

Dependen de en que lugar del organismo se produzca la mutación y en que parte del ADN.

Si se producen en las células somáticas, lo normal es que la mutación desaparezca, aunque en algunos casos estas mutaciones pueden degenerar en un tumor.

Si se producen en las células sexuales (gametos), la mutación se transmitirá a la descendencia y por lo tanto a todas las células del mismo.

Podemos decir que las mutaciones son el origen de la diversidad genética.

Trabajar con los genes

Una de las líneas de trabajo de la biología es la utilización de la información genética y sus derivados para el beneficio del ser humano.

Algunos ejemplos que vamos a ver son:

• PCR.
• Ingeniería genética.
• Organismos transgénicos.