Estructura y Función del ADN y ARN
ARN Mensajero (ARNm)
Función: Transporta la información genética desde el ADN en el núcleo celular hasta los ribosomas en el citoplasma, donde se utiliza para dirigir la síntesis de proteínas.
ARN Ribosómico (ARNr)
Función: Componente estructural de los ribosomas, donde se lleva a cabo la síntesis de proteínas. Los ARNr también ayudan en la formación de enlaces peptídicos durante la síntesis de proteínas.
ARN de Transferencia (ARNt)
Función: Moléculas adaptadoras que transportan aminoácidos específicos al ribosoma durante la síntesis de proteínas. Reconocen secuencias de codones en el ARNm y aseguran que los aminoácidos correctos se agreguen a la cadena polipeptídica en crecimiento.
Estructura del ADN
El ADN nuclear, que forma la cromatina.
El ADN mitocondrial, presente en las mitocondrias.
El ADN plastidial, en los cloroplastos
Los nucleótidos están constituidos por la unión de tres tipos de moléculas: un resto de ácido ortofosfórico (H₃PO₄), un monosacárido de cinco carbonos (pentosa), que puede ser ribosa o desoxirribosa, y una base nitrogenada.
La molécula de ADN es bicatenaria, es decir, está constituida por dos cade- nas de polinucleótidos que se unen mediante enlaces de hidrógeno entre sus bases nitrogenadas
Replicación del ADN
Cuando una célula se divide, las dos células hijas deben recibir el mismo ma- terial genético. Para que esto sea posible es imprescindible que, previamente, el ADN forme copias de sí mismo, es decir, que se replique o duplique.
Este mecanismo se llama replicación o autoduplicación y es una capacidad exclusiva del ADN. Consiste en obtener dos moléculas hijas tomando como molde la molécula inicial. El proceso tiene lugar en el núcleo celular.
La replicación debe ser precisa . De lo contrario, las células hijas que recibie- ran moléculas de ADN distintas contendrían diferente información genética.
Las nuevas moléculas están formadas por una de las cadenas de nucleótidos del ADN original y otra de nueva creación, complementaria de la anterior, por lo que son idénticas. De ahí que se diga que la replicación es semiconservativa.
- La doble hélice del ADN se abre y las cadenas que la forman se separan
- Se van uniendo nucleotidos libres cuyas bases son complementarias de las bases de la hebra original
- Los nucleótidos incorporados se unen entre si.
- Se obtienen dos moléculas identicas al ADN original,
Transcripción
El proceso mediante el cual una parte del mensaje genético se copia desde su forma original, el ADN, al ARNm, se denomina transcripción.
La transcripción tiene lugar en el núcleo célular. El ARN mensajero (ARNm) formado sale al citoplasma a través de los poros de la envoltura nuclear.
Dicho ARNm es complementario, en su secuencia de bases, del fragmento de ADN que se ha transcrito, el cual se corresponde con la secuencia que codifi- ca para una proteína determinada, la que la célula necesite en ese momento, y no debe haber errores en la secuencia de ribonucleótidos.
- Se abre la doble helice del ADN.
- Los nucleótidos complementarios se sitúan enfrente de una de las dos cadenas (cadena molde).
- Solamente se copia una de las dos cadenas de ADN.
- Se obtiene una cadena de ARN con una secuencia de bases complementaria a la del ADN.
- El ARNm recién formado saldrà del núcleo celular.
Traducción
La traducción es el proceso de síntesis de proteínas a partir de la informaci contenida en el ARNm formado en la transcripción.
El conjunto de mecanismos que dan lugar a las nuevas proteínas tiene lug en el interior de los ribosomas.
Es fundamental que no se produzcan errores en la incorporación de los ar noácidos de la proteína en crecimiento, ya que cada proteína se caracteri por su secuencia de aminoácidos, que es la que le confiere su funcionalidad
Para que la traducción se realice se necesitan los siguientes elementos:
- Una molécula de ARNm, que procede de la transcripción de un fragment de ADN concreto.
- Ribosomas, que son los orgánulos capaces de «leer» el ARNm. Pueden est libres en el citoplasma o unidos a las membranas del retículo endoplasmice
- ARN de transferencia (ARNt), que son moléculas de ARN que llevan l aminoácidos hasta los ribosomas. Cada aminoácido es transportado por u determinado tipo de ARNt.
- Aminoácidos libres en el citoplasma.
- El ARNm sale del núcleo con la Información copiada del fragmento de ADN.
- El ARNm se une a los ribosomas.
- E ARNt transporta los aminoácidos hasta los ribosomas segün el orden indicadu en el mensaje del ARNm.
- Los ribosomas recorren la cadena de ARNm y van uniendo aminoácidos en el orden adecuado, según la secuencia de bases nitrogenadas: el ARtim es leida por los ribosomes, que lo traducen en una proteina.
- La proteina formada se libera del ribosoma.
Mutaciones
Las alteraciones del material genético se denominan mutaciones. Son solo perceptibles auqella k modificn alguna característica.
Causas:
Agentes mutágenos fisicos. Son radiaciones que pueden alterar el ADN. Las más importantes son la radiación ultravioleta, la gamma, la beta, también algunos ultrasonidos.
Agentes mutágenos químicos. Son compuestos químicos que alteran la secuencia de nucleótidos del ADN. Conocemos más de seis millones de sustancias con capacidad de producir mutaciones, entre las drogas, como el LSD.
Agentes mutágenos biológicos. Pueden ser virus que llevan en su genoma fragmentos de otra célula y los introducen en aquella a la que infectan mo- dificando su ADN
Mutaciones según el tipo de alteración genética
- Mutaciones génicas o moleculares. Afectan a la estructura química dele genes, a la secuencia de nucleótidos del ADN. Ello puede prod cambios en la secuencia de los aminoácidos de la proteína que se fabrica alterar su funcionamiento,
- Mutaciones cromosómicas. Afectan a la estructura de los cromosomas, de forma que se duplican, eliminan o cambian fragmentos de los mismos.
- Mutaciones genómicas o numéricas. Afectan al número de cromosoma y son de dos tipos:
- Aneuploidías, en las que falta algún cromosoma o hay alguno más.
- Euploidías, en las que se ve afectado LAS C´´RLULAS diploide de cromosomas lo que origina individuos con 3n, 4n… en vez de 2n cromosomas.
Ingeniería Genética
son la obten- ción de ADN recombinante, la utilización de vectores’ y la técnica de reac- ción en cadena de la polimerasa (PCR).
El ADN recombinante es una molécula de ADN artificial obtenida a partir de gen de un organismo y de un vector. Consta de diferentes fases:
1. Se localiza el gen que se va a manipular y se analiza su secuencia de nucleótidos.
2. Se aísla el gen utilizando unas enzimas (endonucleasas de restricción) que cortan el ADN en zonas específicas.
3. El gen se une a un vector (ADN de una bacteria o de un virus), que lo transportará. La unión gen + vector es el ADN recombinante.
4. EI ADN recombinante se introduce en la célula que expresará la proteína.
Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
Con esta técnica se obtienen millones de copias de un fragmento de ADN en muy poco tiempo. Es necesaria la acción de la enzima ADN polimerasa.
1.EI ADN se calienta para separar sus dos hebras.
2. Con la enzima ADN polimerasa y añadiendo nucleótidos al tubo, se sintetiza la cadena Complementaria de cada una de las hebras obtenidas.
3. Se separan las hebras de las moléculas formadas.
4. El ciclo se repite hasta conseguir la cantidad de ADN necesaria. La replicación del ADN llevada a cabo por la polimerasa crece de manera exponencial, por lo que la cantidad de ADN formado es muy grande.
La clonación es el proceso de obtención de copias idénticas a la muestra de un gen (clonación génica),.
1.Se extrae y se fragmenta el ADN con endonucleasas de restricción y se aísla el gen.
2. Se obtiene un vector bacteriano. 3. Se forma un ADN recombinante utilizando una enzima ligasa.
4. EI ADN recombinante se introduce en la célula hospedadora. 5. Las células con el gen introducido se reproducen.
bIOTECNOLOGÍA TRADICIONAL
ALIMentarias
Fabricación del pan gracias a las fermentaciones llevadas a cabo por la le- vadura
Fabricación de queso y derivados lácteos mediante la fermentación láctica que realizan algunas bacterias.
Producción de bebidas alcohólicas a partir de fermentaciones alcohólicas
sanitarias:
Fabricación de vacunas utilizando microrganismos
Elaboración de antibióticos producidos por ciertos mohos.
Medioambientales
Uso de bacterias para la descomposición de la materia orgánica de los resi- duos
Eliminación de la materia orgánica en las depuradoras mediante acciones realizadas por bacterias.
Fabricación bacteriana de bioplásticos, que son biodegradables’.
bIOTECNOLOGÍA actual
Agrícolas y ganadoras
La biotecnología aplicada a la agricultura y la ganadería se basa en la modifi- cación de plantas y animales con la finalidad de conseguir una mejora en los productos que se obtienen de ellos, como alimentos, textiles, etc
MARGARITA SALAS
EL DESCUBRIMIENTO FUE DE LA PROTEINA PHI 29 ADNPOLIMERASA HA SIDO FUNDAMENTAL EN LA BIOLOGÍA FUNDAMENTAL
La investigación de Severo Ochoa en la síntesis de ARN y ADN sentó las bases teóricas para entender la expresión génica, mientras que el descubrimiento de Margarita Salas de la ADN polimerasa phi29 proporcionó una herramienta crucial para la replicación del ADN.
para el avance de la biología molecular y la genética.
Nos permite conocer las contribuciones a la genética q realizó S.Ochoa en sus investigaciones y en su trabaja síntesis de ácido ribonucleico. Ayudándonos a entender los procesos genéticos d trnasmisión d la información genética
Su tabajo síntesis ácido ribonucleico fue fundamental para comprender cómo se trnasmiten y expresan los genees, aspectos fundam en el estudio d las bases d la herencia y en el desfciframiento del código genético
COntribución del descriframiento genético