Replicación del ADN, Código Genético, Antígenos, Anticuerpos, Vacunas y Sueros: Fundamentos Biológicos

Replicación del ADN

El proceso de replicación del ADN es el mecanismo que permite al ADN duplicarse, es decir, sintetizar una copia idéntica. De esta manera, de una molécula de ADN única, se obtienen dos o más réplicas de la primera. Esta duplicación del material genético se produce de acuerdo con un mecanismo semiconservador, lo que indica que las dos cadenas complementarias del ADN original, al separarse, sirven de molde cada una para la síntesis de una nueva cadena complementaria. Así, cada nueva doble hélice contiene una de las cadenas del ADN original. Gracias a la complementación entre las bases que forman la secuencia de cada una de las cadenas, el ADN tiene la importante propiedad de reproducirse idénticamente, lo que permite que la información genética se transmita de una célula madre a las células hijas y es la base de la herencia del material genético.

La molécula de ADN se abre como una cremallera por ruptura de los puentes de hidrógeno entre las bases complementarias en puntos determinados: los orígenes de replicación. Las proteínas iniciadoras reconocen secuencias de nucleótidos específicas en esos puntos y facilitan la fijación de otras proteínas que permitirán la separación de las dos hebras de ADN, formándose una horquilla de replicación. Un gran número de enzimas y proteínas intervienen en el mecanismo molecular de la replicación, formando el llamado complejo de replicación o replisoma. Estas proteínas y enzimas son homólogas en eucariotas y arqueas, pero difieren en bacterias.

El Código Genético

El código genético es el conjunto de reglas que define cómo traducir una secuencia de nucleótidos en el ARN a una secuencia de aminoácidos en una proteína, en todos los seres vivos. Esto demuestra que ha tenido un origen único o universal, al menos en el contexto de nuestro planeta. El código define la relación entre secuencias de tres nucleótidos, llamadas codones, y aminoácidos. De ese modo, cada codón se corresponde con un aminoácido específico. La secuencia del material genético se compone de cuatro bases nitrogenadas distintas, que tienen una función equivalente a letras en el código genético: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C) en el ADN, y adenina (A), uracilo (U), guanina (G) y citosina (C) en el ARN.

Antígenos

Un antígeno es una sustancia que desencadena la formación de anticuerpos y puede causar una respuesta inmunitaria. La definición moderna abarca todas las sustancias que pueden ser reconocidas por el sistema inmunitario adaptativo, bien sean propias o ajenas. Un antígeno suele ser una molécula ajena o tóxica para el organismo (por ejemplo, una proteína derivada de una bacteria) que, una vez dentro del cuerpo, atrae y se une con alta afinidad a un anticuerpo específico. Cada anticuerpo es capaz de lidiar específicamente con un único antígeno gracias a la variabilidad que le otorga la región determinante de complementariedad del anticuerpo dentro de la fracción Fab de los mismos.

Anticuerpos

Los anticuerpos (también conocidos como inmunoglobulinas, abreviado Ig) son glucoproteínas del tipo gamma globulina que se unen al antígeno provocando su síntesis. Pueden encontrarse de forma soluble en la sangre u otros fluidos corporales de los vertebrados, disponiendo de una forma idéntica que actúa como receptor de los linfocitos B y son empleados por el sistema inmunitario para identificar y neutralizar elementos extraños tales como bacterias, virus o parásitos.

Vacunas y Sueros

Las Vacunas

Son preparados de gérmenes atenuados que se introducen en un individuo para que este forme anticuerpos y los guarde en sus células memoria por si este individuo es atacado por el antígeno. Las vacunas son una técnica preventiva y constituyen el tipo de inmunidad conocido como Inmunidad Artificial Activa.

Los Sueros

Son preparados que se inyectan en un individuo enfermo, después de que se haya introducido un antígeno a un animal parecido al hombre y este haya formado anticuerpos. Al individuo se le inyecta el suero del animal que contiene los anticuerpos, de esta manera se combate la enfermedad. Los sueros son una técnica curativa y constituyen el tipo de inmunidad conocido como Inmunidad Artificial Pasiva.

Diferencias entre Vacunas y Sueros

  • Antígenos:
    • Vacunas: Introducción de gérmenes atenuados al propio individuo.
    • Sueros: Introducción del antígeno a un animal.
  • Inyección de sueros:
    • Vacunas: No.
    • Sueros: Sí.
  • Anticuerpos:
    • Vacunas: Formados por el mismo individuo.
    • Sueros: Formados por el animal.
  • Tipo de técnica:
    • Vacunas: Preventiva.
    • Sueros: Curativa.
  • Tipo de inmunidad:
    • Vacunas: Artificial activa.
    • Sueros: Artificial pasiva.

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