Descifrando el ADN: Estructura, Replicación, Código Genético y Aplicaciones Biotecnológicas

Estructura del ADN

Las dos cadenas de nucleótidos del ADN interactúan entre sí mediante el apareamiento de las bases A-T y G-C. La doble hélice es una estructura estable gracias a los enlaces que se forman entre las bases complementarias. Las dos cadenas son antiparalelas, es decir, están orientadas de manera opuesta. La información genética se codifica por el orden en que se unen sus nucleótidos, lo que se denomina secuencia de nucleótidos. La única diferencia entre la información genética de cada individuo es la secuencia de nucleótidos de su ADN.

Replicación del ADN

¿Dónde ocurre?

La replicación ocurre en el núcleo, específicamente en el ADN, durante la fase S de la interfase del ciclo celular.

Importancia biológica

La replicación permite formar las dos cromátides idénticas de los cromosomas que se observan durante la metafase de la mitosis.

Proceso semiconservativo

La replicación es semiconservativa porque, al romperse y dividirse la cadena original en dos, comienza el apareamiento de los nucleótidos. El resultado final es una mezcla de la cadena original con una nueva.

El Código Genético

El código genético es el conjunto de instrucciones contenidas en la secuencia de nucleótidos del ADN, necesarias para sintetizar proteínas.

Características

  • Código de tres letras: Cada secuencia de tres nucleótidos (triplete) codifica un aminoácido.
  • Código degenerado: La mayoría de los aminoácidos están codificados por más de un triplete.
  • Señales de inicio y fin: Existen tripletes que no codifican aminoácidos, sino que indican el inicio y el final de la síntesis de cada proteína.
  • Universalidad: El código genético es universal; todos los organismos comparten los mismos códigos para los mismos aminoácidos.

Transcripción y Traducción: Diferencias Clave

La transcripción sirve para copiar la información genética de la cadena codificante del ADN a una molécula de ARNm. Este proceso se realiza en el núcleo. La traducción es el proceso por el cual se unen los aminoácidos en la secuencia dictada por los tripletes del ARNm. Este proceso se realiza en los ribosomas.

Vectores en Ingeniería Genética

(Pregunta sin respuesta en el texto original. Se necesita más información para responder)

Ventajas de la Producción de Hormonas Mediante Tecnología del ADN

La principal ventaja de producir hormonas como la del crecimiento o el factor VIII mediante la tecnología del ADN recombinante es su mayor disponibilidad. Esto facilita que las personas que las necesitan puedan acceder a ellas con mayor facilidad y, en muchos casos, con mayor seguridad y eficacia (como en el caso de la insulina).

Secuencia de Aminoácidos y Mutaciones

(Pregunta incompleta en el texto original. Se necesita la secuencia de ADN para responder). La pregunta sobre la mutación puntual es incorrecta. Si se *cambia* una base, *sí* se altera la secuencia, aunque *podría* no alterar el aminoácido codificado (debido a la degeneración del código genético). Si se *eliminase* una base, se alteraría *toda* la secuencia a partir de ese punto (mutación por corrimiento del marco de lectura).

Mutaciones

¿Qué son?

Las mutaciones son cambios aleatorios en el material genético. Pueden ocurrir en cualquier célula del organismo. Existen dos tipos principales:

  • Mutaciones cromosómicas: Afectan al número o a la estructura de los cromosomas y se deben a errores durante la división celular o la formación de gametos.
  • Mutaciones génicas: Son cambios en la secuencia de nucleótidos del ADN que afectan a la estructura de un gen y, en consecuencia, alteran la proteína codificada por este.

Agentes Mutagénicos

Los agentes mutagénicos incluyen radiaciones (rayos X, rayos gamma y luz ultravioleta), algunas sustancias químicas (alquitrán del tabaco y gas mostaza) y determinados contaminantes ambientales.

Clonación Reproductiva vs. Terapéutica

La clonación terapéutica no busca generar nuevos individuos idénticos. Su objetivo es producir células madre que se pueden utilizar con fines terapéuticos para tratar enfermedades. La clonación reproductiva, por otro lado, tiene como objetivo principal la obtención de un individuo completo e idéntico a otro.

Análisis de Huellas Genéticas

(Pregunta incompleta en el texto original. Se necesita la imagen para responder).

Segundo Examen (Ejercicios Adicionales)

Ejercicio 1

a) Hay 4 nucleótidos en la imagen.

b) La secuencia de nucleótidos de esta cadena es TACG.

c) Complementarias: Las cadenas de ADN se encuentran en una estructura espiral y son complementarias debido al apareamiento específico de las bases nitrogenadas de ambas cadenas (A con T, y G con C). Antiparalelas: Las cadenas complementarias están orientadas en direcciones opuestas (una en dirección 5′ a 3′ y la otra en dirección 3′ a 5′).

Ejercicio 2

La replicación del ADN es el proceso mediante el cual se crea material genético a partir de la división celular. Se denomina replicación semiconservadora porque cada nueva molécula de ADN conserva una de las cadenas originales y utiliza una cadena de nueva síntesis como molde.

Ejercicio 3

a) Que el código genético sea universal significa que todos los organismos conocidos utilizan el mismo código para traducir la secuencia de nucleótidos del ADN en la secuencia de aminoácidos de las proteínas.

b) Esta propiedad es fundamental para la biotecnología, ya que permite transferir genes de un organismo a otro y que estos se expresen correctamente.

La Insulina y la Ingeniería Genética

La insulina, una hormona crucial para el tratamiento de la diabetes, se obtenía anteriormente de extractos animales, como el cerdo. Esto podía causar reacciones adversas en algunas personas, ya que la insulina animal no es idéntica a la humana. Actualmente, la insulina se produce utilizando bacterias modificadas genéticamente. Esta insulina recombinante es idéntica a la humana y no provoca los mismos efectos secundarios.

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