Confirmación del ADN como Portador de la Información Genética

Experimento de Griffith

Griffith investigó varias cepas de la bacteria que causa neumonía en humanos. Al aplicarla sobre ratones, en los que suele ser letal, observó dos capas distintas: una virulenta, cepa S, y una que no lo era, cepa R. Las cepas se diferenciaban en que las S presentaban una cápsula de polisacáridos que forma una capa mucosa que protege a las bacterias de los fagocitos. Si inyectaba bacterias no virulentas vivas (R) con bacterias virulentas muertas (S), los ratones morían y, además, contenían bacterias S vivas. Dedujo que las bacterias S virulentas muertas podían transmitir un «factor transformante» a las R, convirtiéndolas en patógenas. La presencia de este factor transformante daba lugar a que las bacterias R vivas sintetizaran la cápsula polisacárida, convirtiéndose en bacterias virulentas (S).

Experimento de Avery

Avery, al investigar las transformaciones bacterianas observadas por Griffith, demostró que solo los extractos de bacterias S muertas que contenían ADN eran capaces de producir dicha transformación. Dedujeron entonces que el ADN, y no las proteínas, es la molécula portadora de la información biológica.

Experimento de Hershey y Chase

Hershey y Chase confirmaron estas conclusiones. Trabajaron con el bacteriófago T2, un virus que infecta bacterias. Reprodujeron este virus en bacterias cuyos aminoácidos cisteína y metionina contenían azufre radiactivo S³⁵ y obtuvieron virus con cápsidas proteicas radiactivas. Realizaron otro cultivo con fósforo radiactivo, P³², obteniendo virus con este isótopo en su ADN. Cuando los fagos con proteínas marcadas infectaban las bacterias, el marcaje no aparecía ni en las bacterias ni en los nuevos fagos, quedando tan solo en las cápsidas vacías. Sin embargo, al infectar bacterias con fagos que contenían ADN marcado radiactivamente, este marcaje se detectaba tanto en el interior de las bacterias como en los nuevos fagos. Así, demostraron que es el ADN, y no las proteínas, la molécula que pasa de una generación a la siguiente, y también que contiene la información genética de los organismos.

Síntesis de ADN in vivo

Reiji Okazaki descubrió unos fragmentos constituidos por aproximadamente cincuenta mil nucleótidos de ARN y unos mil o dos mil de ADN, que se denominaron fragmentos de Okazaki. Estos fragmentos son sintetizados al principio por la ARN-polimerasa y, posteriormente, son continuados por la ADN polimerasa, en dirección 5′-3′ sobre diferentes regiones de la hebra patrón. Después, sin desplazarse del lugar que ocupan, estos fragmentos pierden su porción de ARN, que se sustituye por ADN, y permanecen unidos entre sí constituyendo un filamento exclusivamente de ADN, que aparentemente crece en dirección 3′-5′.

Tipos de Lípidos y sus Funciones

Indica a qué tipo de lípido pertenecen las siguientes macromoléculas, señalando en cada caso sus unidades estructurales básicas. ¿Qué tipos de lípidos no pueden formar por sí micelas en un medio polar? Razona la respuesta. ¿Cuáles son las funciones biológicas de estos lípidos no formadores de micelas?

• a) Fosfolípidos: Lípidos saponificables formados por glicerol, ácidos grasos y ácido fosfórico.
• b) Ceras: Lípidos saponificables formados por la unión de un ácido graso y un alcohol.
• c) Carotenoides: Lípidos insaponificables formados por la unión de unidades isoprenoides.
• d) Triacilglicéridos: Lípidos saponificables formados por la unión de ácidos grasos y glicerina.

Los lípidos insaponificables no contienen ácidos grasos en su molécula y no dan reacciones de saponificación. La capacidad de formar micelas en un medio acuoso viene determinada por la presencia de moléculas que tengan un carácter anfipático, como es el caso de los ácidos grasos. Los ácidos grasos se orientan en el agua, ya que presentan una parte polar (hidrófila) y una parte no polar (hidrófoba). Esta característica determina la formación espontánea de micelas en un medio acuoso. Dentro de este grupo estarían esteroides y los terpenos. Las funciones más importantes de estos lípidos son: función reguladora, función fotosintética, función estructural y función de transporte.

Tipos y Funciones de las Proteínas

Holoproteínas

Solo contienen aminoácidos. Se pueden clasificar en:

• Proteínas filamentosas: Son insolubles en agua y se encuentran en los animales. Generalmente, los polipéptidos de estas proteínas están enrollados en una sola dimensión, formando fibras paralelas.
• Proteínas globulares: Tienen una estructura más o menos globular y compleja. La mayoría son solubles en agua o bien en disoluciones polares.

Heteroproteínas

Contienen una parte proteica y otra no proteica. Se dividen en 5 grupos:

• Cromoproteínas
• Glucoproteínas
• Lipoproteínas
• Nucleoproteínas
• Fosfoproteínas

Estructura de las Proteínas

a) Componentes básicos de las proteínas. b) ¿Qué tipo de enlace une estos componentes? c) Enumera los diferentes niveles estructurales que pueden presentar una proteína y di qué tipo de enlaces estabilizan cada uno de estos niveles. d) ¿Qué es la desnaturalización de una proteína?

a) Los aminoácidos. Su estructura contiene un grupo amino y un grupo carboxilo unido a un carbono alfa.

b) Se unen mediante enlaces peptídicos que se establecen entre el grupo amino de un aminoácido y el grupo carboxilo del siguiente.

c) Pueden alcanzar 4 niveles: estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.

• Primaria: Enlaces peptídicos entre el grupo carboxilo de un aminoácido y el grupo amino del siguiente.
• Secundaria: Principalmente enlaces por puentes de hidrógeno.
• Terciaria: Enlaces de diversos tipos, como puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas, puentes disulfuro, etc.
• Cuaternaria: Interacciones entre diferentes cadenas polipeptídicas, similares a las de la estructura terciaria.

d) La desnaturalización de una proteína es la pérdida de su estructura tridimensional nativa, lo que conlleva la pérdida de su función biológica. Puede ser causada por cambios en la temperatura, el pH, la concentración de sales, etc.