Introducción a la Genética: Replicación del ADN, Mutaciones y Expresión Génica

Diferencias entre Suero y Vacuna

Los sueros y las vacunas son herramientas utilizadas para la inmunización, pero funcionan de maneras distintas:

  • Sueros: Inmunización artificial pasiva. Contienen anticuerpos específicos, por lo que no hay respuesta inmune ni memoria inmunológica. Efecto inmediato pero poco duradero. Efecto curativo.
  • Vacunas: Inmunización artificial activa. Son antígenos atenuados que proporcionan una respuesta inmune y memoria inmunológica. Tardan días en hacer efecto, pero producen una inmunidad duradera o permanente. Efecto preventivo.

Replicación Semiconservativa del ADN

La replicación es el proceso mediante el cual el ADN crea copias exactas de sí mismo, permitiendo la transmisión de información genética a las células hijas. Ocurre en la fase S de la división celular.

Fases de la Replicación

Iniciación

La doble hélice se abre en el punto de iniciación del ADN. Enzimas como las helicasas rompen los enlaces entre las bases nitrogenadas, mientras que las girasas y topoisomerasas evitan tensiones. Las proteínas SSB se unen a las hebras molde para evitar que se vuelvan a enrollar. Se forma una burbuja de replicación con dos horquillas de replicación donde se sintetizan las nuevas hebras.

Elongación

Se sintetizan nuevas hebras de ADN sobre las hebras molde originales. Las ADN polimerasas unen nucleótidos y eliminan los mal apareados. Se necesita un cebador de ARN para iniciar la síntesis. La hebra complementaria a la hebra molde 5′-3′ se sintetiza de forma discontinua mediante fragmentos de Okazaki, que luego se unen mediante la ligasa para formar la hebra retardada.

Mutaciones

Las mutaciones son cambios en la secuencia o el número de nucleótidos del ADN. Pueden ser:

  • Germinales: Afectan a los gametos y células madre.
  • Somáticas: Afectan a las células somáticas.

Según la extensión del material genético afectado, pueden ser:

  • Génicas: Cambios en la secuencia de nucleótidos de un gen.
  • Cromosómicas: Afectan a la estructura de los genes de un cromosoma.
  • Genómicas: Aumentan o disminuyen el número de cromosomas.

Los agentes mutagénicos son factores físicos, químicos o biológicos que aumentan la frecuencia de mutaciones.

Ingeniería Genética

La ingeniería genética es la manipulación del ADN para obtener seres modificados genéticamente.

La Expresión del Mensaje Genético

La traducción es el proceso que une aminoácidos en el orden determinado por la secuencia de nucleótidos del ARNm. Un gen es un fragmento de ADN que determina la síntesis de una molécula de ARN o una proteína.

Mecanismo de la Transcripción (Procariotas)

La ARN polimerasa es la enzima responsable de la transcripción. El proceso consta de tres etapas:

  • Inicio: La ARN polimerasa se une al ADN en el promotor.
  • Elongación: La ARN polimerasa separa las hebras de ADN y sintetiza la cadena de ARN en sentido 5′-3′.
  • Terminación: La ARN polimerasa reconoce secuencias de terminación y se libera del ADN y el ARN formado.

La maduración del ARN implica modificaciones por nucleasas.

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