1. Replicación del ADN: Hebra Continua vs. Discontinua
La replicación del ADN se realiza de forma continua en una cadena y discontinua en la otra debido a la naturaleza de la ADN polimerasa III. Esta enzima solo puede leer las hebras molde en dirección 3’ a 5’, mientras que sintetiza las nuevas cadenas en dirección 5’ a 3’.
En la hebra conductora, orientada en sentido 3’ a 5’, la ADN polimerasa III puede replicar de forma continua, avanzando en la misma dirección que la horquilla de replicación.
En la hebra retardada, con orientación 5’ a 3’, la replicación es discontinua. La ADN polimerasa III sintetiza pequeños fragmentos de ADN, conocidos como fragmentos de Okazaki, en dirección 5’ a 3’. Estos fragmentos se unen posteriormente para formar la hebra completa. La hebra retardada recibe su nombre porque su síntesis se retrasa al tener que esperar a que la horquilla de replicación se abra lo suficiente.
Tanto la hebra conductora como los fragmentos de Okazaki inician su síntesis con un ARN cebador (primer), que se elimina posteriormente.
2. Genes y Mutaciones: Implicaciones en la Evolución
Definición de Gen
Un gen es la unidad fundamental de la herencia. Es un fragmento de ADN (o ARN en algunos virus) que contiene la información para un carácter específico. Corresponde al «factor hereditario» de Mendel.
Definición de Mutación
Las mutaciones son alteraciones aleatorias en el material genético (ADN o ARN). Pueden ser somáticas si ocurren en células no reproductoras, o germinales si afectan a las células reproductoras.
Agentes Mutagénicos
- Radiaciones: ultravioleta, rayos X, rayos gamma, alfa y beta.
- Sustancias químicas: ácido nitroso, hidroxilamina, gas mostaza.
Importancia de las Mutaciones en la Evolución
Según la teoría neodarwinista, las mutaciones son la principal fuente de variabilidad genética en organismos con reproducción asexual, y una fuente importante, junto con la recombinación genética, en organismos con reproducción sexual. Aunque su frecuencia es baja, las mutaciones son cruciales para la evolución, ya que generan nuevos genes y, por tanto, nuevas variantes sobre las que actúa la selección natural.
3. Introducción de ADN en Células Eucariotas: Uso de Bicapas Lipídicas
Una estrategia para introducir ADN en una célula eucariota consiste en rodearlo con una bicapa lipídica, formando una vesícula. Esta vesícula se fusiona con la membrana plasmática de la célula, liberando el ADN en el interior. Este proceso es análogo a la exocitosis/endocitosis, un mecanismo natural de transporte celular. La fusión de la bicapa lipídica con la membrana plasmática se ve favorecida por el carácter anfipático de los fosfolípidos en un medio acuoso.
4. Definiciones Adicionales
a) Plásmido
Un plásmido es una molécula de ADN extracromosómico presente en el citoplasma de algunos procariotas. Contienen genes que confieren ventajas adaptativas, como resistencia a antibióticos, producción de toxinas o capacidad para degradar sustancias.
b) Agente Mutagénico
Un agente mutagénico (o mutágeno) es un factor físico, químico o biológico que causa mutaciones. Se clasifican en:
- Endógenos: causan mutaciones espontáneas (e.g., metabolitos reactivos, errores de apareamiento, fluctuaciones térmicas).
- Exógenos: causan mutaciones inducidas (e.g., mutágenos físicos, químicos y biológicos).
c) Mutación (repetida)
Ver definición en la sección 2.