Genética molecular

Biología y Geología

La única diferencia entre las moléculas de ADN de distintos individuos es el orden en el que se disponen sus nucleótidos; lo que se denomina secuencia. Los nucleótidos se ordenan a modo de palabras que compusieran frases.

DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA Una vez conocida la estructura del material genético hubo que estudiar su funcionamiento lo que permitió establecer el dogma central de la biología.



replicación

transcripción

traducción

Replicación: Proceso por el cual el ADN puede formar copias idénticas de sí mismas. Transcripción: Proceso mediante el cual la información contenida en el ADN se transmite en forma de ARN (ARNm) Traducción: Es el proceso que hace posible la fabricación de una proteína en los ribosomas a partir del mensaje transcrito en el ARNm.

¿CÓMO SE DUPLICA EL ADN? Antes de cada división celular, la célula realiza una copia exacta de su ADN, para repartir idéntica información genética entre sus dos células hija. Este proceso se denomina replicación. Tiene lugar en el núcleo durante la interfase y se lleva a cabo de la siguiente forma:

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- La doble hélice de ADN se abre y las dos cadenas se separan. - Los nucleótidos libres de que dispone la célula en el núcleo pueden unirse a los nucleótidos del ADN, a través de sus bases complementarias (A/T y G/C) - Los nucleótidos incorporados se unen entre sí y dan lugar a las nuevas cadenas de ADN. Cada una de las moléculas posee una de las cadenas originales de la molécula madre y una cadena complementaria recién sintetizada. LA TRANSCRIPCIÓN Es el proceso de síntesis de ARN en el cual una secuencia de bases nitrogenadas de un fragmento de ADN (gen) se transfiere a una secuencia de bases complementarias pertenecientes a un ARN LA TRADUCCIÓN ¿Qué es lo que se traduce? En realidad se traduce el lenguaje del ADN, que se lee en la secuencia de bases, tanto en el ADN como en el ARN, a un nuevo lenguaje que es el de los aminoácidos que formarán un polipéptido. Por eso se dice que un gen codifica un polipéptido. La traducción de un lenguaje a otro debe realizarla un verdadero traductor que comprenda ambos lenguajes. Este traductor es el ribosoma, el cual con la ayuda del ARN de transferencia (ARNt), lee las bases en el ARNm, y a través del anticodón del ARNt que se une por complementariedad al codón del ARNm, se asocia a un aminoácido.

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Los ácidos nucleicos están formados por 4 clases de nucleótidos mientras que las proteínas están formadas por 20 aminoácidos. Es necesario establecer una correlación entre las bases y los aminoácidos para averiguar de qué modo la información contenida en el ADN es capaz de ordenar la síntesis de una determinada proteína. Si a cada aminoácido correspondiese un solo nucleótido entonces sólo se podrían codificar 4 aminoácidos. Si fuesen dos nucleótidos los que codifican un aminoácido, las posibles combinaciones serían 4^2=16 y tampoco serían suficientes. Las combinaciones de 3 nucleótidos son 4^3=64 con lo que es posible codificar los 20 aminoácidos y sobrarían códigos. Se puede imaginar según esto el ADN formado por una sucesión de grupos de 3 nucleótidos, llamados tripletes, correspondiente cada uno a un aminoácido. Este planteamiento teórico ha sido demostrado experimentalmente y, efectivamente, el código de cada aminoácido está contenido en un triplete o en varios de nucleótidos del ADN. Este código que asocia a cada aminoácido un grupo de 3 nucleótidos se denomina código genético. Se considera que es degenerado porque existen más tripletes que aminoácidos hay para codificar, y universal ya que sin apenas variaciones es utilizado por todos los seres vivos.

EL CÓDIGO GENÉTICO El código genético es un conjunto de reglas que permiten relacionar la secuencia de los nucleótidos del ADN con la secuencia de aminoácidos de una proteína. El código genético es un código de tres letras. Las letras son los nucleótidos que forman el ADN. Cada grupo de tres nucleótidos, se denomina triplete o codón, es la clave para un determinado aminoácido de la proteína Tanto en los procariotas como en los eucariotas, el mecanismo de la síntesis de proteínas se puede considerar dividido en tres etapas sucesivas:





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Iniciación de la síntesis de proteínas: Hacen falta señales de iniciación para que comience la síntesis de proteínas: el triplete iniciador AUG, que codifica la Metionina.







A continuación se lee el segundo codón y a él se le une el ARNt del segundo aminoácido, que posee su respectivo anticodón. Se crea un enlace que une a ambos aminoácidos (enlace peptídico).

El ribosoma se desplaza a lo largo del ARNm exactamente 3 nucleótidos (1codón). Esto provoca la expulsión del ARNt de la Met, mientras que el ARNt del segundo aminoácido, junto con el dipéptido que lleva unido, se desplaza hacia la izquierda y deja vacío su lugar, que es ocupado por el tercer codón Esto se repite hasta que se lea un codón con la señal "stop", y ahí se finalizará con la construcción del polipéptido (proteína).

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