Resumen Biología.Sucesos de descubrimiento del DNA

Mendel: introduce el concepto de gen(1860) Experimento de Griffith: (1928) inyecta dos sepas de la bacteria neumococos (sepa s y sepa r) la sepa S era dañina ya que se recubre con una capsula de polisacáridos lo que la hace inmune al sistema inmunológico del ser que ha infectado, en cambio la sepa R es derrotada por el sistema inmune. Al ratón se le inyecta la sepa S y el ratón muere, se le inyecta la sepa R y el ratón vive, luego s ele inyecta neumococos de la sepa S muertos y el ratón vive. Luego s ele inyecta de la sepa S muertos y de la sepa R vivas y el ratón muere. Se le saca sangre y se descubren neumococos de la sepa S vivos. Es decir que en las bacterias S muertes había algo que permitía el cambio de las bacterias R (que era el ADN) Griffith postula la existencia de un factor de transformación como responsable de este fenómeno. Experimento de Avery: (1944) crearon una lisis a partir de ellas (neumococos tipo S) en los tubos de ensayo de las bacterias muertas se transformaron en bacterias R vivas y estas a S, entonces fueron descargando distintos organelos o biomoleculas de las células como responsables de esta ‘’transformación’’ hasta que revisaron los ácidos nucleicos al terminar este experimento determinaron que el DNA es el principal transformador. Experimento de Hershey y Chase: (1952) confirmaron que el DNA es la base del material genético. Se marcan virus con fosforo radioactivo (estructura el DNA) y se encontraron que las bacterias infectadas tenían el DNA con el fosforo radiactivo. Otros virus lo marcan con azufre que compone proteínas, cuando se vio los resultados se dieron cuenta que el azufre estaba en las cubiertas proteicas pero no en las bacterias infectadas.

Estructura química del DNA.

El DNA está compuesto por sus monómeros llamados nucleótidos que a su vez están conformados por 1 pentosa (desoxirribosa) 1 base nitrogenada (adenina, timina, guanina y citosina) y un grupo fosfato. Las bases se separan en, purinas (adenina y guanina) que tienen dos anillos y las pirimidicas (timina y citosina) que tienen solo un anillo.

Como se hereda el DNA.

La importancia de la replicación o fase de síntesis, es que cada célula hija tenga el mismo duplicado exactamente igual al de la célula progenitora. Para que ocurra este proceso se necesita una hebra de patrón o molde; enzimas que regulen y aceleren el proceso, mucho ATP y muchas moléculas de nucleótidos con los que se formara la nueva molécula.

1. Se separa las cadenas de nucleótidos gracias a la ruptura de puentes de hidrogeno que unen las bases de ambas cadenas.2. Cuando ocurre lo anterior se forma la horquilla de replicación, que tiene forma de Y en la cual pasan las enzimas que catalizan la replicación del DNA.3. Donde se inicia la replicación se llama origen de la replicación que corresponde a una cadena específica de nucleótidos a los que se unen las enzimas que comienzan el proceso.4. Desde cada origen la replicación es bidireccional y se observa una burbuja de replicación que está formada por dos horquillas opuestas.5. Las enzimas van uniendo los nucleótidos complementarios a las bases libres de la cadena original, esto se hace de 5’-3’.6. Como las cadenas se van formando anti-paralelamente cuando se forma la horquilla solo un lado tiene el 3-oh donde se puede seguir uniendo nucleótidos de forma continua en cambio en el otro lado nos encontramos con que la cadena termina en 5-p por lo que es discontinua o retrasada por que se sintetiza produciendo fragmentos cortos que serán unidos por enzimas, por esto la replicación es semi-discontinua.7. Cuando las enzimas llegan al término de la cadena molde se encuentran con la secuencia de término el cual indica el fin del proceso.8. Ahora cada hebra de DNA resultante tiene una cadena de origen y otra nueva por eso se dice que la replicación es semi conservativa.

Este proceso es controlado por enzimas, como por ejemplo:

DNA helicasa: rompe los enlaces de hidrogeno logrando separar las cadenas de DNA. Las cadenas se vuelven a enrollar lo que dificulta el proceso por lo que actúan las enzimas topoisomerasas o girasas que ‘’rompen cadenas de DNA para liberar tensión’’ o desenrollan el DNA. La enzima DNA polimerasa va sintetizando la nueva cadena en dirección 5-3 colocando 50 nucleótidos por segundo. Esta enzima como tal en la hebra continua avanza de 5-3 en forma continua sin cortes, en cambio en la hebra retardada tiene que partir de un pedacito de RNA para comenzar a poner los nucleótido en dirección correcta 5-3. Cabe destacar la función de exonucleasa de esta enzima que va corrigiendo sus propios errores. La enzima DNA ligasa es la encargada de unir los fragmentos de okazaki, fragmentos de la hebra retrasada. La DNA primasa o RNA polimerasa sintetiza pequeños fragmentos de RNA que son necesarios para empezar a añadir los nucleótidos.

Información importante de la guía.

La replicación comienza en lugares específicos de la molécula llamados origen de replicación.

Finalmente se obtienen dos hebras de DNA completamente iguales, casi sin errores.

¿Cómo se expresa la información del DNA?

La anemia falciforme (heredable) se produce por el cambio de un aminoácido en la estructura de cierta proteína (el glutamato se cambia por la valina). Por lo tanto se puede deducir que las proteínas son codificadas por los genes en el DNA (ya que es una enfermedad heredable).

El fenotipo depende de las proteínas, las proteínas dependen de los genes y los genes dependen del DNA. Las proteínas son los agentes que expresan la información genética.

Los ribosomas sintetizan mal las proteínas pero en cierto modo no es culpa de ellos si no de los genes presentes en el DNA, pero ¿Cómo se puede comunicar el DNA con los ribosomas? Es fácil, mediante el ARN mensajero. Esto se demostró con un experimento, marcaron con uracilo radiactivo el ARN y observaron que dentro de la célula se producía en el núcleo pero viajaba al citoplasma. El RNAm lleva la información de un gen para sintetizar una proteína.

Transcripción del ARNm

Proceso altamente regulado ya que de el depende el funcionamiento de la celula u organismo. Consta de 4 etapas.

1. Iniciación: Comienza con la unión de uno de los muchos factores de la transcripción al promotor (caja TATA) es una secuencia especifica del gen, vecina del sitio de inicio (TAC) a la cual se une la RNA polimerasa.

2. Elongación: la ARN polimerasa comienza añadir de manera complementara y anti-paralela a la hebra de DNA molde por lo tanto si la cadena de DNA es 3’TACCG’5 la cadena de RNA será 5’AUGGC’3.

3. Terminación: La RNA polimerasa reconoce una secuencia de termino (ATT-ACT-ATC) y como resultado se obtiene una molécula de ARN con la info del gen de la hebra de ADN molde.

Maduración: proceso único de las células eucariontes; consiste en el corte de intrones y el empalme de exones y en marcar al ARN. Los eucariontes presentan secuencia que no codifican aminoácidos y son los llamados intrones, ubicados en la secuencia que si codifican como los exones. Los intrones deben eliminarse y luego de eso los exones se empalman formando un rna mensajero maduro, este empalme lo hace la arn ligasa. Este ARNm maduro es marcado con una larga cola de adenina o cola polia y así podrá salir del núcleo. También se le agrega una guanina en el extremo contrario para evitar la degradación de la información transcrita.

Regulación de la transcripción.

Todas las células somáticas son diferentes en cuanto a su fenotipo pero su genoma es el mismo ya que provienen del mismo cigoto, esto es producto del proceso de especialización que origina los distintos tejidos. Esto es posible por los factores de la transcripción, es decir, existen polipéptidos que activan o inhiben la transcripción de determinados genes.

Algunos genes siempre están actuando pues se encargan de la expresión de los genes constitutivos los cuales se encargan de la síntesis de péptidos que se necesitan continuamente en la célula, en cambio con otros que solo se necesitan en ciertas ocasiones.

El código genético es el lenguaje de los genes.

Las reglas del código.

Es un código universal pues casi todos los eres vivos ocupan el mismo, lo cual es una evidencia del origen común de los organismos.

Existen tríos de nucleótidos de ARN o codones que codifican cada uno de ellos para un aminoácido específico.

El código genético es redundante o degenerado ya que la mayoría de los aminoácidos pueden ser codificados por varios codones.

El codón AUG es el de inicio, tiene sentido ya que la secuencia de inicio es TAC en el DNA Existen señales de termino que no codifican aminoácidos UAA-UAG-UGA