UNIVERSIDAD SAN CARLOS DE GUATEMALA FACULTAD CIENCIAS QUIMICAS Y FARMACIA BIOLOGIA GENERAL 1 LICDA. ANA FORTUNY SECCIÓN: A
INDICE Semana 8: Reproducción Celular Cromosomas eucariotas
4
Ciclo celular y mitosis
6
Regulación del ciclo celular
8
Reproducción sexual y meiosis
9
Semana 9 y 10: Principios básicos de la herencia Principios de Mendel sobre la herencia
11
Herencia y Cromosomas
13
Extensiones de la genética mendeliana
14
Semana 11: El ADN Evidencias del ADN como material hereditario
16
La estructura del ADN
18
Replicación del ADN
20
Semana 12: Expresión Genética Del ADN a la proteína
22
Transcripción
24
Traducción
26
Mutación
27
7.03.22
• • •
Cromosoma “cuerpo coloreado” Son los portadores de la información genética. Se encuentran dentro del núcleo de las células en el nucleoplasma.
Son incoloros, se tiñen con facilidad con técnicas de microscopía. Cromatina: Es la forma extendida y desenrollada de los cromosomas (ADN y proteínas asociadas). Son como hilos largos y delgados con apariencia granular. Durante la división celular, las fibras de cromatina se condensan y los cromosomas se hacen visibles. El ADN está organizado en unidades de información llamadas genes. Un gen determina alguna característica específica del organismo.
Descomposición gráfica de un cromosoma (encontrado en el núcleo de la célula), hasta los pares de bases del ADN. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chromosome-es.svg
A schematic depiction of a coding region in a segment of eukaryotic DNA https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=39416430
¿Cómo condensan las células su ADN en los cromosomas? • • • • •
Mediante proteínas llamadas histonas. Las histonas tienen carga positiva por la alta proporción de aminoácidos con cadenas laterales básicas. Las histonas se asocian con el ADN, que tiene carga negativa debido a sus grupos fosfato, para formar estructuras llamadas nucleosomas. Un grupo de proteínas llamadas condensinas son necesarias para la compactación cromosómica. La condensina se une al ADN y lo envuelve en lazos enrollados que son compactados en un cromosoma.
El número de cromosomas y el contenido de información difieren entre las especies. Lo que hace única a cada especie no es el número de cromosomas sino la información específica de los genes.
7.03.22
El ciclo celular ocurre en células somáticas • •
Células somáticas son diploides (2n) del cuerpo Células sexuales son haploides (n); gametos (óvulos y espermatozoides)
Incluye la interfase G1, S y G2 y la fase M (mitosis y citocinesis). Si fuera un período de 12 horas, G1 sería casi de 5 horas, S duraría 4.5 horas, G2 sería de 2 horas, y la fase M sería de 30 minutos. El ciclo celular consiste en una serie de eventos secuenciales que proceden de manera ordenada. Una falla en el control cuidadoso de esos eventos puede ser dañado. El ciclo celular https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Cell_Cycle-es.jpg
An overview of the fission yeast general cell cycle. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:General_cell_cycle.jpg
Es la división del núcleo celular, que da origen a dos núcleos hijos, cada uno con el mismo número de cromosomas que el núcleo progenitor. Al final de la mitosis se producen dos células genéticamente idénticas a la célula parental. • • • •
La citocinesis en células animales es diferente a la citocinesis en células vegetales. En las células animales se forma una cintura y luego la célula se divide. En las células vegetales se forma una placa celular. Los procariotas se reproducen asexualmente por fisión binaria.
•
La mitosis tiene un papel muy importante en la reproducción, crecimiento, desarrollo y reparación de tejidos.
The Cell Cycle. Principles of Control. https://commons.wikimedia.org/wiki/File: Stages_of_early_mitosis_in_a_vertebrate _cell_with_micrographs_of_chromatids.s vg
8.03.22
• • •
En condiciones óptimas, algunas células procariotas pueden dividirse cada 20 min. En general, las células procariotas se dividen más rápido que las eucariotas. La frecuencia de división celular varía entre especies y entre distintos tejidos de la misma especie.
•
Moléculas regulatorias comunes en todos los eucariotas (protistas, hongos, plantas, animales) Genéticamente programadas en el núcleo de la célula.
Los mecanismos de control en el programa genético, llamados puntos de control del ciclo celular bloquean temporalmente eventos clave que deben ocurrir ordenadamente durante el ciclo celular.
Diagrama que muestra la regulación de la actividad de MPF durante la progresión del ciclo celular. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:MPF_regulation.png Las células eucariotas forman 4 complejos ciclinaCdk • • • •
G1-Cdk: prepara a la célula para pasar de la fase G1 a la fase S G1/S-Cdk: obliga a la célula a realizar la replicación de ADN. M-Cdk: promueve los eventos de la mitosis, incluida la condensación cromosómica, la fragmentación de la envoltura nuclear, y la formación del huso mitótico. M-Cdk: activa a otro complejo enzimático, el complejo promotor del anafase (APC), hacia el final de la metafase.
9.03.22
• •
Proceso en el que una célula (2n) experimenta dos divisiones nucleares sucesivas (meiosis I y meiosis II), con la posibilidad de producir cuatro núcleos haploides (n). Conduce a la formación de gametos en animales y esporas en plantas.
Ilustración de Anatomía y Fisiología, sitio web openstax.org https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=97179711
• • •
Reducción del número de cromosomas a la mitad. Recombinación genética / variabilidad. Formación de gametos en la reproducción sexual.
•
La meiosis implica dos sucesivas divisiones nucleares y citoplásmicas y genera hasta cuatro células.
• • • •
A pesar de dos sucesivas divisiones nucleares, el ADN y otros componentes cromosómicos se duplican sólo una vez (interfase anterior a la primera división meiótica). Cada una de las células sexuales son haploides (contienen sólo un conjunto de cromosomas con un representante de cada par homólogo). Cada célula haploide resultante tiene una única combinación de genes.
Meiosis is a process in which a diploid cell divides itself into 4 haploid cells. The diagram shows Meiosis as a non-cyclic process. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Diagram_of_meiosis.svg
Nanopartículas magnéticas para luchar contra el cáncer Los científicos están investigando en ratones cómo se desplazan estas partículas en el interior de las células, qué rutas intracelulares activan y como se degradan. Su trabajo ayudará a desarrollar dianas terapéuticas contra el cáncer. https://www.nationalgeographic.com.es/ciencia/nanoparticulas-magneticas-para-luchar-contracancer_17827
14.03.22
La herencia es la transmisión de información genética de padres a hijos, de generación en generación. La genética es la ciencia que estudia la herencia, las
similitudes genéticas, las variaciones, la expresión genética.
Genética Por undefined - Noun Project https://commons.wikimedia.org/w/index .php?curid=64904281
Naturalista, científico y hombre de fe, conocido como “el padre de la genética”. Primer científico en aplicar de manera efectiva métodos cuantitativos para estudiar la herencia. En 1856, Mendel comenzó un proyecto de investigación acerca de patrones de la herencia. Aunque comenzó su investigación usando ratones, más adelante cambió a abejas y plantas, y al final se quedó con guisantes de jardín como su sistema modelo principal. Seleccionando cepas que representaban siete caracteres, los atributos para los cuales los rasgos son conocidos; estos caracteres tuvieron fenotipos claramente contrastantes. Contribuyó a demostrar que las características heredadas se encuentran en unidades discretas que se distribuyen en cada generación, que llamó ELEMENTE, podría considerarse el equivalente a lo que conocemos como GENES. Gregor Mendel Por Bateson, William Mendel'sPrinciples of Heredity: A Defence, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.ph p?curid=4491025
Diagrama que muestra los siete caracteres observados por Mendel Por Mariana Ruiz LadyofHats (Spanish Translation El Ágora) - I made the diagram myself using adobe ilustrator, as source i used the diagram found on the book "molecular cell biology" from james darnell, harvey lodish and David baltimore. from scientific american books. i also used this [1] and this [2] als reference., Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=3658596
Solo una de las dos copias de los genes presentes en un organismo se distribuye a cada gameto (óvulo o espermatozoide) que produce, y la asignación de las copias de los genes es al azar. Utilizando terminología moderna, el principio de Segregación estables que antes de que ocurra la reproducción sexual, los dos alelos portados por un progenitor individual deben separarse. Este principio está relacionado a los eventos de meiosis: la separación de los cromosomas homólogos durante la meiosis da como resultado la segregación de los alelos. A pesar de la separación de los alelos durante la meiosis, estos se mantienen intactos así, los alelos recesivos no se pierden y pueden reaparecer en las generaciones siguientes. Principio de segregación https://es.khanacademy.org/science/high-schoolbiology/hs-classical-genetics/hs-introduction-toheredity/a/the-law-of-segregation
Establece que los miembros de cualquier par de genes se agregan entre sí independientemente de los miembros de los otros pares de genes. Actualmente se acepta que la transmisión independiente está relacionada con los eventos de la meiosis, que ocurre porque dos pares de cromosomas homólogos se pueden arreglar en dos formas distintas en la metafase I de la meiosis; arreglos que suceden aleatoriamente, y cerca de la mitad de las células meióticas están orientadas de una manera y la mitad restante de la forma opuesta. Principio de distribución independiente https://es.khanacademy.org/science/high-school-biology/hsclassical-genetics/hs-introduction-to-heredity/a/the-law-ofindependent-assortment
15.03.22
Igual que la planta de guisante fue un excelente organismo modelo investigación para los estudios de Mendel, la mosca de la fruta era perfecta para ampliar el conocimiento general sobre la herencia. Thomas Hunt Morgan y de sus estudiantes graduados extendió el concepto de la teoría cromosómica de la herencia.
de
Esta Imagen muestra una pequeña mosca Drosophila melanogaster de 0,1 x 0,03 pulgadas (2,5 x 0,8 mm). Por André Karwath aka Aka - Own work, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=227149
Indica que los genes individuales se encuentran en lugares específicos en cromosomas particulares y que el comportamiento de los cromosomas durante la meiosis puede explicar por qué los genes se heredan de acuerdo a las leyes de Mendel. En las moscas de la fruta existe un locus que controla la forma de las alas, otro locus controla el color del cuerpo. Ya que esos loci son muy cercanos entre sí en el mismo par de cromosomas homólogos, sus alelos no se transmiten independientemente; más bien, son genes ligados que tienden a ser heredados juntos. Los alelos de distintos loci pero cercanos entre sí sobre un cromosoma dado tienden a ser heredados juntos.
Sinapsis y entrecruzamiento como ocurre en la profase I de la meiosis Por Christinelmiller - Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=98595006
Los genes principales que determinan el sexo de mamíferos, pájaros, y muchos insectos los portan los cromosomas sexuales. Las células de mamíferos hembra, incluidos humanos, contienen dos cromosomas X. En cambio, los machos tienen un solo cromosoma X y un cromosoma Y más pequeño que porta solamente unos pocos genes activos. El cromosoma Y determina el sexo masculino en la mayoría de las especies de mamíferos. Esquema de los cromosomas sexuales humanos y los gametos resultantes. Por Original: user:Dietzel65 | Spanish translation user:AluswordKinght, CC0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=107488439
16.03.22
Los trabajos de Mendel fueron redescubiertos en Europa en 1900 por Hugo de Vries y otros científicos y atrajeron una gran atención en todo el mundo, estimulando muchos estudios de investigadores que buscaban confirmar y extender sus observaciones. El redescubrimiento de los trabajos de Mendel fue el catalizador de muchos nuevos descubrimientos en genética que condujeron a la identificación de los cromosomas como los portadores de la herencia. Sin embargo, algunas de las conclusiones de Mendel debieron ser modificadas. Muchas veces, en los cromosomas ocurren cambios que, según afecten su número o estructura, se clasifican como alteraciones cromosómicas numéricas o alteraciones cromosómicas estructurales, respectivamente. A veces, estas alteraciones, o mutaciones, tienen consecuencias perjudiciales para los individuos, pues alteran su viabilidad o su fertilidad. Otras veces, sin embargo, los cambios cromosómicos se mantienen como parte de la variabilidad genética entre los organismos y contribuyen al cambio evolutivo y al origen de nuevas especies. Genes y Cromosomas Los experimentos de cruzamientos de Drosophila mostraron que ciertas características están ligadas al sexo, o sea, que sus genes se encuentran en los cromosomas sexuales. Los genes ligados al X dan lugar a un patrón de herencia particular. En los machos, como no hay otro alelo presente, la existencia de un alelo recesivo en el cromosoma X es suficiente para que la característica se exprese en el fenotipo. Por oposición, una hembra heterocigota para una variante recesiva ligada al X portará esa variante, pero ésta no se manifestará en su fenotipo. Determinación del sexo en organismos (como el ser humano y las moscas del género Drosophila) en los cuales el macho es heterogamético. En la meiosis femenina, cada óvulo recibe un cromosoma X. En la meiosis masculina, cada espermatozoide puede recibir un cromosoma X o un cromosoma Y. Si un espermatozoide que lleva un cromosoma X fecunda al óvulo, el cigoto dará lugar a una hembra (XX); si un espermatozoide que lleva un cromosoma Y fecunda al óvulo, el cigoto dará lugar a un macho (XY). Autor: Henry Vandyke. File: Gray5-es.svg. Creado: 09 septiembre 2015. https://es.wikipedia.org/wiki/Ovog%C3%A9 nesis#/media/Archivo:Gray5_-_es.svg
Aunque un organismo diploide sólo puede tener dos alelos distintos para un gen, cuando se considera la población, un gen puede tener múltiples alelos. Esos alelos pueden presentar a su vez relaciones de dominancia dispares. Consideremos el caso conocido del grupo sanguíneo AB0. Se han descrito los alelos A,B y 0. Los distintos alelos interaccionan de forma distinta al formar heterocigotos. A y B son dominantes respecto a 0, que es, en consecuencia, recesivo. Eso quiere decir que un genotipo AA ó A0 dará a un fenotipo A, presencia de antígenos A en la superficie de los hematíes. Y análogamente para el genotipo BB o B0. Autor: Thomas Splettstoesser. CC BY-SA 4.0 File: Alelos en gene.jpg. Creado: 6 de abril 2015. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Alleles_ on_gene.jpg#/media/File:Alleles_on_gene.jpg
La forma más simple de dominancia es la denominada dominancia completa. Un alelo completamente dominante se expresa con tan sólo una copia presente, como en un heterocigoto, mientras que el alelo alternativo será completamente recesivo. En el caso de la dominancia completa, el homocigoto dominante no puede diferenciarse del heterocigoto desde un punto de vista fenotípico A/A = A/a. Como se ha mencionado anteriormente, la fenilcetonuria (PKU) y otras muchas enfermedades de un único gen que afectan a los humanos son completamente recesivas, mientras que los alelos de tipo salvaje son dominantes.
Grupo sanguíneo. Compatibilidad y Heredabilidad Es probable que gran parte de nosotros nos hayamos preguntado alguna vez qué tipo de sangre tenemos, qué significa y por qué. Seguramente por el interés a la hora de donar sangre o de recibirla, debido a la necesidad de compatibilidad. En los seres humanos, el grupo sanguíneo puede ser A, B, AB ó 0, y diferenciarse además en su Rh pudiendo ser éste positivo o negativo. Un total de ocho tipos de sangre. https://culturamas.es/2010/11/04/grupo-sanguineo-compatibilidad-y-heredabilidad/
28.03.22
El ADN es el material hereditario que contiene la información en los humanos y casi todos los demás organismos. Casi todas las células del cuerpo de una persona tienen el mismo ADN. La mayor parte del ADN se encuentra en el núcleo celular. Una propiedad importante del ADN es que puede replicarse o hacer copias de sí mismo. Cada hebra de ADN en la doble hélice puede servir como patrón para duplicar la secuencia de bases. Esto siendo fundamental cuando las células se dividen, porque cada nueva célula necesita tener una copia exacta del ADN presente en la célula antigua.
La transformación genética de bacterias es un procedimiento de laboratorio por el cual se introduce material genético a una bacteria. Existen otros procesos de inserción del material genético, que dependiendo del organismo receptor y mecanismo, algunos reciben como transfección o transducción. Generalmente el material genético insertado es conocido como plásmido, pero pueden insertarse otras formas de material genético, como DNA o RNA.
Los virus son pequeños pedazos de ARN o ADN, muchos están capsulados en una envoltura hecha a base de proteínas conocida como cápside, otros protegen su material genético con una membrana o envoltura derivada de la célula a la que infectan y algunos otros demás rodean su cápside con una membrana celular.
CC BY-SA 4.0 mostrar Términos Archivo: Animación médica 3D corona virus.jpg Creado: 27 enero 2020
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:3D_medical_animation_corona_virus.jpg#/media/File: 3D_medical_animation_corona_virus.jpg
los virus de ADN utilizan partes de la información del hospedero, así como también parte de su maquinaria celular. El problema con esta estrategia es que la mayor parte de sus células maduras del hospedero no están replicándose activamente, se encuentran reposando para ahorrar energía. Por tanto, los virus de ADN necesitan encontrar la manera de activar el motor de la célula hospedera o alternativamente, traer consigo los aditamentos de aquellas partes celulares que no están activas cuando el virus entra.
Centro de Comunicación de las Ciencias de la Universidad Autónoma CC BY-SA 4.0. Archivo: Virus, un mundo microscópico
41.jpg. Creado: 1 enero 2020 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Virus,_un_mundo_micros c%C3%B3pico_41.jpg#/media/File:Virus,_un_mundo_microsc%C3% B3pico_41.jpg
Los virus de ARN traen consigo su propia maquinaria de copiado de información genética o poseen genes que producen las proteínas que se requieren para ensamblar las máquinas de copiado dentro de la célula que infectan, lo que los hace independientes de la maquinaria celular y capaces de infectar células que no están activamente reproduciéndose.
Autor: Charly W. Karl. 0425-adnarnvirus. Subida el 1 de julio de 2014
https://www.flickr.com/photos/cwkarl/14360237638/
29.03.22
El ADN son polímeros formados por largas cadenas de nucleótidos. Un nucleótido está formado por una molécula de azúcar (desoxirribosa en el ADN) unido a un grupo fosfato y una base nitrogenada. Las bases utilizadas en el ADN son la adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). En el ADN se da una larga cadena de nucleótidos repetidos, el cual los nucleótidos son el componente estructural básico de estas moléculas, que esencialmente son ensamblados de uno en uno por la célula y después se encajan juntos en el proceso de la replicación.
DNA_Chemical_Structure.svg CC BY-SA 3.0 File: Estructura química de I ADN Subido: 21 de julio del 2009
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Estructura_qu%C3%ADmica_de_l%27ADN.svg#/media/File:E structura_qu%C3%ADmica_de_l'ADN.svg
Un nucleótido es la pieza básica de los ácidos nucleicos. Todos los nucleótidos tienen una estructura similar, esta formados por tres moléculas más pequeñas: una molécula de ácido fosfórico, una pentosa y una base nitrogenada. Los nucleótidos pueden contener como azúcar la D-ribosa o la pentosa 2-desoxi-D-ribosa, además, los nucleótidos pueden tener 1, 2 ò 3 grupos fosfato unidos al carbono 5’ de la pentosa, existiendo por tanto, nucleótidos 5’ monofosfato, nucleótidos 5’ difosfato y nucleótido 5’ trifosfato Autor: National Human Genome Research Institute Dominio público File:Nucleótido.png Subido el: 30 de julio de 2006 https://es.wikipedia.org/wiki/Nucle%C3%B3tido#/media/Archivo:Nu cle%C3%B3tido.png
La doble hélice es la descripción de la estructura de una molécula de ADN. Una molécula de ADN consiste en dos cadenas que serpentean una alrededor de la otra como una escalera de caracol. Cada cadena tiene una espina dorsal en la cual se alternan un azúcar y un grupo fosfato. A cada azúcar se une una de las cuatro bases: adenina, citosina, guanina, timina. Las dos cadenas se mantienen unidas por enlaces entre las bases nitrogenadas, adenina formando enlaces con la timina y citosina con la guanina. Autor: Jcdify. CC BY-SA 3.0 File:Diferencia ADN ARN-ES.svg Subido el: 04 de agosto de 2012 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Difference_DNA_RNAES.svg#/media/File:Difference_DNA_RNA-ES.svg
La ley de Chargaff se basa en la relación cuantitativa de los nucleótidos que forman la doble hélice del ácido desoxirribonucleico, establece que la cantidad de adenina es igual a la cantidad de timina y la cantidad de guanina es igual a la cantidad de citosina, es decir, el número total de bases púricas es igual al número total de bases pirimidinas (A + G = C + T); sin embargo, las reglas de Chargaff solo se aplican a la molécula de ADN y no al ARN, porque este último está formado por una secuencia lineal o de hélice simple de nucleótidos y por no poseer timina, en su lugar tiene uracilo.
Investigación y resultados Núcleo CMP FORTE La investigación del fármaco tuvo un punto de inflexión cuando se puso en marcha una colaboración de la Universidad Oberta de Catalunya, con el objetivo de describir con precisión la manera en la que actuaba el fármaco. Como ha recordado el Dr. Lorenzo, “comenzó a investigarlo la doctora Nuria Durany, que lamentablemente falleció pronto. Su grupo continuó la investigación, estudiando in vitro el efecto de la uridina y la citidina en las lesiones del nervio periférico. Los resultados fueron interesantes, porque se observó que la uridina presentaba un rol importante en el proceso de la regeneración nerviosa. https://elmedicointeractivo.com/investigacion-indicaciones-nucleo-cmp-forte/
28.03.22
La replicación es el proceso mediante el cual una molécula de ADN es duplicada y se obtienen dos moléculas de ADN. Los mecanismos de replicación son importantísimos para el ciclo celular, pues sin ellos sería imposible obtener células idénticas en la mitosis. La replicación es semiconservativa: Cada una de las moléculas hijas que se sintetizan a partir de una sola molécula madre conserva únicamente una de las cadenas originales de la molécula madre. La otra cadena se sintetiza utilizando como molde la cadena original conservada. La replicación comienza en uno o más puntos fijos: Los orígenes de replicación son unas secuencias concretas del ADN en las que se puede comenzar la replicación. La composición de estas secuencias de nucleótidos y la activación de la replicación son diferentes para bacterias, arqueas y eucariotas. Autor: Lady Of Hats Dominio público ver términos File:DNA replication es.svg Creado el: 14 de abril de 2008 https://es.wikipedia.org/wiki/Replicaci%C3%B3n_de_ADN#/ media/Archivo:DNA_replication_es.svg
La estructura en doble hélice del ADN es idónea para permitir su replicación. Presenta gran estabilidad por tratarse de dos cadenas complementarias entrelazadas, y si un enzima las separa, cada cadena puede servir de molde para poder sintetizar la cadena complementaria. Hipótesis conservativa: Propone que el ADN original sirve de molde a una nueva cadena complementaria. Después, se unen las dos cadenas antiguas, y por otro lado, también lo hacen las dos cadenas nuevas, quedando una molécula totalmente nueva, copia de la original. Hipótesis diversa: Propone que la molécula original del ADN se fragmenta, replicándose cada fragmento. Después, se unirán formando cadenas constituidas por fragmentos de ADN antiguo y de ADN recién sintetizado. Hipótesis semiconservativa: Las cadenas de ADN se separan, sirviendo cada una de ellas de molde para otra nueva cadena. Así, cada molécula hija tendría una cadena antigua y otra moderna, formada por la unión de nucleótidos con las bases nitrogenadas complementarias.
Replicación del ADN
Iniciación
Elongación
Finalización
Se da una separacion de cadenas en la cual actuan las enzimas helicasa
Añade ADN y fragmentos de okazaki en forma de ligasa
Todo se separa de las cadenas para que una hebra vuelva a condensarse y obtener dos celulas hijas
La síntesis de las cadenas de ADN durante la replicación se lleva a cabo en dirección 5’ -> 3’ tanto en eucariotas como en procariotas. Solamente el carbono de la posición 3’ de la pentosa posee un radical hidroxilo (OH) libre, con el que puede formar un nuevo enlace fosfodiéster con otro desoxirribonucleótido y formar así la hebra creciente de ADN; por esta razón, la cadena de ADN solo puede crecer en dirección 3’. Autor: Cesar Benito CC BY-SA 2.5 es File:Replicación bidireccional.jpg Subido el: 2 de abril de 2008 https://es.wikipedia.org/wiki/Replicaci%C3%B3n_de_ADN#/ media/Archivo:Replicaci%C3%B3n_bidireccional.jpg
04.04.22
La información contenida en el ADN se expresa dando lugar a proteínas, mediante los procesos de transcripción, paso por el que la información se transfiere a una molécula de ARN mensajero y mediante el proceso de la traducción el mensaje transportado por el ARNm se traduce a la proteína. El esquema central del flujo de la información pronto modificado, ya que en algunos virus cuyo material hereditario es ARN, la información se conserva o mantiene mediante replicación del ARN. Además, también la información no va siempre del ADN hacia el ARN, en algunos casos la información puede fluir del ARN hacia el ADN, es decir sintetizar el ADN tomando en cuenta el molde ARN, dando lugar el fenómeno de la transcripción inversa.
Durante la traducción, una célula lee la información contenida en el ARN mensajero y la usa para construir una proteína. En realidad un ARNm no siempre codifica o proporciona las instrucciones para una proteína completa sino que siempre codifica para un polipéptido o una cadena de aminoácidos. Hay 61 codones para los aminoácidos y cada uno se lee para especificar un cierto aminoácido de los 20 que se encuentran comúnmente en las proteínas. Un codón AUG especifica el aminoácido metionina y también actúa como un codón de inicio para señalar el comienzo de la construcción de la proteína. Hay tres codones más que no especifican aminoácidos. Estos codones de terminación UAA, UAG y UGA, le informan a la célula cuando está completo un polipéptido. En conjunto, esta colección de relaciones codon-aminoacidos se llama código genético, porque permite que las células decodifiquen un ARNm en una cadena de aminoácidos. Alejandro Porto - Trabajo propio CC BY-SA 3.0 Archivo: GeneticCodeSuperposición-NoSuperposición.png Creado: 4 enero 2014 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:GeneticCode-OverlapNoOverlap.png#/media/File:GeneticCode-Overlap-NoOverlap.png
05.04.22
Es la elaboración de una cadena de ácido ribonucleico mensajero a partir de una molécula molde de ADN, presente en todas las células. La transcripción sigue la regla de complementariedad de Chargaff, solo que en lugar de poseer timina (T), el ARN contiene uracilo (U), que es complementario con la adenina. La información necesaria para sintetizar a las proteínas se encuentra contenida en el ADN, este mecanismo se lleva a cabo en el citoplasma de las células, por lo que se requiere llevar la información desde el núcleo, para lo cual se utiliza a la molécula del ARNm que sirve como intermediario entre el ADN y el ARNm.
Iniciación: El ARN polimerasa se une a una secuencia de ADN llamada promotor, que se encuentra al inicio de un gen. Cada gen o grupo de genes co-transcritos en bacterias tiene su propio promotor. Una vez unido, la ARN polimerasa separa las cadenas de ADN para proporcionar el molde de cadena sencilla necesario para la transcripción. Autor: Rujirat Boonyong ID de la ilustración:1385627845 Fecha de subida:16 de marzo de 2022 Categorías: Ilustraciones de stock
https://www.istockphoto.com/es/vector/transcripci%C3%B3ns%C3%ADntesis-dirigida-por-adn-de-arn- gm1385627845-444281549
Elongación: Una cadena de ADN, actúa como plantilla para la ARN polimerasa. La polimerasa produce una molécula de ARN a partir de nucleótidos complementarios y forma una cadena que crece de 5’ a 3’. El transcrito de ARN tiene la misma información que la cadena de ADN contraria al molde codificante en el gen, pero contiene la base uracilo en lugar de timina. Autor: Dovelike CC BY-SA 3.0 File:DNA transcription.jpg Creado el: 27 de enero de 2009. https://es.wikipedia.org/wiki/Transcripci%C3%B3n_gen %C3%A9tica#/media/Archivo:DNA_transcription.jpg
Terminación: Las secuencias llamadas terminadores indican que se ha completado el transcrito de ARN. Una vez transcritas, estas secuencias provocan que el transcrito sea liberado de la ARN polimerasa.
Portal Académico UNAM. https://portalacademico.cch.unam.mx/sites/ default/files/b1u2oa12p03-21.jpg
La transcripción es el primer paso de la expresión génica, en el que un segmento de ADN es transcrito a ARNm. En células eucariotas tiene lugar en el núcleo. La enzima que se encarga de controlar la transcripción es la ARN polimerasa, la cual deshace la hélice del ADN y sintetiza una cadena simple de ARNm usando como molde la hebra de ADN con dirección 5’ → 3’. La enzima reconoce las secuencias de inicio y de parada codificadas en el ADN y transcribe el contenido entre esas regiones. Es habitual encontrar varias moléculas de ARN polimerasa transcribiendo el mismo gen simultáneamente, lo que permite obtener niveles elevados del ARNm.
Diferencias Transcripción Procariotas
Eucariotas
El proceso es más simple
El proceso es más complejo
El ARN transcrito primario es funcional
El ARN transcrito primario sufre en el núcleo el proceso de maduración o procesamiento postranscripcional
Los ARNm se empiezan a traducir según van transcribiendo
Los ARNm deben ser transportados al citoplasma para ser traducidos
Interviene un solo tipo de RNApol
Intervienen 3 tipos de ARNpol (I,II y III)
El ARNm es policistronico (codifica para varias cadenas polipeptídicas)
El ARNm es monocistronico (codifica para una sola cadena polipeptídica)
La señal de terminación es una secuencia palindrómica
La secuencia de terminación suele ser TTATT
06.04.22
Los ribosomas son las estructuras donde se construyen los polipéptidos. Se componen de proteínas y ARN, cada ribosoma tiene dos subunidades, una grande y una pequeña, que se reúnen alrededor de un ARNm. El ribosoma proporciona un conjunto de espacios útiles o huecos donde los ARNt pueden encontrar sus codones correspondientes en la plantilla del ARNm y entregar sus aminoácidos. Estos huecos se llaman los sitios A, P y E. Y el ribosoma actúa como una enzima que cataliza la reacción química que une los aminoácidos para formar una cadena.
Autor: DNADude. CC BY-SA 3.0 File:Proteintransl.jpg Creado el: 1 de diciembre de 2007 https://es.wikipedia.org/wiki/Traducci%C3%B3n_(gen%C3%A9tica)#/media/Archivo:Proteintransl.jpg
En la iniciación, el ribosoma se ensambla alrededor del ARNm que se leerá y el primer ARNt que lleva el aminoácido metionina y que corresponde al codón de iniciación. Este conjunto, conocido como complejo de iniciación, se necesita para que comience la traducción.
La elongación es la etapa donde la cadena de aminoácidos se extiende. En la elongación, el ARNm se lee un codón a la vez, y el aminoácido que corresponde a cada codón se agrega a la cadena reciente de proteína. Cada vez que un codón nuevo está expuesto sucede lo siguiente: • •
Un ARNt correspondiente se une al codón. La cadena de aminoácidos existente se une al aminoácido del ARNt mediante una reacción química.
•
El ARNm se desplaza un codón sobre el ribosoma, lo que expande un nuevo codón para que se lea.
Durante la elongación, los ARNt pasan por los sitios A, P y E. Este proceso se repite muchas veces conforme se leen los nuevos codones y se agregan los nuevos aminoácidos a la cadena.
By OpenStax [CC BY 4.0], via Wikimedia Commons
https://biologia-geologia.com/biologia2/translation.jpg
La terminación es la etapa donde la cadena polipeptídica completa es liberada. Comienza cuando un codón de terminación (UAG, UAA o UGA) entra al ribosoma, lo que dispara una serie de eventos que separa la cadena de su ARNt y le permite flotar hacia fuera. Después de la terminación, es posible que el polipéptido todavía necesite tomar la forma tridimensional correcta, se someta a procesamiento y sea enviado a la parte correcta de la célula o se combine con otros polipéptidos antes de que pueda hacer su trabajo como una proteína funcional.
Por qué el estudio que "muestra que las células humanas pueden convertir secuencias de ARN en ADN" no prueba que las vacunas de ARN mensajero puedan alterar nuestro ADN En los humanos y otros muchos seres vivos esta información se codifica en nuestro ADN (ácido desoxirribonucleico), que se encuentra en el núcleo de las células. De ahí se transcribe a ARN (ácido ribonucleico) mensajero, sale del núcleo y finalmente se utiliza para generar proteínas. https://maldita.es/malditaciencia/20210622/estudio-secuencias-arn-adn-polimerasa-vacunas-covid/
06.04.2 2
Es el cambio en la secuencia del ADN. Las mutaciones pueden ser resultado de errores en la copia del ADN durante la división celular, la exposición a radiaciones ionizantes o a sustancias químicas denominadas mutágenos, o infección por virus. Las mutaciones de la línea germinal se producen en los óvulos y el esperma y puede transmitirse a la descendencia, mientras que las mutaciones somáticas se producen en las células del cuerpo y no se pasan a los hijos.
El ADN se rompe espontáneo o no se copia correctamente: Cuando una célula se divide hace una copia de su ADN y algunas veces, esa copia no es perfecta. Esa pequeña diferencia con la secuencia de ADN original es una mutación. Las rupturas espontáneas del ADN también pueden causar daños.
Dominio públicover términos File:Mutación ADN.jpg Subido el: 1 de junio de 2007 https://es.wikipedia.org/wiki/Mutaci%C3%B3n #/media/Archivo:Mutaci%C3%B3n_ADN.jpg
Las influencias externas pueden causar cambios: Las reacciones también pueden resultar al ser expuestas a ciertos compuestos químicos las radiaciones que pueden romper las cadenas de ADN. Las células tienen mecanismos para reparar el ADN dañado o alterado, pero no son perfectos. Cualquiera que sea la causa, las consecuencias suceden desde el momento en que una célula lleva una secuencia de ADN ligeramente diferente a la original. Autor: Cary Bass. Dominio público ver términos File:Radioactive.svg Creado el: 19 de enero de 2006 https://es.wikipedia.org/wiki/Radiactividad#/media /Archivo:Radioactive.svg
Alelos: genes que rigen la variación de una característica y que ocupan posiciones correspondientes en cromosomas homólogos; formas alternativas de un gen. Cápside: Es el conjunto de proteínas que envuelven el material genético de un virus y proporciona protección para el genoma del virus frente al ambiente. Carácter: atributo, algo que se manifiesta, ejemplo: altura, color. textura. Cigoto: Célula resultante de la unión del gameto masculino con el femenino en la reproducción sexual de los animales y de las plantas. Codón: Es una secuencia de tres nucleótidos de ADN o ARN que corresponde a un aminoácido especifico. Cromosomas homólogos: par de cromosomas compuesto por un cromosoma paterno y uno materno que se emparejan dentro de una célula durante la meiosis, la cual ocurre en la reproducción sexual. Diploide: Dicho de un organismo, de un tejido, de una célula o de un núcleo: Que posee un doble juego de cromosomas. Dominancia: Es la relación entre dos versiones de un gen. Cada individuo recibe dos versiones de cada gen, una de cada padre. Elongación: Etapa donde la cadena de aminoácidos se extiende, el ARNm se lee un codón a la vez y el aminoácido que corresponde a cada codón se agrega a la cadena creciente de proteína. Entrecruzamiento: proceso por el cual las cromátidas de cromosomas homólogos se aparean e intercambian secciones de su ADN durante la profase I de la meiosis. Gameto: Cada una de las células sexuales, masculina y femenina, que al unirse forman el huevo de las plantas y de los animales. Haploide: Dicho de un organismo, de un tejido, de una célula o de un núcleo: Que posee un único juego de cromosomas. Hebra: Moléculas orgánicas extensas que se forman mediante una secuencia de unidades organizadas de forma lineal. Locus: lugar que ocupa en el cromosoma el gen de un rasgo determinado, es decir, un segmento de ADN cromosómico que contiene la información que controla alguna característica del organismo; también denominado locus génico.
Metionina: Es un aminoácido esencial siendo uno de los constructores de bloques de proteínas y péptidos que su cuerpo no puede producir de otros químicos. Polimerasa: Es una enzima capaz de transcribir o replicar ácidos nucleicos, que resultan cruciales en la división celular y en la transcripción del ADN. Polipéptido: Es el nombre utilizado para designar un péptido de tamaño suficientemente grande, como orientación, se puede hablar de más de 10 aminoácidos. Quiasma: Entrecruzamiento de estructuras orgánicas, como el formado por los nervios ópticos. Rasgo: diferencias heredables, ejemplo alto o bajo, liso o rugoso, blanco o negro. Reproducción sexual: La reproducción sexual es aquella en que participan dos progenitores de distinto sexo (masculino y femenino) los cuales aportan parte de su información. Tétrada: Conjunto de cuatro seres o cosas estrechas o especialmente vinculadas entre sí. Transcripción: Es un proceso por el cual se genera una copia de RNA a partir de la secuencia de un gen. Transfección: Es el proceso por el cual se introducen ácidos nucleicos en células de mamíferos. Variabilidad genética: se refiere a la variación en el material genético de una población o especie, e incluye los genomas.
Dicciomed. (2022). Diccionario https://dicciomed.usal.es Khan
médico,
biológico,
histórico
y
etimológico.
Academy. (s.f.) La base cromosómica de la herencia. Khan https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/heredity/chromosomal-inheritanceap/a/discovery-of-the-chromosomal-basis-of-inheritance
Academy.
Solomon E., Berg L. & Martin D. (2013). Biología. 9ª Edición. Cengage Learning Editores. Real Academia Española. (2022). Diccionario de la lengua española https://dle.rae.es/ Wikiversidad contributors. (2021) https://es.wikiversity.org/w/index.php?title=Portada&oldid=164101
Wikiversidad.
