Dogma central de la biología molecular

La expresión génica es una serie de procesos por los cuales los organismos utilizan la información de los genes y sintetizan las proteínas. Según esto, el gen es ese fragmento que contiene la información genética necesaria para la formación de proteínas en los ribosomas. Todos estos procesos se resumen en el dogma central de la biología molecular.

DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR

El ADN se replica, es decir, crea copias iguales de sí mismo para que tenga lugar la división celular.

En todos ellos intervienen los ácidos nucleicos: ADN y ARN.

El ADN contiene información necesaria para la creación de proteínas. Pero no puede salir del núcleo, así que debe crearse una copia (ARN) que pueda salir del núcleo y llevar la información a los ribosomas.

El mensaje del ARN está encriptado, por lo que debe traducirse para obtener los aminoácidos de las proteínas.

BIOTECNOLOGÍA E INFORMACIÓN GENÉTICA

mutación

Elena y Fátima

¡NOTA!

La propuesta de Francis Crick fue criticada y se revisó en 1970 por diferentes causas:

• El uso incorrecto de dogma, que significa creencia no cuestionada, lo cual es incompatible con la ciencia.
• Se ha investigado y demostrado que algunos virus (como el sida) que están formados por ARN. Por tanto, a partir de su ARN sintetizan ADN (transcripción inversa). Es entonces, cuando se sigue el modelo inicial.
• También se ha descubierto la existencia de priones, que son proteínas capaces de propagarse sin ayuda de ADN.
• La cuarta se aplicó al conocerse las ribozimas, moléculas de ARN capaces de autoduplicarse a sí mismas.

INicio

Francis Harry Compton Crick nació el 8 de junio de 1916 y fue un físico, biólogo molecular y neurocientífico británico muy importante. Recibió el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1962 por su descubrimiento con James Watson sobre la doble hélice del ADN (aunque realidad él y James Watson le quitaron el descubrimiento a Rosalind Franklin).Así mismo, recibió también las medallas Royal y Copley de la Royal Society de Londres (1972 y 1975), y también la Orden del Mérito (1991). Estudió física en la Univesity College, en Londres, y comenzó con sus investigaciones en 1937. Durante la Segunda Guerra Mundial, trabajó como científico para el Ministerio de Marina británico, estudiando el magnetismo y las minas acústicas. En 1947 dejó la Marina para estudiar biología. A principios de la década de 1950, trabajó con Watson en la estructura del ADN, presentando juntos en 1953 su modelo de la doble hélice del ADN. Durante los años siguientes, continuó estudiando el código genético y se interesó por la síntesis proteica. En cuanto a su vida personal, Crick se casó 2 veces y tuvo 3 hijos. Falleció en 2004, a los 88 años por un cáncer de colon.

James Dewey Watson nació el 6 de abril de 1928 y es un biólogo estadounidense famoso por ser uno de los descubridores del modelo de la doble hélice del ADN. Ingresó en la Universidad de Chicago con 15 años y Obtuvo su título en 1946. En 1947 llegó a la Escuela de graduados de la Universidad de Indiana y con 22 años, completó su doctorado sobre los efectos de los rayos X. Posteriormente, trabajó junto a Francis Crick en la Universidad de Cambridge durante 1951 hasta 1953 y expusieron finalmente su modelo de la doble hélice del ADN. Más tarde, se incorporó a la Universidad de Harvard en 1955. En 1962, Watson compartió con Crick el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. Años después, en 1968 fue director del Laboratorio de Biología Cuantitativa de Nueva York. Ese mismo año, escribió su obra "The Double Helix"; y entre 1988 y 1992 participó en el proyecto Genoma Humano, ayudando a establecer el Proyecto del Genoma Humano. Contrajo matrimonio con Elizabeth Lewis de Watson en 1968. Fue padre de Rufus Robert Watson y Duncan James Watson.

Los ácidos nucleicos son macromoléculas biológicas formadas por nucleótidos. Estos están formados por: grupos fosfato, azúcar, base nitrogenada. Estos nucleótidos se unen entre sí por enlaces fosfodiéster y forman largas cadenas llamadas secuencias.

ARN

ADN

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Su función es almacenar y transmitir la información genética y sus bases mitrogenadas son adenina, timina, citosina y guanina.

• El ADN es una doble hélice de 2nm de diámetro.
• Las bases nitrogenadas se encuentras en el interior de la doble hélice.
• El armazón que las sostiene es de pentosas y grupos fosfato.
• El enrollamiento es dextrógiro y plectonémico.
• Cada vuelta de doble hélice tiene 10 pares de nucleótidos y cada pareja se separa por 0,34 nm.
• Las 2 hélices o cadenas son antiparalelas y complementarias.

La función es traducir y ejecutar las órdenes del ADN y sus bases son adenina, uracilo, citosina y guanina.Se distinguen varios tipos de ARN:

• Mensajero: copia el ADN mediante la transcripción y lo lleva hasta los ribosomas. Su vida es corta y es destruido por las ribonucleasas.
• Transferente: Transporta aminoácidos a los ribosomas. Está compuesto por un bajo número de nucleótidos y puede presentar doble hélice.
• Ribosómico: sintetiza en el nucleolo y se asocia con proteínas para crear ribosomas.

INicio

del adn

Al principio, el ADN se encuentra en forma en forma de cromatina (2 nm), pero, para ahorrar mucho más espacio, este se súper enrrolla. El ADN se enrrolla 2 veces alrededor de una histona (proteína que proporciona el soporte). El conjunto de 8 histonas con estas 2 vueltas de ADN en cada una, forma un nucleosoma. Los nucleosomas están unidos entre sí por el linker, formando un collar de perlas (10 nm). Pero estos nucleosomas siguen enrollándose unos con otros, formando el solenoide (30 nm). También se le llama solenoide al siguiente enrollamiento (pero ahora, mucho más grande, de 300 nm). Sigue enrollándose y adquiere un grosor de 700 nm. Por último, tenemos la superestirilización, que ocurre cuando el ADN se empaqueta y enrolla tanto que se convierte en cromosomas (1400 nm).

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Hemos hablado de Watson y Crick, que en 1953 elaborarron su modelo de la doble hélice del ADN. Pero después de esa fecha también ha habido más descubrimientos importantes en el campo de la genética. Algunos de ellos son:

• 1960: se descubre el código genético.
• 1988: se formó la Organización del Genoma Humano.
• 1990: comenzó el Proyecto Genoma Humano, un proyecto internacional de investigación científica con el objetivo
• de secuenciar (determinar el orden de las bases) el ADN. 1995: Se secuenció el gen de una bacteria, llamada "Haemophilus influenzae", mucho más simple que el gen humano.
• 2003: Proyecto Genoma Humano logra secuenciar por primera vez el gen humano completo, que consta de alrededor de 3200 millones de bases.

HIBRIDACIÓN DE ADN

ENZIMAS

CLONACIÓN DE ADN

Hoy, gracias a los avances científico-tecnológicos podemos cortar y pegar el ADN usando enzimas como: Exonucleasa: corta nucleótidos de los extremos para obtener nucleótidos aislados. Endonucleasa: corta la hebra en medio, generando fragmentos de distintos tamaños. Enzimas de restricción: reconocen un punto del ADN y lo cortan (diana). Polimerasa: une fragmentos a los extremos y necesita una cadena molde. Transferasa: no necesita una cadena molde. Ligasa: une fragmentos de ADN o ARN.

PCR

CRISPR

VACUNAS DE ARN