Dogma central de la biología. ADN

Dogma central de la Biología molecular (Video 3:57min)

Dogma central de la Biología molecular

Todos los mecanismos de trasmisión y expresion de la herenci genética

Propuesto por francis crik 1958

ADN

Presente en la mitosis y división celular

Se replica usando un ADN polimerasa

ARN

Traducción

Proteína

ARN

ADN Complementario

Transcripción (ARN Polimerasa)

Se puede replicar usando un ARN polimerasa dependiente del ARN

Transcripción inversa

Enzima: transcriptasa

Maduro, no contiene intrones, sólo exones

Se da en los ribosomas

El Dogma Central de la Biología: ADN, ARN y Proteínas (Video 9:59min)

El ADN (ácido desoxirribonucleico) es una macro molecula que contiene y transmite la información genética.

A partir del descubrimiento de la célula por Robert Hooke se empezó a considerar como la unidad básica de todo ser vivo. A medida que el tiempo fue pasando descubrieron que la celula estaba compuesta de organelos, entre ellos el ADN que fue descubierto en 1869 por el biólogo johann Friedrich.

El ADN es importante ya que su información es utilizada para la síntesis de proteínas. Es decir, el ADN tiene las instrucciones de como va a funcionar la célula y el cuerpo en general.

La relación que existe entre el ADN, el ARN y las proteínas se le puede llamar el dogma central de la Biología molecular:

El ADN está conformado por 3 grupos: un grupo fosfato, una pentosa y una base nitrogenada. Formando así un grupo de nucleótidos, que en grandes conjuntos forman el ADN formados por los enlaces fosfodiester

Se tiene 4 tipos de bases nitrogenadas que son Adenina, Guanina, Citosina y Timina, y como el ADN es una doble hélice estas bases se complementan con los puentes de hidrógeno, uniéndose la Adenina con la Timina, y la Citosina con la Guanina. Una secuencia de 3 bases nitrogenadas es conocida como codón, los cuales pueden ser codones de iniciación y determinación

La replicación del ADN es la capacidad de hacer copias de su molécula, este proceso es fundamental para la herencia del material genético. Este proceso se hace de un modo semi-conservativo (se crea una nueva molécula pero se conserva la predecesora). La fase de iniciación ocurre en el codón TAC en donde se unen las enzimas helicasa y girasa para abrir y desenrollar el ADN y para evitar que la cadena se cierre se unen las proteínas SSB creando así la burbuja de replicación, lugar donde comenzará el proceso de replicación del ADN (simultaneo en todo el ADN).

El ARN primasa se une a una hebra de ADN abierta y deja los primeros nucleótidos para que la ADN polimerasa comience la síntesis de la nueva hebra de forma continua y discontinua dependiendo de la hebra formándose los fragmentos de okazaki, y casi al terminar la ADN polimerasa cambia los fragmentos de ARN por ADN, posteriormente la ligasa une los fragmentos vacíos para que finalmente el ADN se duplique gracias a las múltiples burbujas de replicación se encuentren trabajando en paralelo

El proceso de transcripción comienza en un gen codificante de proteínas con dos extremos, siendo uno la región promotora donde se ubicar el ARN polimerasa para empezar a escribir el ARN mensajero hasta el otro extremo donde se encuentra la

región determinación. El ARN polimerasa en conjunto con algunas proteínas ayuda a que se abra y se desenrolle el ADN, siendo un proceso complementario y anti-paralelo, de manera que el ARN mensajero queda escrito de 5 a 3 prima y las bases nitrogenadas complementando el ARN con el del ADN, agregando el Uracilo.

Una vez que el ARN se terminó de escribir hasta la región determinación, queda dividido en exones e intrones, estos son la parte no codificante, mientras que los exones sí codifican proteínas, para esto se ocupan los espliceosomas (conjunto de proteínas) que mediante la espleici elimina lo intrones y junta los exones, además de otorgar protección (en su cola se encuentra poli A) para su posterior traducción en el ribosoma, para esto viaja gracias a la caperuza que guía y protege el ARN mensajero.

Traducción del ARN: El ARN mensajero en vez de tener Timina tiene Uracilo, formando 4 codones principales. Una sub unidad menor se une al codón de inicio y luego un ARN transferencia le carga un aminoácido especifico dependiendo del codón complementario. Ya formado, se une una sub unidad mayor del ribosoma junto al menor y el ARN transferencia para que así quede completa la estructura, que se divide en 3 partes: Parte E, P y A, esta última se unen los ARN transferencia y los aminoácidos, al codón complementario y luego avanza a P, donde se unen los aminoácidos de los ARN transferencia de A y P. Por ultimo en E salen los ARN transferencia que descargaron en P sus aminoácidos. Este es un proceso cíclico para las síntesis de las proteínas que acaba cuando llega al codón final.

Dogma Central de la Biología

Luego de haber postulado la teoría de la doble hélice junto a Watson, Crick, comenzó a preguntarse cómo podía ser el material genético el portador del gran código humano, y a su vez expresarlo sintetizando proteínas. Era el ARN, debido a que presentaba una estructura muy similar al ADN y era capaz de hacer su ruta para encontrarse fuera del núcleo y por lo tanto, realizar este trabajo.

Esto, fue denominado con El Dogma central de la biología molecular, lo cual en definitiva postulaba que el ADN generaba una copia similar a él la cual era transportada hacia el citoplasma y ahí daba origen a las proteínas.

NÚCLEO CELULAR

Es una estructura constituida por una doble membrana, denominada envoltura nuclear que rodea al ADN de la célula separándolo del citoplasma. El medio interno se denomina nucleoplasma y en él están sumergidas, más o menos condensadas, las fibras de ADN que se llaman cromatina y corpúsculos formados por ARN conocidos como nucléolos.

ENVOLTURA NUCLEAR

La envoltura nuclear presenta una estructura basada en una doble membrana. Entre la membrana externa e interna de esa envoltura existe un espacio intermembranal, llamado espacio perinuclear. Bajo la membrana interna existe una capa de proteínas fibrilares llamada lámina fibrosa. El origen de la membrana nuclear es el retículo endoplasmático. Presenta una serie de poros que comunican ambos sistemas. Estos poros tienen una compleja estructura basada en la organización de una serie de proteínas que forman el complejo del poro nuclear.

Las funciones de esta envoltura son, separar al citoplasma del nucleoplasma, y mantener separados los procesos metabólicos de ambos medios. Además regula el intercambio de sustancias a través de los poros y la lámina nuclear permite la unión con las fibras de ADN para formar los cromosomas.

NUCLEOPLASMA Y NUCLÉOLO.

Es una estructura formada por una dispersión coloidal en forma de gel compuesta por proteínas relacionadas con la síntesis y empaquetamiento de los ácidos nucleicos. También posee nucleótidos, ARN, ADN, agua e iones. Existe en su seno una red de proteínas fibrilares similar a las del citoplasma. Su función es ser el seno en el que se produce la síntesis de ARN diferentes y la síntesis del ADN nuclear. Además, con su red de proteínas, evita la formación de nudos en la cromatina.

El nucléolo es un compartimento nuclear formado por cromatina y visible al microscopio óptico. Las células de mamíferos contienen desde 1 a 5 nucléolos. Sus dimensiones varían dependiendo de la actividad de la célula y puede llegar a ser muy grande, del orden de micrómetros de diámetro.

Durante la mitosis desaparece, permitiendo a la cromatina que lo forma reorganizarse para constituir los cromosomas.

Morfológicamente el nucléolo contiene distintas regiones: el centro fibrilar, donde se encuentran los genes para el ARNr, el componente fibrilar denso que rodea al centro fibrilar, donde se produce la transcripción activa de los genes ARNr, y el componente granular donde se ensamblan las subunidades ribosómicas

ÁCIDOS NUCLEICOS

Descubiertos por Meischer (1869), el cual trabajando con leucocitos y espermatozoides de salmón, obtuvo una sustancia rica en carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y un porcentaje elevado de fósforo. En 1953, James Watson y Francis Crick, descubrieron la estructura tridimensional de uno de estos ácidos, concretamente del ácido desoxirribonucleico (ADN).

Son macromoléculas que se dividen en ADN y ARN.

REPLICA SEMI CONSERVATIVA DE ADN

Replicación conservativa durante la cual se produciría un ADN completamente nuevo durante la replicación.

En la replicación semiconservativa se originan dos moléculas de ADN, cada una de ellas compuesta de una hebra del ADN original y de una hebra complementaria nueva. En otras palabras el ADN se forma de una hebra vieja y otra nueva. Es decir que las hebras existentes sirven de molde complementario a las nuevas.

La replicación dispersiva implicaría la ruptura de las hebras de origen durante la replicación que, de alguna manera se reordenarían en una molécula con una mezcla de fragmentos nuevos y viejos en cada hebra de ADN.

Los eventos dan lugar a dos moléculas de ADN idénticas, es semiconservativa con cada cadena parental actuando como molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria.

En primer lugar se rompen los puentes de hidrogeno separando las cadenas ayudado por las enzimas helicasa, y las proteínas enlazantes a cadenas sensillas (SSB) evitan que se vuelvan a unir, asi generando una burbuja de replicación (formándose en multiples lugades de la cadena). Ahora la DNA polimerasa comienza a construir una nueva caeena

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