FUNCIONES BIOLÓGICAS DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS: Una Visión Preliminar De La Biología Celular

[Ácidos Nucleicos]

FUNCIONES BIOLÓGICAS DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS:

Una visión preliminar de la biología celular

Almacenamiento de la información genética: El genoma

El conjunto de toda la información genética contenida en una célula, un organismo o un virus, se denomina genoma.

Normalmente, la información genética está codificada en un ADN o DNA de doble cadena, aunque en algunos casos, específicamente en algunos virus, se codifica en cadenas simples o en el RNA.

Los genomas varían de tamaño, de acuerdo al número de bases (b) o pares de bases (pb) que contienen; por ejemplo, los virus pueden tener sólo unos pocos cientos de (b) o (pb), mientras que el genoma humano consta de alrededor de 2x109 (pb) de ADN

Durante los últimos años se ha avanzado notablemente en la decodificación de las secuencias de DNA; desde Maxam y Gilbert que en 1977 diseñaron un método de secuenciación química en el que se produce la ruptura selectiva de las bases A, T, G y C, mediante electroforesis.

Actualmente ésta técnica ha sido sustituida por una técnica que utiliza enzimas para generar fragmentos de nucleótidos que comienzan y acaban en bases específicas, ésta técnica fue desarrollada por Fred Sanger.

Cada fracción del DNA genómico es capaz de transcribirse o “leerse”, para permitir la síntesis de moléculas de RNA y proteínas. Estos segmentos capaces de transcribirse, se llaman genes.

Replicación: DNA a DNA

La replicación del DNA es un proceso esencial en el mantenimiento de la vida, por el cual se traspasa la información genética de célula a célula y de generación en generación.

Fundamentalmente, la replicación es la copia de las dos cadenas de un DNA de doble cadena para dar dos DNA de doble cadena idénticos.

La replicación del DNA se produce mediante un complejo de enzimas. Cada complejo de enzimas concentrado sobre una proteína denominada DNA-polimerasa posee múltiples funciones:

• Abre el DNA de doble cadena y guía el apareamiento de cada desoxirribonucleósido trifosfato que se incorpora con su pareja complementaria sobre la cadena que va a copiarse.

• A continuación, cataliza la formación del enlace fosfodiéster para ligar este residuo a la nueva cadena que crece.

Transcripción: del DNA al RNA

La transcripción es el proceso por el que se copia una cadena de DNA en una molécula de RNA complementaria. La transcripción del DNA al igual que la replicación, requiere de un complejo de enzimas, denominado RNA-polimerasa, la cual:

• Se desplaza a lo largo de una molécula de DNA, abriendo la doble cadena y elaborando un transcrito de RNA mediante la adición de un ribonucleósido trifosfato cada vez.

• La enzima copia la secuencia oligonucleotídica de sólo una cadena de DNA.

Traducción: del RNA a la proteína

La transcripción por sí sola es suficiente para la producción de las múltiples moléculas de RNA funcionales de la célula, como el tRNA y el rRNA.

Dado que las proteínas son polímeros formados por 20 clases distintas de monómeros de aminoácidos, y sólo existen cuatro tipos de monómeros en los nucleótidos, no se puede establecer una relación directa entre el DNA y las proteínas, por lo que la secuencia lineal de bases que constituye la información que codifica la proteína se “lee” en bloques de tres nucleótidos denominados codones, cada uno de los cuales especifica un aminoácido diferente.

(Se denomina código genético a al conjunto de reglas que especifican los codones de los ácidos nucleicos que corresponden a cada aminoácido).

La conversión de la información de las secuencias de DNA de los genes en las secuencias de aminoácidos de las proteínas

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