LA CLAVE GENETICA

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Educación

U.E.C “Dr. José Francisco Torrealba”

5to año.

San Juan de los Morros.

Estado Guárico.

Biología.

[pic 1]

[pic 2]

         Docente:                                                          Integrantes:[pic 3][pic 4]

Prof. Sulma Medina                          

15 de Noviembre del 2016

ÍNDICE.

Introducción……………………………………………………..Página 3

El Código Genético………………………………………………Página 4

Transmisión y Traducción de Mensajes………………………….Página 5      

Descifrando el Código……………………………………………Página 5/6

Síntesis de las Proteína…………………………………………...Página 6/7

Regulación Genética: Modelo de Jacob y Monod………………..Página 7/8

La Teoría de “Un Gen – una Enzima”……………………………Página 8/9/10

Conclusión………………………………………………………..Página 11/12

Bibliografía……………………………………………………….Página 13

Anexos……………………………………………………………Página 14

INTRODUCCIÓN.

El código genético es el código que se encuentra en las células de cualquier organismo, código que establece los procedimientos que se utilizarán para plasmar las características de dicho organismo y que servirá en el momento de la reproducción para dar cuenta de las características de un nuevo ser vivo. El código genético establece por lo tanto las pautas presentes en cada organismo para desarrollarse. Hoy en día se ha desentrañado el mismo gracias a la labor investigativa intensa del sector científico. Cabe decir al respecto, que esta expresión en ocasiones se utiliza de forma errónea porque se la utiliza como sinónimo de genotipo, de una secuencia particular que remite a un organismo particular; en cambio, el código genético es el conjunto de normas presentes en todos los seres vivos y que hace posible la aparición de cada genotipo.

La idea de un código genético nos remite a la noción de ciertos patrones básicos que regulan el funcionamiento de todas las formas de vida. Así, a pesar de las diferencias notorias que podamos encontrar en todos los seres vivos, existe un claro conjunto de reglas que se aplican a seres vivos dispares. Estas reglas hacen referencia a distintas bases nitrogenadas tanto para el ADN como para el ARN; las mismas se organizan en tríos denominados tripletes, cada uno de los cuales determinará a un aminoácido; también será posible que exista determinación de un aminoácido por más de un triplete. Este tipo de normas son universales, presentes en todos los seres vivos en lo que respecta al funcionamiento del núcleo celular. Así, estas regularidades fueron estudiadas en algunos seres vivos con la sapiencia que podrían ser extrapolables a todos los demás, circunstancia que por el momento la experiencia viene corroborando.

EL CÓDIGO GENÉTICO.

Sabemos que Watson y Crick establecieron como es la estructura del ADN y la forma de duplicarse. Así mismo, aparece entonces la incertidumbre de cómo,  además de reproducirse y conservar la información genética de padres a hijos, poder transmitir dicho información.

Surgen interrogantes como ¿cuál es el mecanismo por el cual el ADN dirige la síntesis de las sustancias del organismo? o ¿cómo controla la síntesis de las proteínas, las más importantes y complicadas de todas?

En principio, se pensó en la autoduplicación del ADN, pero se demostró que desde el punto de vista fisicoquímico no era posible. Si las proteínas contienen 20 aminoácidos y la molécula de ADN cuatro bases nitrogenadas, se imaginaba como un tipo de código para el "lenguaje de la vida". Comenzó a usarse entonces el término "código genético", como base para la hipótesis de trabajo.

Los científicos comenzaron entonces a investigar como el ADN almacenado en el núcleo, puede ordenar las estructuras completamente distintas de moléculas de proteínas. Utilizaron el método de los criptógrafos para descifrar códigos. Se parte entonces de 20 aminoácidos y 4 nucleótidos diferentes.

Analizando las posibles combinaciones entonces seria:

-Si cada nucleótido "codificara" un aminoácido, solo podría resultar cuatro codificados.

-Si dos nucleótidos "codificaran" un aminoácido, se llegaría a un máximo de 16 combinaciones es lo cual aún no es suficiente.

- Finalmente, al necesitarse más combinaciones, se llega a la conclusión de que cada aminoácido debe estar "codificado" por al menos 3 nucleótidos, obteniéndose 43, que a su vez serian 64 combinaciones posibles. Este postulado se llamó el código de tripletes. Años más tarde se comprobó al responder la pregunta: ¿cómo se transmite el código?

TRANSMISIÓN Y TRADUCCIÓN DE MENSAJE.

Comienza la biosíntesis de las proteínas cuando se forma un cordón de ARNm, gracias a ciertas enzimas, frente a un segmento de los cordones de la hélice del ADN. Así, se forma a lo largo del cordón del ADN de acuerdo a las reglas de apareamiento de las bases que regula la formación de un cordón de ADN, excepto que el ARNm el uracilo sustituye a la timina.

Cuando el cordón está completo, éste lleva una transcripción fiel del mensaje del ADN. El ARNm se traslada al citoplasma en el cual se encuentran los aminoácidos, enzimas especiales, moléculas de ATP, ribosoma y moléculas de ARN de transferencia.

En el citoplasma la molécula de ARN se une a un ribosoma. Cada tipo de ARNt engancha por un extremo a un aminoácido y cada uno de estos enganches será una enzima especial y una molécula de ATP Así se van uniendo las moléculas quizás con la intervención del ARN ribosómico (ARNr).

Cuando la molécula de ARNm toca el ribosoma, se coloca en posición inicial una molécula de ARNt se encuentra en el lugar adecuado, su triplete de nucleótidos (anticodón) se aparea con el triplete correspondiente de nucleótidos (codón) de la molécula de ARNM.

El proceso por el cual la información contenida en el ARNm dirige o controla la secuencia en que deben unirse los aminoácidos para la síntesis de las proteínas se llama traducción. Cuando el cordón de ARNm se desplaza a lo largo del ribosoma, se coloca en su lugar la siguiente molécula de ARNt con su aminoácido, así, la primera molécula de ARNt se desengancha de la molécula de ARNm.

La energía que permite el enlace de la molécula de ARNt al aminoácido, se usa entonces para formar el enlace peptídico entre los dos aminoácidos, Luego el ARNt desprendido queda disponible para ser utilizado muchas veces. El ARN mensajero tiene una vida más corta, ya que es destruido por enzimas después de haber  sido leído unas pocas veces. Es posible que este sea un mecánico de control para evitar la producción de proteínas anormales.

DESCIFRANDO EL CÓDIGO.

Los científicos franceses François Jacob, Jacques Mond postularon la existencia del ARNm en 1961. Esta teoría fue comprobada por Marshall Nirenberg.

Para ello, añadió varios extractos de cierto ARN a extractos de Escherichia Coli. Encontró que los aminoácidos, ribosomas, ATP y ARNT estimulaban la síntesis proteínica, es decir, comenzaba la producción de moléculas de proteína, aunque la fuente fuese de origen extraño.

"EL CÓDIGO PARECIA TENER UN LENGUAJE UNIVERSAL"

El científico llego a la conclusión de que igualmente podrían producirse proteínas a partir de un ARN artificial. Es así como comienza a trabajar con ribonucleótidos desarrollados por un científico español llamado Severo Ochoa. Lo difícil del experimento era controlar el orden de los ribonucleótidos que se iban uniendo, ya que deseaba conocer el contenido exacto de cualquier mensaje

La solución fue utilizar una molécula de ARN construida a base de un solo ribonucleótido repetido muchas veces. Se seleccionó uno con uracilo.  Este descubrimiento se publicó en 1961.

Durante los siguientes años, estos científicos elaboraron posibles códigos para todos los aminoácidos utilizando ARNm sintético. Se encontraron métodos para controlar el orden de los nucleótidos del ARN sintético, así fue posible determinar el resto de los codones. Actualmente se tienen identificados 61 de las 64 combinaciones posibles de trinucleótidos. Estos tres que faltan se consideran signos de puntuación o marcas de comienzo o final de un mensaje.

SINTESIS DE LA PROTEÍNA.

Las instrucciones para la síntesis de proteínas están codificadas en el ADN del núcleo. Sin embargo el ADN no actúa directamente, sino que transcribe su mensaje al ARN m que se encuentra en las células, una pequeña parte en el núcleo y, alrededor del 90% en el citoplasma. La síntesis de proteínas ocurre de la siguiente manera:

1. El ADN del núcleo transcribe el mensaje codificado al ARN m. Una banda del ADN origina una banda complementaria de ARN m.
2. El ARN mensajero formado sobre el ADN del núcleo, sale a través de los poros de la membrana nuclear y llega al citoplasma donde se adhiere a un ribosoma. Allí será leído y descifrado el código o mensaje codificado que trae el ADN del núcleo.
3. El ARN de transferencia selecciona un aminoácido específico y lo transporta al sitio donde se encuentra el ARN mensajero. Allí engancha otros aminoácidos de acuerdo a la información codificada, y forma un polipéptido. Varias cadenas de polipéptidos se unen y constituyen las proteínas. El ARN t. queda libre.
4. Los ribosomas se mueven a lo largo del ARN mensajero, el cual determina qué aminoácido s van a ser utilizados y su secuencia en la cadena de polipéptidos. El ARN ribosómico, diferente del ARN y el ARN t y cuya estructura se desconoce, interviene también en el acoplamiento de aminoácidos en la cadena proteica. Los procesos de unión o combinación se hacen a través de los tripletes nucleótidos del ARN de transferencia y del ARN mensajero.
5. Las proteínas formadas se desprenden  del ribosoma y posteriormente serán utilizadas por las células. Igualmente el ARN de transferencia, es “descargado” y el ARN mensajero ya “leído” se libera del ribosoma y puede ser destruido por las enzimas celulares, o leído por uno o más ribosomas.  

La síntesis de proteínas comienza por consiguiente en el núcleo, ya que allí el ADN tiene la información, pero se efectúa en el citoplasma a nivel de los ribosomas. Este proceso se puede representar como sigue:

...