GENÉTICA, BASES MOLÉCULARES Y VARIACIÓN

II Amposición química y estructura

Nucleótidos

Un nucleótido es un compuesto orgánico que está formado por una base nitrogenada, un azúcar y ácido fosfórico. Es posible dividir a los nucleótidos enribonucleótidos (cuando el azúcar es la ribosa) y desoxirribonucleótidos (si el azúcar es la desoxirribosa).

Los nucleótidos pueden actuar como monómeros en los ácidos nucleicos (el ADN o el ARN), formando cadenas lineales, o actuar como moléculas libres (como es el caso del ATP).

La base nitrogenada del nucleótido puede ser purínica (adenina o guanina), pirimidínica (timina, citosina o uracilo) oisoaloxacínica (flavina). El ADN se forma con la adenina, la guanina, la timina y la citosina, mientras en el ARN intervienen la adenina, la guanina, la citosina y el uracilo.

Cada nucleótido es un ensamblado de tres componentes:2

Bases nitrogenadas: derivan de los compuestos heterocíclicos aromáticos purina y pirimidina.

Bases nitrogenadas purínicas: son la adenina (A) y la guanina (G). Ambas forman parte del ADN y del ARN.

Bases nitrogenadas pirimidínicas: son la timina (T), la citosina (C) y el uracilo (U). La timina y la citosina intervienen en la formación del ADN. En el ARN aparecen la citosina y el uracilo.

Bases nitrogenadas isoaloxacínicas: la flavina (F). No forma parte del ADN o del ARN, pero sí de algunos compuestos importantes como el FAD.

Pentosa: el azúcar de cinco átomos de carbono; puede ser ribosa (ARN) o desoxirribosa (ADN). La diferencia entre ambos es que el ARN si posee un grupo OH en el segundo carbono.

Ácido fosfórico: de fórmula H3PO4. Cada nucleótido puede contener uno (nucleótidos-monofosfato, como el AMP), dos (nucleótidos-difosfato, como el ADP) o tres (nucleótidos-trifosfato, como elATP) grupos fosfato.

Complementariedad

Nunca se podrán unir una base grande con otra base grande ni una base pequeña con otra base pequeña, ya que si dos bases están juntas provocan un saliente y si dos bases pequeñas están juntas provocan un entrante produciéndose la inestabilidad del ADN, defectos en la información genética si son a gran escala o dependiendo dela zona otras cosas.

Este principio se llama así porque se complementan una base grande con una pequeña Ejemplo: Guanina (grande) Citosina (pequeña, un solo ciclo)

Otra cosa que demostraron Watson, Crick y Wilkins es que siempre un nucleótido se enlaza con el otro por medio de un carbono, el 3 o el 5 de la desoxirribosa en una mima hélice.

Las dos ebras de ADN son antiparalelas, es decir, al unirse una es 5-3 (empieza por el carbono 5 y acaba por el carbono 3) y la otra es 3-5, formando una hélice. Una de las ebras empieza por 5 y acaba por 3 y la otra los contrario.

Los enlaces entre los componentes del nucleótidos sin fuerte. El grupo “P” une los nucleótidos entre sí con enlaces fuertes.

El principio de antiparalelismo propone que las bases enfrentadas en la estructura del ADN, deben ser grande - pequeña , nunca paralelas, es decir grande- grande o pequeña - pequeña, dado que no se complementarían.

También se puede producir la desnaturalización del ADN, que seria la perdida dela conformación en el espacio, típico de este.

El modelo de ADN fabricado en 1953 explica 4 casos muy importantes.

• Herencia -> como se transmiten los caracteres entre los seres vivos y entender como es la herencia y la evolución.

• Mutación -> como se producen los cambios en el ADN. Las mutaciones son necesarias para la evolución. Cualquier cambio en el ADN es una mutación, se puede perder o ganar material genético o cambiar en el espacio.

• Replicación -> este fenómeno se basa en sacar una copia o duplicado del ADN, el modelo de ADN explica como se duplícale ADN. Hay un momento en el que las células tienen que dividirse para la herencia, y tiene que duplicar si ADN para la herencia a sus células hijas.

• Trascripción -> paso de la información genética del ADN hasta el ARNm (ARN mensajero) el cual lleva la información a los ribosomas.

• Traducción genética -> es el paso de información de ARNm Al ARNt (ARN transferente) ribosomas.

Descripción de la trascripción y de la traducción:

El ARNt (transferente) es el mas pequeño, mas o menos80 nucleótidos. Es monocatenario aunque tiene aspecto dicatenario ya que se repliega sobre si mismo . El ARNt es el mas que rompe con el principio de la complementariedad, ya que al unirse sobre si mismo no se unen las bases pequeña- grande, sino que según tenga espacio, por eso se producen ensanchamiento o bucles.

III GENES Y CROMOSOMAS

Cada cromosoma está constituido por una molécula de DNA larga asociada a otras proteínas, las histonas, el número de pares de bases que tiene cada cromosoma va de 50 a 250 millones. Las proteas asociadas son las histonas y las no histonas. El conjunto formado por el DNA, las histonas y las no histonas. El conjunto formado por el DNA, las histonas y las no histonas se llama cromatina, por eso se dice que la cromatina es el material de que esté compuesto los cromosomas.

Eucarionte

La unidad básica del cromosoma eucarionte es una molécula de ADN bicatenaria lineal gigante que forma complejos con muchas proteínas. Durante la mayor parte del ciclo celular de los eucariontes, cada cromosoma contiene sólo una de estas moléculas de ADN bicatenario. Sin embargo, luego de que la molécula de ADN se replica durante la fase S, el cromosoma consiste en dos cromátidas unidas, cada una formada por una molécula de ADN bicatenario que forma complejos con proteínas. Las cromátidas unidas, cada una formada por una molécula de ADN bicatenario que forma complejos con proteínas. Las dos cromátidas están unidas por una pequeña región específica que se llama Centrómero.

El complejo de ADN y proteínas que forma el cromosoma eucarionte se denomina cromatina. El ADN transporta la información genética; las proteínas organizan el cromosoma físicamente y regulan las actividades del ADN. La cantidad de proteína cromosómica es equivalente a la del ADN si tenemos en cuenta sólo la masa.

El complejo de ADN y proteínas que forma el cromosoma eucarionte se denomina cromatina. El ADN transporta la información genética; las proteínas organizan el cromosoma físicamente y regulan las actividades del ADN. La cantidad de proteína cromosómica es equivalente a la del ADN si tenemos en cuenta sólo la masa.

La cromatina cambia de forma notable durante la mitosis y la meiosis de manera notable. Durante la interfase, la cromatina se estira hasta hacerse tan delgada que el cromosoma no puede observarse en el núcleo con el microscopio óptico. Pero durante la mayor parte de la meiosis, la cromatina se encuentra tan retorcida y compactada, que el cromosoma aparece como un objeto voluminoso y denso.

Esta alternancia de formas se relaciona con la función de la cromatina durante las diferentes fases del ciclo celular. Antes de cada mitosis, el material genético se replica. La mitosis separa este material genético replicado en dos núcleos nuevos. Esta separación es más facil de lograr si el ADN está organizado prolijamente en unidades compactas. Sin embargo, durante la interfase, el ADN debe dirigir las actividades de la célula. Estas funciones requieren que las porciones del ADN estén desenrrolladas y expuestas de modo que puedan interactuar con las enzimas.

Los cromosomas pueden clasificarse de acuerdo a su tamaño, a la presencia de organizadores nucleolares ó al tamaño relativo de sus brazos.

Según este último criterio, los cromosomas pueden ser:

metacéntricos: si los dos brazos de una cromátida son iguales (el centrómero está en el medio de la cromátida)

submetacéntricos: si uno de los brazos es menor que el otro

acrocéntricos: si uno de los brazos es mucho menor que el otro (el centrómero está próximo al extremo de la cromátida)

telocéntricos: si el centrómero está en el extremo de la cromátida, de modo que esta posee un solo brazo.

Procarionte

Los procariotas, bacteria y archaea, presentan típicamente un solo cromosoma circular, si bien existen algunas variantes a esta regla. El cromosoma bacteriano puede tener un tamaño desde 160.000 pares de bases (como en el endosimbionte Carsonella ruddii, a 12.200.000 pares de bases en la bacteria del suelo Sorangium cellulosum.

Las bacterias usualmente tienen un solo punto en su cromosoma desde el cual se inicia la duplicación, mientras que algunas archeas presentan múltiples sitios de inicio de la duplicación.120Por otro lado, los genes de los procariotas están organizados en operones y no contienen intrones.

Los procariotas no poseen un núcleo verdadero, en cambio su ADN está organizado en una estructura denominada nucleoide.121 El nucleoide es una estructura distintiva y ocupa una región definida en la célula bacteriana. Esta estructura es muy dinámica y se halla mantenida y remodelada a través de la acción de proteínas similares a histonas, las cuales se asocian al cromosoma bacteriano.122 En archaea, el ADN en el cromosoma se halla todavía más organizado, con el ADN empacado dentro de estructuras similares a los nucleosomas eucarióticos.

Genes

El dogma central de la biología molecular

El dogma central de la biología molecular es un concepto que ilustra los mecanismos de transmisión y expresión de la herencia genética tras el descubrimiento de la codificación

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