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Genética molecular

3/5/2023

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UNIDAD DIDÁCTICA 5. GENÉTICA MOLECULAR
Índice:
1. Los ácidos nucleicos
2. El ADN
3. La expresión génica
4. Las mutaciones
5. La ingeniería g

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UNIDAD DIDÁCTICA 5. GENÉTICA MOLECULAR Índice: 1. Los ácidos nucleicos 2. El ADN 3. La expresión génica 4. Las mutaciones 5. La ingeniería genética 1. Los ácidos nucleicos Moléculas complejas portadoras de la información genética. Formados por C, O, H, Ny P. En 1869, Friedrich Miesner, aisló una sustancia en el interior de los glóbulos blancos o leucocitos y la llamó nucleína. Más tarde por su naturaleza ácida se le denominó ácido nucleico. 1.1. Estructura de los ácidos nucleicos Macromoléculas formadas por la unión de moléculas más sencillas llamadas nucleótidos ● los nucleótidos están constituidos por tres moléculas ácido fosfórico u ortofosfórico (H3PO4) pentosa (azúcar de cinco átomos de carbono) ● ADN pentosa (desoxirribosa) → ácido desoxirribonucleico ARN = pentosa (ribosa) → ácido ribonucleico bases nitrogenadas ● ● ● ● adenina (A) timina (T) guanina (G) citosina (C) uracilo (U) Fosfato 11 -O-P-O el ADN contiene: A, T, G y C el ARN contiene: A, U, G, y C NH₂ OH Azúcar Base nitrogenada Los ácidos nucleicos se unen entre sí formando polinucleótidos. Estos polinucleótidos se unen por un enlace llamado fosfodiéster. 1.2. Los tipos de ácidos nucleicos Las diferencias entre ambos ácidos nucleicos se describen en la siguiente tabla: Característica Composición química Constitución nucleótido Estructura molecular Tipos Localización celular Función ADN Formada por poli desoxirribonucleótidos ác. fósforo pentosa (desoxirribosa) base nitrogenada (A, T, G Y C) Doble hélice T con A A con T ADN nuclear ADN mitocondrial ADN cloroplástico o plastidial Núcleo, mitocondria y cloroplasto Almacenar información genética ARN Formada por poli ribonucleótidos Complementariedad de bases G con C C con G ác fósforo pentosa (ribosa) base nitrogenada (A, U, Gy C) Una sola hélice 2. EI ADN En 1910, T. Morgan...

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Transcripción alternativa:

descubrió que los genes (fragmento de ADN que constituye una unidad de transmisión hereditaria) se encontraban en los cromosomas, pero no fue hasta 1944 cuando Avery, McLeod y McCarthy demostraron que los cromosomas están compuestos de ADN y no por proteínas como se creía hasta entonces. ARNr ARNt ARNm ARNhn Libre en el citoplasma o en los ribosomas Síntesis de proteínas 2.1. Estructura molecular Doble hélice Cadenas antiparalelas, es decir si una hebra va en sentido 5' 3' la otra iría 3' 5'. 3. Los nucleótidos incorporados se unen entre sí 4. Se obtienen dos moléculas idénticas al ADN original 2.2. La replicación del ADN La replicación se divide en 4 fases: 1. La doble hélice del ADN se abre y las cadenas que la forman se separan 2. Se van uniendo nucleótidos libres cuyas bases son complementarias de las bases de la hebra original 3. La expresión génica 3.1.El dogma central de la biología molecular Fue propuesta por Francis Crick en el año 1958: El trabajo de Crick fue criticado por la comunidad científica. Estas críticas fueron dirigidas a: usó el término "dogma" (creencia no cuestionable) no tuvo en cuenta los virus de ARN no habló de los priones (proteínas) tampoco tuvo en cuenta los ribozimas (moléculas de ARN que son capaces de replicarse) Años más tarde en el año 1970 se hace público el siguiente dogma central de la biología molecular 3.2. La transcripción ADN-ARNm La transcripción es el proceso mediante el cual se copia una parte del material genético (ADN) a la molécula de ARNm. Sólo se transcribe una hebra de ADN SATTACGGTA³ (ADN)→ ³TAATGCCATS (ADN) → AUUACGGUA (ARN) El proceso de transcripción ocurre en las siguientes fases: 1. Se abre la doble hélice de ADN 2. Los nucleótidos complementarios se sitúan enfrente de una de las dos cadenas (cadena molde) 3. Sólo se copia una de las dos cadenas de ADN 4. Se obtiene una cadena de ARN con una secuencia de bases complementaria a la del ADN 5. El ARNm recién formado saldrá del núcleo celular 3.3. La traducción La traducción es un proceso síntesis de proteínas a partir de la información contenida en el ARNm. Este proceso ocurre en el citoplasma y es llevado a cabo por los ribosomas. Para que la traducción tenga lugar se necesitan los siguientes elementos: una molécula de ARNm ribosomas ARNt (moléculas que llevan los aminoácidos hasta los ribosomas aminoácidos en el citoplasma La traducción se produce cuando la célula necesita fabricar proteínas El proceso de traducción se lleva a cabo en las siguientes fase: 1. El ARNm sale del núcleo con la información copiada del fragmento de ADN 2. El ARNm se une a los ribosomas 3. El ARNt transporta los aminoácidos hasta los ribosomas 4. Los ribosomas recorren la cadena de ARNm y van uniendo aminoácidos en el orden adecuado 5. La proteína formada se libera del ribosomas 3.4. El código genético Es la relación entre las secuencias de bases nitrogenadas del ARNm y la de aminoácidos que constituyen una proteína Hay 64 codones distintos que codifican para aminoácidos, codón de inicio (met:AUG) y tres codones fin de mensaje o stop (UAA, UAG y UGA) El código genético se descifró en el s.XX, cuando Severo Ochoa y colaboradores aislaron una enzima capaz de sintetizar ARN Características del código genético: - ● ● ● ● Se organiza en codones o tripletes Está degenerado, es decir hay aminoácidos que están codificados por más de un triplete No hay solapamiento ni superposiciones No hay espacios ni huecos en blanco El código genético es universal tiene origen común para todos los organismos 4. Las mutaciones Alteraciones del material genético. 4.1. Tipos de mutaciones Mutaciones según el tipo de alteración genética Mutaciones génicas o moleculares ● Mutaciones genómicas o númericas Aneuploidías Euplodías ● Mutaciones cromosomicas