MATERIAL GENÉTICO
LIC. Biol. LUIS MARÍN
COLEGIO INTERNACIONAL
La función del ADN
• ¿Por qué es tan importante que los cromosomas pasen de la célula madre a las células hijas?
• Los cromosomas están formados por genes, los segmentos de ADN que son las unidades de la herencia.
• Los genes controlan características como:
– Color del pelo
– Tipo de sangre
– Color de la piel
– Color de los ojos
La estructura del ADN
•
En 1953 James Watson, Francis
Crick,
Maurice
Wilkins
y
Rosalind Franklin
propusieron
un modelo para la estructura
del ADN.
•
Se compone de unidades
llamadas nucleótidos.
La estructura del ADN
• Los nucleótidos están unidos por enlaces entre el grupo fosfato de un nucleótido y el azúcar del siguiente nucleótido.
• Se forma una larga cadena de nucleótidos enlazados del fosfato al azúcar.
• Las bases nitrogenadas se extienden hacia dentro desde la cadena azúcar-fosfato.
• En el ADN hay 4 bases:
– Púricas: adenina (A), guanina (G)
• Una molécula de ADN se compone de dos cadenas de nucleótidos unidas por puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas.
• Las cadenas de nucleótidos forman una espiral alrededor de un centro común.
• La forma espiral de la molécula es una
doble hélice.
La estructura del ADN
• Los puentes de hidrógeno son específicos entre las bases.
• Son complementarias.
• Este apareamiento de bases nitrogenadas es la base de la
Ácido Ribonucleico (ARN)
• El ARN es un ácido nucleico que se compone de una sola cadena de nucleótidos.
• Los nucleótidos de ARN están formados por ribosa
Tipos de ARN
a) ARN mensajero o ARNm: lleva las instrucciones para hacer una proteína en particular.
b) ARN ribosomal o ARNr:
forma parte de los
ribosmas.
c) ARN de transferencia o
ARNt: lleva los
aminoácidos a los
Dogma central de la Biología
El código
genético
Este es uno de los descubrimientos másimportantes del siglo XX y de toda la Historia de la Ciencia y de la Humanidad:
Veamos qué significa esto… Pero antes, ¿sabes qué es
un CÓDIGO?
Un código es el conjunto de rasgos que tiene el mensaje para que pueda ser entendido por el emisor y el receptor. El código que se ha usado en este texto, por ejemplo, es la lengua española o el castellano.
Esto significa que el ADN es capaz
de sacar copias idénticas de sí
mismo
Esto significa que el ADN es capaz de sacar copias de su
información en forma de otra molécula: El ARN (ácido ribonucleico)
Esto significa que el mensaje de los genes, en forma
de ARN, sirve para formar
proteínas
Veamos qué significa esto…
Estos son los nombres de estos procesos.
CONSERVATIVA SEMICONSERVATIVA DISPERSIVA
Esquema de la Replicación del ADN
Flujo de información genética del ADN a proteínas
Transcripción y Traducción
• La información para fabricar todas las proteínas está almacenada en las moléculas de ADN de los cromosomas.
• La sucesión de bases en las moléculas de ADN es un código químico para la sucesión de aminoácidos en las proteínas.
• Un segmento de ADN que codifica para una proteína en particular se llama gen.
Transcripción
Los genes del ADN son capaces de sacar copias de su
información en forma de otra molécula: El ARN (ácido ribonucleico)
GGCGCCUAAAUUUG
Las cadenas de ARN son más cortas que las de ADN y están
formadas por una cadena simple (no doble como ocurría
con el ADN)
La letra U (Uracilo) sustituye a la T en el
ARN
Transcripción
Transcripción
ESQUEMA GRÁFICO
•
Iniciación:
•
Elongación:
Base DNA Base RNA
Guanina Citosina
Citosina Guanina
Adenina Uracilo
Timina Adenina
Transcripción
1º se abre una parte de la doble cadena de ADN:
2º se copia la información del gen añadiendo letras, de forma complementaria, para formar ARN:
ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATC TAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
Cuando se transcribe el ADN a ARN ocurre esto:
ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATC ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTA TACCTAG TAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCAT ATGGATC
TAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
La doble cadena de ADN NO se terminará abriendo del todo.
Sólo se transcribe a ARN la información de algunos genes.
ADN
ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATC ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTAGGCGCCUAAAUUUGTACCTAG TAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCAT ATGGATC
TAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
La letra U (Uracilo) sustituye a
la T en el ARN
ARN
Gen trascrito a ARN
Gen que va a transcribirse
Finalmente, el ARN sale fuera
del núcleo.
Gracias a los ribosomas, en el
citoplasma, la información que lleva
el ARN es “leída” por los ribosomas para formar proteínas en
el proceso llamado TRADUCCIÓN o
SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
ARN
ribosomas
Este ARN también se llama ARN mensajero,
porque lleva un mensaje para fabricar
proteínas.
Núcleo celular
Citoplasma
Transcripción
• Es la síntesis de una molécula de proteína, de acuerdo con el código contenido en la molécula de ARNm.
• Se llama traducción porque comprende el cambio del
“lenguaje” de ácidos nucleicos (sucesión de bases) al lenguaje de proteínas (sucesión de aminoácidos).
• En el citoplasma, el ARNm se mueve hacia los ribosomas. Los aminoácidos que se necesitan están dispersos por el citoplasma. Los aminoácidos correctos llegan al ARNm por el ARNt.
Traducción
GGCGCCUAAAUUUAUGGCACCAUGCCAUG
• Ocurre en el citoplasma celular, fuera del núcleo.
• La información del ARN mensajero es “leída” por los ribosomas
para fabricar proteínas.
• Cada grupo de tres bases (o “letras”) del ARN mensajero determina la unión, a la cadena proteica, de uno de los 20 aminoácidos que existen.
Traducción
Los ARNt tienen forma de trebol
Traducción
El ribosoma es funcional cuando se juntan las subunidades
Traducción
Orgánulos citoplasmáticos.
Formados por 2 subunidades:
Subunidad pequeña se une ARNm
Subunidad grande se unen aa
Se unen cuando van a sintetizar proteínas
Traducción
Antes de que se inicie la síntesis:
1. Activación de los aa que van a ser unidos (citoplasma).
2. Cada aa se une a una molécula de ARNt específica por su extremo 3’
Complejo: aminoacil-ARNt
Traducción
• Las moléculas de ARNt son más cortas que las de ARNm y tienen la forma de una hoja de trébol.
• En uno de los lazos de la molécula de ARNt hay un conjunto de tres bases llamado anticodón. El lado opuesto transporta un aminoácido.
• Las bases de los anticodones del ARNt son complementarias a las baes de los codones del ARNm.
Traducción
• Está compuesto por ”palabras” de tres letras.
• Las cuatro bases se unen en “palabras” de tres letras
(AGC, CGT y así sucesivamente) y se obtienen 64
grupos o “palabras” diferentes.
• Las 64 combinaciones son suficientes para codificar
los 20 aminoácidos diferentes.
Código Genético
• Las sucesiones de tres bases se llaman
tripletes o
codones.
• Cada triplete codifica para un solo tipo de aminoácido.
• La mayoría de los
aminoácidos se codifican por más de un triplete o codón.
Código Genético
CODONES
1- El código genético es universal. Todos los seres vivos lo emplean; con
ciertas excepciones, por ejemplo, el de las mitocondrias, que tiene algunas diferencias.
2- Se trata de un código degenerado pues el número de tripletas (64) es
superior al de aminoácidos existentes en las proteínas (20).
3- Existen tres tripletas que no codifican ningún aminoácido, son las tripletas
"sin sentido", de "paro" o "stop". Estas tripletas marcan el final de la región a traducir, esto es, el final de la molécula proteica.
4- La secuencia AUG codifica el principio de la región que se va a traducir y al
mismo tiempo sirve para codificar al aminoácido metionina. Por lo tanto,
todas las proteínas comienzan por la metionina, posteriormente, esta metionina que ocupa la posición inicial puede ser eliminada.
Código Genético
EJERCICIOS
1. Realiza la base complementaria de la siguiente cadena de ADN
para luego desarrollar la transcripción y traducción de la misma.
