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Genética molecular
Biología y Geología
La única diferencia entre las moléculas de ADN de distintos individuos es el orden en
el que se disponen sus nucleótidos; lo que se denomina secuencia. Los nucleótidos se
ordenan a modo de palabras que compusieran frases.
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA
Una vez conocida la estructura del material genético hubo que estudiar su
funcionamiento lo que permitió establecer el dogma central de la biología.
replicación
transcripción
traducción
Replicación: Proceso por el cual el ADN puede formar copias idénticas de sí mismas.
Transcripción: Proceso mediante el cual la información contenida en el ADN se
transmite en forma de ARN (ARNm)
Traducción: Es el proceso que hace posible la fabricación de una proteína en los
ribosomas a partir del mensaje transcrito en el ARNm.
¿CÓMO SE DUPLICA EL ADN?
Antes de cada división celular, la célula realiza una copia exacta de su ADN, para
repartir idéntica información genética entre sus dos células hija.
Este proceso se denomina replicación. Tiene lugar en el núcleo durante la interfase y
se lleva a cabo de la siguiente forma:
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- La doble hélice de ADN se
abre y las dos cadenas se
separan.
- Los nucleótidos libres de
que dispone la célula en
el núcleo pueden unirse a
los nucleótidos del ADN, a
través de sus bases
complementarias (A/T y
G/C)
- Los
nucleótidos
incorporados se unen
entre sí y dan lugar a las
nuevas cadenas de ADN.
Cada una de las moléculas
posee una de las cadenas
originales de la molécula madre y una cadena complementaria recién sintetizada.
LA TRANSCRIPCIÓN
Es el proceso de síntesis de ARN en el cual una secuencia
de bases nitrogenadas de un fragmento de ADN (gen) se
transfiere a una secuencia de bases complementarias
pertenecientes a un ARN
LA TRADUCCIÓN
¿Qué es lo que se traduce? En realidad se traduce el
lenguaje del ADN, que se lee en la secuencia de bases,
tanto en el ADN como en el ARN, a un nuevo lenguaje
que es el de los aminoácidos que formarán un
polipéptido.
Por eso se dice que un gen codifica un polipéptido.
La traducción de un lenguaje a otro debe realizarla un
verdadero traductor que
comprenda ambos
lenguajes. Este traductor
es el ribosoma, el cual con
la ayuda del ARN de
transferencia (ARNt), lee
las bases en el ARNm, y a
través del anticodón del
ARNt que se une por
complementariedad al
codón del ARNm, se asocia
a un aminoácido.
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Los ácidos nucleicos están formados por 4 clases de nucleótidos mientras que las
proteínas están formadas por 20 aminoácidos. Es necesario establecer una
correlación entre las bases y los aminoácidos para averiguar de qué modo la
información contenida en el ADN es capaz de ordenar la síntesis de una determinada
proteína.
Si a cada aminoácido correspondiese un solo nucleótido entonces sólo se podrían
codificar 4 aminoácidos. Si fuesen dos nucleótidos los que codifican un aminoácido,
las posibles combinaciones serían 4^2=16 y tampoco serían suficientes. Las
combinaciones de 3 nucleótidos son 4^3=64 con lo que es posible codificar los 20
aminoácidos y sobrarían códigos. Se puede imaginar según esto el ADN formado por
una sucesión de grupos de 3 nucleótidos, llamados tripletes, correspondiente cada
uno a un aminoácido.
Este planteamiento teórico ha sido demostrado experimentalmente y, efectivamente,
el código de cada aminoácido está contenido en un triplete o en varios de
nucleótidos del ADN. Este código que asocia a cada aminoácido un grupo de 3
nucleótidos se denomina código genético. Se considera que es degenerado porque
existen más tripletes que aminoácidos hay para codificar, y universal ya que sin
apenas variaciones es utilizado por todos los seres vivos.
EL CÓDIGO GENÉTICO
El código genético es un conjunto de reglas que permiten relacionar la secuencia de
los nucleótidos del ADN con la secuencia de aminoácidos de una proteína.
El código genético es un código de tres letras. Las letras son los nucleótidos que
forman el ADN.
Cada grupo de tres nucleótidos,
se denomina triplete o codón,
es la clave para un
determinado aminoácido de la
proteína
Tanto en los procariotas como
en los eucariotas, el
mecanismo de la síntesis de
proteínas se puede considerar
dividido en tres etapas
sucesivas:
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Iniciación de la síntesis de proteínas: Hacen falta señales de iniciación para que
comience la síntesis de proteínas: el triplete iniciador AUG, que codifica la
Metionina.
A continuación se lee el segundo codón y a él se le une el ARNt del segundo
aminoácido, que posee su respectivo anticodón.
Se crea un enlace que une a ambos aminoácidos (enlace peptídico).
El ribosoma se desplaza
a lo largo del ARNm
exactamente
3
nucleótidos (1codón).
Esto provoca la expulsión
del ARNt de la Met,
mientras que el ARNt del
segundo aminoácido,
junto con el dipéptido
que lleva unido, se
desplaza hacia la
izquierda y deja vacío su
lugar, que es ocupado
por el tercer codón
Esto se repite hasta que
se lea un codón con la
señal "stop", y ahí se
finalizará con la
construcción del
polipéptido (proteína).
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