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Taller virtual #2
Código genético
Nombre: Yarineth marchena ced: 4-770-226 FECHA: 12-4-2014
El código genético se encarga de replicar y transmitir toda la información genética
de una especie utilizando como base la cadena de ADN.
¿Qué es ADN?
El ADN por las siglas de Acido Desoxirribonucleico, es una molécula de gran
tamaño que guarda y transmite de generación en generación toda la
información necesaria para el desarrollo de todas las funciones biológicas
de un organismo. El ADN está formado por la unión paralela de dos cadenas,
cada cadena se encuentra conformada por 4 diferentes nucleótidos. Lo que
hace que el ADN sea tan variado (por ejemplo de peces, plantas, bichos,
humanos etc.) es la posición y la cantidad de estos cuatro nucleótidos a lo
largo de las dos cadenas, a esta secuencia se le llama código génico o
genético, o bien genoma. El ADN de todos los organismos vivos está formado
por solo éstos cuatro nucleótidos
PROCESO
REPLICACION
DE
Replicación de ADN
Replicación de ADN. La doble
hélice es desenrollada y cada
hebra hace de plantilla para la
síntesis de la nueva cadena. La ADN polimerasa añade los nucleótidos
complementarios a los de la cadena original.
El proceso de replicación de ADN es el mecanismo que permite al ADN
duplicarse (es decir, sintetizar una copia idéntica). De esta manera de una
molécula de ADN única, se obtienen dos o más "clones" de la primera. Esta
duplicación del material genético se produce de acuerdo con un mecanismo
semiconservativo, lo que indica que las dos cadenas complementarias del
ADN original, al separarse, sirven de molde cada una para la síntesis de una
nueva cadena complementaria de la cadena molde, de forma que cada nueva
doble hélice contiene una de las cadenas del ADN original. Gracias a la
complementación entre las bases que forman la secuencia de cada una de
las cadenas, el ADN tiene la importante propiedad de reproducirse
idénticamente, lo que permite que la información genética se transmita de
una célula madre a las células hijas y es la base de la herencia del material
genético.
Función de ADN polimerasas
Las ADN polimerasas hacen parte de las denominadas enzimas polimerasas
(celulares o virales) que intervienen en el proceso de replicación del ADN. Llevan a
cabo la síntesis de la nueva cadena de ADN emparejando los desoxirribonucleótidos
trifosfato (dNTP) con los desoxirribonucleótidos complementarios correspondientes
del ADN molde. Los dNTP que se usan en la replicación del ADN contienen tres
fosfatos unidos al grupo hidroxilo 5' de la desoxirribosa y dependiendo de la base
nitrogenada serán dATP, dTTP, dCTP o dGTP. La reacción fundamental es una
transferencia de un grupo fosfato en la que el grupo 3'-OH actúa como nucleófilo
en el extremo 3' de la cadena que está en crecimiento. El ataque nucleofílico se
produce sobre el fosfato α (el más próximo a la desoxirribosa) del
desoxirribonucleósido 5' trifosfato que entra, liberándose pirofosfato inorgánico y
alargándose el ADN (al formarse un nuevo enlace fosfodiéster). A diferencia de la
mayoría de procesos biológicos que ocurren en la célula en los que sólo se separa
un grupo fosfato (Pi), durante la replicación se separan los dos últimos grupos
fosfato, en forma de grupo pirofosfato (PPi).
PROSESO
TRANSCRIPCION
DE
En que consiste el proceso de transcripción
La Transcripción del ADN es el primer proceso de la expresión génica,
mediante el cual se transfiere la información contenida en la secuencia del
ADN hacia la secuencia de proteína utilizando diversos ARN como
intermediarios. Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN
son copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN polimerasa que
sintetiza un ARN mensajero que mantiene la información de la secuencia
del ADN. De esta manera, la transcripción del ADN también podría llamarse
síntesis del ARN mensajero.
Porque la timina es reemplazada por uracilo
El uracilo es una pirimidina, una de las cuatro bases nitrogenadas que
forman parte del ARN y en el código genético se representa con la letra U.
Su fórmula molecular es C4H4N2O2.2 El uracilo reemplaza en el ARN a la
timina que es una de las cuatro bases nitrogenadas que forman el ADN. Al
igual que la timina, el uracilo siempre se empareja con la adenina mediante
dos puentes de hidrógeno, pero le falta el grupo metilo. Forma el nucleósido
uridina (Urd) y el nucleótido uridilato (UMP). El uracilo fue descubierto
originalmente en el año 1900. Fue aislado por hidrólisis del ácido
ribonucleico de las levadura que se encontraron en ciertos órganos de
bovinos: timo y bazo, así como en el esperma de los arenques y en el germen
de trigo.3 El uracilo es una molécula de estructura planar, insaturada y que
posee la habilidad de absorber sustancias.
Codón
La información genética, en el
ARNm, se escribe a partir de cuatro
letras, que corresponden a las
bases nitrogenadas (A, C, G y U),
las cuales van agrupadas de tres en
tres. El orgánulo celular que
sintetiza las proteínas a partir de
aminoácidos con la información
contenida en el ARNm, leyendo los
codones, es el ribosoma.
anticodón
Un anticodón es una secuencia de tres nucleótidos ubicada en el ARNt,
complementaria al codón ubicado en el ARNm
Base nitrogenada
Las bases nitrogenadas son compuestos orgánicos cíclicos, que incluyen dos
o más átomos de nitrógeno. Son parte fundamental de los nucleósidos,
nucleótidos, nucleótidos cíclicos (mensajeros intracelulares), dinucleótidos
(poderes reductores) y ácidos nucleicos.
AMINOACIDO
Aminoácido es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) y un grupo
carboxilo (-COOH). Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son
aquellos que forman parte de las proteínas.
Que es el proceso de traducción
No toda la cadena del ARNm se traduce, pero todo ARNm contiene al
menos una región codificadora que va del codón iniciador al codón
terminador.
Traducción es la síntesis de proteína, en la que una secuencia de
codones en el ARNm se expresa como una secuencia de aminoácidos.
El proceso de traducción se realiza en los ribosomas y consiste en tres
etapas:
iniciación
elongación
terminación
1.
Iniciación
El ribosoma, el ARNm, el ARNt cargado y varios factores de iniciación
forman
un
complejo.
a) La subunidad menor del ribosoma junto con los factores de
iniciación eIF1 y eIF3 forman un complejo, eIF2 se une a ARNt-Met y
eIF4 reconoce el extremo 5'-cap. El complejo se asocia en el extremo
5'-cap, liberándose eIF4, y se desliza por el ARNm hasta localizar el
inicio de la región codificadora (secuencia de identidad + AUG).
5'-AUG-3'
3'-UAC-5'
Anticodón
Codón
para
metionina
iniciador
(eucariontes)
b) La subunidad mayor del ribosoma se une a la subunidad menor
con ayuda de eIF5, liberándose todos los factores, y el complejo de
iniciación
está
listo
para
la
etapa
de
elongación.
2.
Elongación
El siguiente codón del ARNm determina cuál ARNt cargado va a
ocupar el sitio A, luego se forma un enlace peptídico, hay traslocación,
y
el
proceso
puede
repetirse.
a) El sitio P (peptidil) está ocupado por el ARNt-Met, mientras que el
sitio A (aminoacil) está desocupado y puede aceptar un ARNt cargado,
cuyo anticodón sea complementario al segundo codón del ARNm. El
ARNt entrante es entregado por el factor de elongación EF1, el cual se
libera. Cuando ambos sitios P y A están ocupados, la enzima peptidiltransferasa que constituye parte de la subunidad ribosomal mayor,
forma el enlace peptídico entre los dos aminoácidos por transferencia
de P a A. La síntesis se realiza en la dirección N --> C (de amino a
carboxilo).
ARNm
Traducción
5'-
AUGMet-
(N)
AAGLis-
3'
(C)
b) El ribosoma se desliza un codón por el ARNm, colocando el primer
ARNt (que ahora está descargado) en el sitio E (salida) y el segundo
ARNt (que ahora está enlazado al dipéptido) en el sitio P. El sitio A
queda desocupado. Este reordenamiento se denomina traslocación y
está
mediado
por
EF2.
c) El proceso se repite para cada aminoácido adicionado a la cadena
polipeptídica:
ARNm
5'Traducción
AUG(N)
AAGMet-
CUCLis-
GGALeu-
UCUGli-
GCC...
Ser...
3.
Terminación
La traducción termina cuando un codón terminador llega al sitio A.
a) No hay ARNt cuyo anticodón sea complementario a un codón
terminador. Factores de terminación reconocen cuando un codón
terminador está en el sitio A, y hacen que la peptidil-transferasa
rompa
el
enlace
entre
el
péptido
y
el
ARNt.
b) El péptido se libera, y el ribosoma se disocia del ARNm.
Resumen del proceso genético
Que es una mutación genética
En Genética se denomina mutación genética, mutación
molecular o mutación puntual a los cambios que alteran la
secuencia de nucleótidos del ADN. No confundir con una
mutación génica que se refiere a una mutación dentro de un gen.
Estas mutaciones en la secuencia de ADN pueden llevar a la
sustitución de aminoácidos en las proteínas resultantes. Un
cambio en un solo aminoácido puede no ser importante si es
conservativo y ocurre fuera del sitio activo de la proteína.
Descubrimiento del código genético
Cuando James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins y
Rosalind Franklin crearon el modelo de la estructura del ADN se
comenzó a estudiar en profundidad el proceso de traducción en
las proteínas.
En 1955, Severo Ochoa y Marianne Grunberg-Manago aislaron
la enzima capaz de sintetizar ARNm sin necesidad de modelo a
partir de cualquier tipo de nucleótidos que hubiera en el medio.
Así, a partir de un medio en el cual tan sólo hubiera UDP (urdín
difosfato) se sintetizaba un ARNm en el cual únicamente se
repetía el ácido uridílico, es decir, un poli-U.
CONCLUSION
1. El ADN contiene la información hereditaria correspondiente a
la especie.
2. El ARN requiere para la síntesis de proteínas la presencia de
los ribosomas en las células ya que en el momento de la
duplicación de los cromosomas la moléculas de ADN de abre
gradualmente
por
los
puentes
de
hidrógeno.
3. Pero si el ADN es el responsable de la transmisión de la
información genética debe ser capaz, no solo de reproducirse, con
lo cual se consigue conservar esta información de padre a hijos
sino
también
debe
poder
transmitirlo.