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Bases nitrogenadas de la herencia

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by

jorge humberto

on 12 February 2017

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Transcript of Bases nitrogenadas de la herencia

Bases nitrogenadas
Hay dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN), y están presentes en todas las células. Su función biológica no quedó plenamente demostrada hasta que en 1944 se encontro que el ADN era la molécula portadora de la información
genética.
Las bases nitrogenadas pueden ser purinas: ADENINA y GUANINA, las bases pirimidínicas son: CITOCINA, TIMINA y URACILO. La timina solo puede formar ADN y el uracilo solo está presente en el ARN.
ADN
Un ácido nucleico compuesto de dos cadenas polinucleotídicas que se disponen alrededor de un eje central formando una doble hélice, capaz de autorreplicarse y codificar la síntesis de ARN.
Lugar donde esta "depositada" la información genética.
Ácido nucleico que funciona como soporte físico de la herencia en el 99% de las especies. La molécula, bicatenaria, esta formada por dos cadenas antiparalelas y complementarias entre si. Su unidad básica, el nucleótido, consiste en una molécula del azúcar desoxirribosa, un grupo fosfato, y una de estas cuatro bases nitrogenadas: adenina, timina, citosina y guanina
Adn en los Eucarionte
En los Eucariotas el ADN se encuentra localizado principalmente en el núcleo, apareciendo el superenrrollamiento (trenzamiento de la trenza) y la asociación con proteínas histónicas y no histónicas.
El ADN se enrolla (dos vueltas) alrededor de un octeto de proteínas histónicas formando un nucleosoma
El ADN se transcribe a ARN y el ARN se traduce a aminoácidos para elaborar proteínas
Un poco de historia
En abril de 1953 james watson y francis crick conmovieron al mundo con un sofisticado modelo de doble helice para la estructura del acido desoxirribonucleico Adn . Entre todas las moleculas de la naturaleza, los acidos nucleicos son los unicos en dirijir su propia replicación a partir de monomeros. la disiplina que estudia los genes y las regulacion de los caracteres hereditarios se llama genetica
Duplicación del ADN
Implícito en la estructura de doble hélice del ADN esta el mecanismo por el cual este puede
replicarse (duplicarse), es decir hacer copias exactas de sí mismo. La replicación del ADN es
un proceso que ocurre sólo una vez en cada generación celular, por lo tanto, las dos células
hijas provenientes de la división celular contienen una copia idéntica del ADN de la célula
madre que le dio origen.
Watson y Crick propusieron un mecanismo de replicación semiconservativa en base al
modelo estructural del ADN planteado, según el cual la doble hélice del ADN se abre por el
medio y las bases apareadas se separan a nivel de los puentes de hidrógeno. A medida que se
separan, las dos cadenas actúan como moldes o guías, cada una dirigiendo la síntesis de una
nueva cadena complementaria a lo largo de toda su extensión.
la complementariedad de las bases sólo permite dos tipos de
apareamientos T-A y G-C;
El inicio de la replicación, tanto en procariotas como en eucariotas, se produce cuando la doble hélice de ADN es desenrollada y abierta en una secuencia específica de nucleótidos denominada origen de replicación. En los procariotas existe un único origen de replicación, localizado dentro de una secuencia específica de nucleótidos cuya longitud es de aproximadamente 300 pares de bases; en los eucariotas, en cambio, hay múltiples orígenes de
replicación.
Etapas de la duplicación del ADN
1ª etapa: desenrrollamiento y apertura de la doble hélice
en el punto ori.
Intervienen un grupo de enzimas y proteinas, a cuyo conjunto se denomina replisoma
•Primero: intervienen las helicasas que facilitan en desenrrollamiento
•Segundo: actúan las girasas y topoisomerasas que eliminan la tensión generada por la torsión en el desenrollamiento.
* Tercero: Actúan las proteinas SSBP (proteinas estabilizadoras de cadena sencilla) que se unen a las hebras molde para que
no vuelva a enrollarse.
2ª etapa. síntesis de dos nuevas hebras de ADN.
* Actuan las ADN polimerasas para sintetizar las nuevas
hebras en sentido 5´-3´, ya que la lectura se hace en el sentido
3´-5´.
* Intervienen las ADN polimerass I y III, que se encargan de la
replicación y corrección de errores. La que lleva la mayor parte
del trabajo es la ADN polimerasa III
* Actua la ADN polimerasa II, corrigiendo daños causados por
agentes físicos.
La cadena 3´-5´es leida por la ADN polimerasa III sin ningún
tipo de problemas ( cadena conductora).
La cadena 5´-3´ no puede ser leida directamente, esto se
soluciona leyendo pequeños fragmentos ( fragmentos de
Okazaki ) que crecen en el sentido 5´-3´y que más tarde se
unen . Esta es la hebra retardada llamada de esta forma
porque su síntesis es más lenta.
3ª etapa: corrección de errores.
La enzima principal que actua como comadrona, es la ADN
polimerasa III, que corrige todos los errores cometidos en la
replicación o duplicación. Intervienen otros enzimas como:
* Endonucleasas que cortan el segmento erroneo.
* ADN polimerasas I que rellenan correctamente el hueco.
•ADN ligasas que unen los extremos corregidos
La transcripción del DNA es un mecanismo fundamental para el control celular y para la expresión de la información genética. Este mecanismo permite que la información del DNA llegue al resto de orgánulos celulares y salga del núcleo en el caso de los eucariotas. Para ello esa información debe copiarse en forma de RNA.
El proceso es similar al de la replicación, con la diferencia de las enzimas y los precursores necesarios.

Elementos que intervienen

Para que se lleve a cabo la transcripción del DNA en las células se requieren los siguientes elementos:


DNA original que servirá de molde para ser copiado.
RNA-polimerasa: sintetiza el RNA a partir del molde del DNA.
Ribonucleótidos trifosfato para llevar a cabo la copia.
Poli-A polimerasa, ribonucleoproteína pequeña nuclear, RNA-ligasa
Mecanismo


Al igual que en la replicación, existen diferencias entre procariotas y eucariotas, siendo las principales, la existencia de varias RNA-polimerasas en eucariotas y, sobre todo, la necesidad de que se produzca una "maduración", un procesamiento de algunos RNAs debido a la existencia de los intrones. El proceso se divide en tres etapas:
Iniciación:
La RNA-polimerasa se une a una zona del DNA previa al DNA que se quiere transcribir. A continuación se corta la hebra de DNA y se separan las dos cadenas, iniciándose el proceso de copia del DNA a transcribir; esta copia no requiere ningún cebador. Los ribonucleótidos se añaden en sentido 5'-3'. En el caso de la transcripción de un gen que codifica para una proteína, la RNA-polimerasa se une a una zona de control denominada PROMOTOR, que regula la actividad de la RNA-polimerasa y, por tanto, regula la expresión del gen.
Elongación:
La RNA-polimerasa continúa añadiendo ribonucleótidos complementarios al DNA hasta que se llega a una determinada secuencia que indica a la polimerasa el final de la zona a transcribir. Cuando ya se han añadido unos 30 ribonucleótidos, en el extremo 3’ se une un nucléotido modificado de 7-metil guanosina, que forma lo que se denomina la “caperuza”, el “casquete” o el extremo “Cap”
Terminación
: La transcripción finaliza, y al RNA recién formado se le añade una cola de unos 200 nucleótidos de adenina, la cola de poli-A, agregada por la enzima poli-A polimerasa, que sirve para que el RNA no sea destruido por las nucleasas celulares.

Maduración de los productos de la trancripción
: Se da en el núcleo de eucariotas y la realiza la enzima ribonucleoproteína pequeña nuclear (RNPpn), eliminando los intrones del RNA y quedando los exones libres para ser unidos por una RNA-ligasa. splicing

la transcripción
Traducción del ARN en proteína
El paso fundamental para que los seres vivos puedan existir, vivir, pertenecer a una especie, funcionar, etc. radica en que la información genética, que es una secuencia de bases nitrogenadas encerrada en los nucleótidos del DNA, se convierta en moléculas activas capaces de fabricar materia, producir y gastar energía, hacer funcionar el metabolismo, fabricar células y tejidos, etc.; estas moléculas están constituidas por aminoácidos, y son las PROTEÍNAS.
Ribosomas
Las proteínas de los seres vivos se fabrican en los RIBOSOMAS, orgánulos celulares que se encuentran en el citoplasma de los eucariotas, asociados al retículo endoplasmático. Los ribosomas son nucleoproteínas, algo similar a la propia cromatina nuclear, con la particularidad de que están formados por una asociación de proteínas y un RNA especial que es el llamado RNA-ribosómico. Este RNA, como todos los RNA, se fabrica en el núcleo celular mediante la transcripción de una región determinada de ese DNA.
En el proceso de traducción intervienen de forma fundamental los tres tipos más frecuentes de RNAs, cada uno con una función complementaria para llevar a cabo de forma conjunta el proceso:

RNA-mensajero (RNA-m): es el encargado de transportar la información genética desde el núcleo hasta los ribosomas con el fin de que pueda ser expresada en forma de proteínas.
RNA-ribosómico (RNA-r): forma parte esencial de las dos subunidades que constituyen los ribosomas.
RNA-transferente (RNA-t): juega un papel fundamental transportando a los aminoácidos hasta los ribosomas en el orden correcto en que deben unirse para formar una proteína determinada, según la información genética.
Elementos que intervienen en la traducción


RNA-m, RNA-t.
Ribosomas.
Aminoacil RNA-t sintetasa, translocasas, peptidasas.
GTP, factores de iniciación y terminación.
Aminoácidos.
Activación de aminoácidos
: Cada RNA-t busca a su aminoácido específico según el triplete de su anticodón y se une a él por la acción de una enzima específica llamada aminoacil RNA-t sintetasa
Mecanismos
Elongacion
:el ribosoma va avanzando sobre al ARNm recoriendolo de 5 a 3 y la cadena polipectidica va avanzado

Elongación:
Al quedar libre el lugar aminoacil se acerca un nuevo RNA-t, según la secuencia de su anticodón, trayendo un nuevo aminoácido, volviendo a crearse un enlace peptídico y repitiéndose el desplazamiento del complejo

Terminación de la cadena polipeptídica
: En un momento determinado puede aparecer en el lugar A uno de los codones sin sentido o de terminació
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