Escrito por Tendenzias

Genética molecular: Proceso de replicación de ADN

La genética molecular es la ciencia que se dedica a estudiar la estructura y función de los genes a nivel molecular. Utiliza los métodos de la genética biología-molecular. Sin embargo, no se debe confundir nunca esta genética con la biología molecular.

Genética molecular

Para explicaros el proceso de la genética molecular, la hemos fragmentado en varias partes para que se entienda algo mejor, ya que este campo es bastante complejo.

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Replicación de ADN

Ésta se elabora conforme las siguientes normas:

El ADN está compuesto de una hebra que ya existía y otra que acaba de sintetizarse. Es semiconservativa. Es bidireccional porque avanza en dos direcciones desde un punto del cromosoma. En los virus y las bacterias solo hay un punto de comienzo, en eucariotas se encuentran más.

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La replicación progresa por adición de mononucleótidos. En una hebra conductora, se sintetizan porciones grandes de forma continua, mientras que en la hebra retardada se sintetizan de forma discontinua. Cada fragmento sintetizado necesita de un extremo hidroxilo libre proporcionado por el ADN cebador.

La replicación sucede una vez en cada una de las generaciones celulares. Se desarrolla una secuencia específica de nucleótidos que es el origen de la replicación. Aquí ejerce una enzima llamada helicasa y ésta rompe los puentes de H separando las hebras.

División de hebras

La división de las hebras produce una serie de enredos en el resto de la molécula. Para deshacerse de ellos, entran en acción las topoisomerasas y se encargan de cortar las hebras necesarias volviendo a unirlas tras la eliminación de las tensiones.

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Seguimos con la intervención de las proteínas estabilizadoras, que son las que se van a encargar de mantener la separación con las hebras complementarias.

La ARN llamada primasa, sintetiza un fragmento pequeño de ARN de 10 nucleótidos. Éste actúa como cebador para que actúe el ADN.

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Seguido, interviene el ADN-polimerasa y empieza la síntesis en una hebra de ADN con los nucleótidos trifosfatos. La energía es aportada por los nucleótidos tras perder a los grupos fosfato. Ésta es la hebra conductora y es de crecimiento continuo.

El proceso sigue y otro ADN-polimerasa aparta los segmentos de ARN y completa los huecos nucleótidos con ADN. Esto termina uniendo los fragmentos.

Este proceso sigue a la total duplicación del ADN.

Código genético

Éste se basa en la secuencia de nucleótidos centrada en solo una hebra del ADN. Ya que sus dos nucleótidos solamente se diferencian por sus bases nitrogenadas.

En algunos aminoácidos existen varios tripletes que tan solo se desigualan por un nucleótido.

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El mecanismo de la revelación del mensaje genético se constituye en dos etapas:

Transcripción

Ésta se lleva a cabo en el núcleo y va desde una secuencia de bases nitrogenadas de ADN hasta otra de bases complementarias que pertenecen a un ARNm. Éste consiste en el paso de una secuencia de ADN a otra de ARN.

En las eucariotas el método es la iniciación, la elongación, la finalización y la maduración.

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Traducción

Se haya en los ribosomas y transforman una secuencia de bases nitrogenadas del ARNm a una de aminoácidos.

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Biosíntesis de las proteínas

La información que contiene el ARNm se transforma en una secuencia de aminoácidos que constituirán una proteína con una actividad enzimática.

Activación de los aminoácidos

Los aminoácidos que se encuentran presentes en la célula junto con ATP y el enzima aminoacil-ARNt sintetasa, se afilian a un ARNt específico y conforman un aminoacil-ARNt.

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El ARNm se mezcla a la subunidad (la subunidad de una proteína es una única molécula proteica) menor de los ribosomas por la región líder, la cual dispone de secuencia adicional con el ARNr. Tras este proceso se reúne el aminoacil-ARNt debido al triplete anticodón del mango opuesto al aminoácido, el cual se complementa con el primer triplete codón del ARNm.

Después de todo este proceso el ARNm se mezcla la subunidad superior creando un complejo activo con dos centros activos.

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Tras la finalización de la síntesis se lleva a cabo cuando se acopla unos de los tripletes sin sentido, Los cuales son reconocidos por los elementos proteicos de liberación. Éstos se instalan en un centro y sueltan la cadena polipeptídica del último ARNt.

Después se separan las dos subunidades del ribosoma y el ARNm.

Asociación de cadenas polipeptídicas

Según se va sintetizando la cadena polipeptídica, ésta va cogiendo una estructuras secundarias y terciarias mediante uniones por puentes de H y disulfuro. Tras el final de la síntesis unas ya son activas y otras han de pasar por una serie de modificaciones.

Control de la expresión génica

El ARNm tiene muy poca vida, la regulación dependerá del sustrato que se encuentre disponible en procariotas. También dependerá del ambiente hormonal del núcleo interno en eucariotas.

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El operón

El operón está constituido por diversos genes estructurales que recopilan las proteínas enzimáticas. También lo hacen con los genes reguladores que recopilan otras proteínas llamadas represores. Éstas vigilan la actividad de genes estructurales.

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Control de eucariontes

No todas las células pueden transmitir los mismos genes. Todo dependerá del tejido en que éstas se localicen. Las células de un tejido no son más que células diana para una hormona determinada. Para otras son lo contrario dependiendo de la función disponible de los receptores de membrana.

Éstas impulsan la transcripción de algunos genes en particular, o bien directamente en el caso de hormonas lipídicas que se introducen en la célula, o a través del AMP cíclico, el cual se desarrolla cuando las hormonas proteicas se mezclan los receptores específicos de membrana sin llegar a entrar en la célula.

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