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Aminoácidos: Compuestos orgánicos sencillos especificos que al unirse entre sí forman las proteínas. Se caracterizan por poseer en su molécula un grupo carboxilo (-COOH), un grupo amino (-NH2) y una cadena lateral o grupo R. Existes 20 aa proteicos y otros 150 que no forman parte de la proteína llamados no proteicos.
-Propiedad: El carácter anfótero de los aminoácidos permite la regulación del pH, ya que se comportan como ácidos o bases según convenga al organismo.
-Isomería: Todos los aminoácidos obtenidos de la hidrólisis de una proteína,excepto glicocola, tienen al menos un carbono asimétrico.
Enlace Peptídico: Cuando los aminoácidos forman grandes cadenas lo hacen mediante enlaces peptídicos. Son enlaces covalentes formados el grupo carboxilo de un aa y el grupo amino de otro, dando lugar a una pérdida de una molécula de agua.(péptido, dipéptido,oligopéptidos..)
-Caracteris:
-Enlace covalente más corto que los demás enlaces.
-Posee cierto carácter de doble enlace que le impide girar
librement
-Los cuatro átomos del grupo péptido y los dos átomos de
carbono se hallan sobre un mismo plano
-Péptidos y oligopéptidos: la insulina que regula el nivel de azúcar en sangre y el glucagón
Estructura de las Proteínas: Estructura Primaria: es la secuencia lineal de aminoácidos; Secundaria: es la disposición espacial de dicha secuencia pueden ser: á -Hélice, se mantiene gracias a los enlaces de hidrógeno intracatenarios; y Lámina plegada, se mantiene con enlaces de hidrógeno intercatenarios; Terciaria: modo en que la proteína nativa se encuentra plegada en el espacio. Pueden ser de unión: Enlaces de hidrógeno, Atracciones electroestáticas, Atracciones Hidrofóbicas y puentes de disulfuro; Cuaternaria: asociación de protómeros para construir la proteína biologicamente activa.
Clasificación de Proteínas:
Holoproteínas:
-Proteínas fibrosas: Estructura más simple que la globular. Proteínas Insolubles en agua mantienen funciones estrucurales o protectoras. Colágeno, miosina, queratina, fibrina, elastina.
-Proteínas globulares: Son más complejas que las fibrosas. Son solubles en agua y son las principales responsables de las actividades biológicas de la célula. Actina, albúminas, globulinas y las histonas y las protaminas ( proteinas de caracter básico)
Heteroproteínas: Presentan una parte formada por un aminoácido(grupo proteico) y otra porción no proteica denominada grupo prostético.
-Cromoproteínas(proteína coloreada pigmento):
-Porfirínicas: Grupo prostético una metalporfirina: Hemoglobina,
peroxidasas, catalasas y citocromos.
-No porfirínicas: Hemocianina, hemeritrina y la rodopsina.
-Nucleoproteínas: Proteínas cuyo grupo prostético es un ácido nucleico. Son asociaciones entre ácidos nucleicos y las proteinas como las protaminas o las histonas
-Glucoproteínas: Grupo prostético es un glúcido. Funciones:
-Estructural
-Intervienen en la formación de las membranas celulares.
-Hormonal
-Fosfoproteínas: Grupo prostético es el ácido fosfórico. Caseína, de la leche, y la vitelina de la yema del huevo.
-Lipoproteínas: Grupo prostécito un lípido. Son Quilomicrones, VLDL (lipoproteinas de densidad muy baja), LDL ( lipoproteínas de densidad baja), HDL ( lipoproteínas de densidad elevada)
Propiedades de las Proteínas:
-Solubilidad: En general, las proteínas fibrosas son insolubles en agua, y las globulares son hidrosolubles.
-Desnaturalizacion: Rotura de los enlaces que mantienen el estado nativo de la molécula y pierden su estructura secundaria, terciaria y cuaternaria, ademas de su actividad biologica. Algunas veces es reversible y se pueden renaturalizar.
-Especificidad: Pueden ser de función o de especie
-Capacidad amortiguadora: Reguladoras del ph
Funciones de las proteínas: Reserva, transporte, contráctil, protectora o defensiva(anticuerpos), hormonal(insulina), estrutural(histonas), enzimática y homeostática( mantener el equilibrio del pH interno.)
Función del ADN:La información genética almacenada en la secuencia de nucleótidos de ADN sirve para dos propósitos: 1)Es la fuente de información para la síntesis de todas las moléculas de proteínas de la célula y el organismo.2) Provee la información heredada por las células hijas de la progenie.eren que las células del ADN sirva como molde, en el primero de los casos para la transcripción de información al ARN y en el segundo, para la replicación de la información en las moléculas hijas deADN.
Duplicación del ADN:Como el ADN es el material genético y está en todas las células, que tienen dentro de su núcleo ADN que debe ser traspasado en forma completa a las células hijas y un fenómeno previo a la división debe ser la duplicación o replicación del ADN.Cuando se duplica en una parte se van a romper de hidrógeno y las cadenas se van a separar parcialmente (cadenas de nucleótidos) no necesariamente por sus extremos y frente a estas cadenas se van a ubicar una desoxirribosa, cadenas completamentarias a partir de desoxirribonucleótidos.Al romperse los puentes de hidrógeno, las cadenas de nucleótidos se separan y los desoxirribonucleótidos que están libres en el núcleo se ubican frente a éstos alineándose, formándose cadenas complementarias que originan dos ADN; por ello su duplicación es semi conservadora porque los ADN tienen una cadena del ADN original o materna y una nueva. (En el carioplasma del núcleo están los nucleótidos: ribonucleótidos y desoxirribonucleótidos).
Características principales del ADN:-Polímero de desoxirribonucleótidos que se unen en cadena. -Dos cadenas se unen entre sí formando una doble hélice. -Ambas cadenas se unen por sus bases nitrogenadas. -Entre las bases nitrogenadas enfrentadas se forman uniones fácilmente rompibles llamadas puentes de hidrógeno.
Ácido Ribonucleico (ARN
Naturaleza química:El ARN es un polímero de ribonucleótidos púricos y pirimídicos enlazados por puentes de fosfato análogos a los del ADN. Aunque comparte muchas características con el ADN, el ARN posee varias diferencias específicas.
· El azúcar en el ARN al cual se adhieren los fosfatos y las bases nitrogenadas es la Ribosa.
· Los componentes pirímidicos del ARN difieren de aquellos del ADN. El ARN posee A, G y C. En lugar de timina, el ARN posee Uracilo (U).
· El ARN existe como una cadena polinucleótida, no como la molécula helicoidal de doble hebra como el ADN. Sin embargo, dadas las secuencias de bases complementarias apropiadas con polaridad opuesta, la hebra sencilla de ARN, es capaz de doblarse sobre sí misma.
*Las proteínas, por su tamaño, no pueden atravesar la membrana plasmática de la célula, por eso es que existe en su interior un mecanismo que las construye (síntesis) según las necesidades que tenga en ese momento la célula.
La síntesis de proteínas consta en realidad de dos etapas: la primera etapa (transcripción) ocurre dentro del núcleo de las células eucariotas, aquí la secuencia de nucleótidos que denominamos gen (segmento de ADN que determina una proteína) se transcribe en una molécula de ARN. Posteriormente, en la segunda etapa (traducción - síntesis de proteína propiamente dicha) el ARN pasa del núcleo al citoplasma donde es traducida por los ribosomas que arman una proteína.
Este proceso es de fundamental importancia ya que básicamente todos los caracteres que la célula presenta (fenotipo) está regulado por la suma de sus actividades enzimáticas En pocas palabras, todo lo que la célula es y puede realizar depende de la acción enzimática específica. Como las enzimas son proteínas, la morfología y funcionameinto celular dependen de que tipo de proteínas la célula pueda armar. En el transcurso de la evolución, todos los organismos se han asegurado que la información correspondiente para sintetizar sus enzimas específicas se halle presente en sus células y en su descendencia. Químicamente esa información reside en el ADN y gracias a la replicación, la trasmición está garantizada.
Al estudiar la transcripción del ADN al ARN ya hicimos referencia a la síntesis de las proteínas. Las instrucciones para la síntesis de las proteínas esta codificadas en el ADN del núcleo. Sin embargo, el ADN no actúa directamente, sino que transcribe su mensaje al ARN que se encuentra en las células.
La síntesis de las proteínas ocurre como sigue:
El ADN del núcleo transcribe el mensaje codificado al ARN. Una banda complementaria de ARN.
El ARN mensajero formado sobre el ADN del núcleo, sale a través de los poros de la membrana nuclear y llega al citoplasma donde se adhiere a un ribosoma. Allí será leído y descifrado al código o mensaje codificado que trae el ADN del núcleo.
El ARN de transferencia selecciona un aminoácido específico y lo transporta al sitio donde se encuentra el ARN mensajero. Allí engancha otros aminoácidos de acuerdo a la información codificada, y forma un polipéptido. Varias cadenas de polipéptidos se unen y constituyen las proteínas. El ARN, queda libre.
Expresión genica
La expresión génica es el proceso por medio del cual todos los organismos procariotas y eucariotas transforman la información codificada en los ácidos nucleicos en las proteínas necesarias para su desarrollo y funcionamiento. En todos los organismos, inclusive los eucariotes el contenido del ADN de todas sus células es idéntico. Esto quiere decir que contienen toda la información necesaria para la síntesis de todas las proteínas.
Se denomina Genoma de una especie al conjunto de la información genética, codificada en una o varias moléculas de ADN (Acido Desoxirribo Nucleico) (en muy pocas especies ARN), donde están almacenadas las claves para la diferenciación de las células que forman los diferentes tejidos y órganos de un individuo. Por medio de la reproducción sexuada de los individuos esa información es permanentemente reordenada y transmitida a los descendientes, constituyendo una población dinámica.
El conjunto de esa información codificada es el Genoma, y el de las características morfológicas y funcionales resultantes de la "expresión" de dicha información caracteriza a cada especie de los seres vivos
La larga molécula de ADN presente en cada cromosoma de una especie, lleva la información para cientos o miles de "genes", es decir conjuntos de palabras que contienen la información sobre la estructura "primaria" de una proteína, es decir la secuencia de los aminoácidos que la constituyen.
TRANSCRIPCIÓN y TRADUCCIÓN del mensaje.
La biosíntesis de las proteínas comienza cuando un cordón de ARN, con la ayuda de ciertas enzimas, se forma frente a un segmento de uno de los cordones de la hélice del ADN. El ARN se forma a lo largo del cordón del ADN de acuerdo con la misma regla del apareamiento de las bases que regula la formación de un cordón de ADN, excepto en que en el ARN el uracilo sustituye a la timing debido al mecanismo de copia, el cordón del ARN, cuando se ha completado lleva una transcripción fiel del mensaje del ADN. Entonces el cordón de ARN se traslada al citoplasma en el cual se encuentran los aminoácidos, enzimas especiales, moléculas de ATP, ribosomas y moléculas de ARN de transferencia. Una vez en el citoplasma, la molécula de ARN se una a un ribosoma. Cada tipo de ARNt engancha por un extremo a un aminoácido particular y cada uno de estos enganches implica una enzima especial y una molécula de ATP. El proceso por el cual la información contenida en el ARN dirige o controla la secuencia en que deben unirse los aminoácidos para la síntesis de las proteínas se denomina traducción. A medida que el cordón de ARN se desplaza a lo largo del ribosoma, se sitúa en su lugar la siguiente molécula de ARNt con su aminoácido. En este punto, la primera molécula de ARNt se desengancha de la molécula de ARN. La energía de enlace que mantienen a la molécula de ARNt unida al aminoácido se utiliza ahora para forjar el enlace peptídico entre los dos aminoácidos, y el ARNt desprendido queda de nuevo disponible. Aparentemente, estas moléculas de ARNc pueden utilizarse muchas veces.El ARN mensajero parece tener una vida mucho mas breve.De esta manera, los cromosomas bacterianos mantienen un control muy rígido de las actividades celulares, evitando la producción de proteínas anormales que pudiera ocurrir por el posible desgaste de la molécula de ARN.descifrando el códigoLas técnicas de clonación se desarrollaron 1970´s.Se hicieron posibles gracias al descubrimiento de enzimas de restricción.1959 Dulbecco. Trabajó en la replicación de virus y Fago ë. 1960´s Messelson y Yuan aislaron enzimas de restricción.1963 Hershey Fago ë podia ser circularizado.1971 Danna y Nathans. Producción fragmentos SV40 por enzimas de restricción 1975 Librerias de eucariotas.1980 Nobel Paul Berg “por sus trabajos en 1974 con ácidos nucleicos, en particular por el desarrollo de ADN recombinante”.
• Inserción de ADN extraño en un plásmido bacteriano que contenia DNA del bacteriófago ë y 3 genes de E. coli para el metabolismo de galactosa. Los plásmidos recombinantes SV40- ëdvgal se replicaban independientemente en E. coli
• Amplificó moléculas ADN recombinantes en células de mamífero.
VENTAJAS de animales transgenicos
Son de amplia importancia en el área biomédica à usa modelos para estudiar enfermdedades a nivel molecular.
Amplia utilidad para el desarrollo de medicamentos producto de los estudios moleculares.
Permiten probar las funciones específicas de genes y observar las funciones de regulación y control en su desarrollo embrionario.
DESVENTAJAS:
Muchos de los ratones mueren durante el desarrollo antes de que se puedan utilizar (bajo porcentaje viven).
Muchos de los sobrevivientes muestran mecanismos fisiológicos distintos al humano (p53).
Se limitan a ciertos modelos de enfermedades.
Costo varia desde $30,000 a 300,000
Modelos Transgenico s
Uno de los primeros animales transgenicos fue el raton con el
virus SV40.
Es el resultado de insertar un gen extraño (transgen deliberadamente en un genoma, con el fin de modificar alguna característica del animal.
•El transgen introduzca una nueva funcionalidad o porque bloque la expresión de un gen particular del huésped.
•Dicho gen se construye mediante la tecnología de ADN recombinante, de forma que, además de su secuencia, incluye otras que le permiten incorporarse al ADN del huésped y ser expresado correctamente por las células de éste.
Transducción
Es la transferencia de un gen extraño
empacado dentro de una partícula viral como los Fagos.
Transfección:
En células Eucariotas es la adquisición de ADN del medio mediante el uso de agentes físicos o químicos.
Virus que facilitan la exprecion.
Adenovirus, VEB,
Electroporacion
Las células son sujetas a un campo elé ctrico que causa las aparició n transitoria de poros en la membrana. Con un gradientede concentració n adecuado se incorpora el ADN a la cé lula.
Transferencia de genes mediante receptores
Las células absorberán por endocitosos, generándose endosomas. se les suelen asociar peptidos de adenovirus que permiten la evasión mediante desestabilización de la membrana endosómica.
Una vez en citoplasma, es necesario que el DNA llegue a núcleo, en el caso de células en crecimiento podrá penetrar durante la división, cuando se rompe la envoltura nuclear.
Microinyecció n.
Es aplicable a células animales, cigotos o en etapas tempranas del embrión.
Bombardeo de partí culas:
consiste en revestir un plásmido de DNA con gotas de 1 a 3 micras de diámetro de oro o tungsteno.
Estas partículas son aceleradas por una descarga eléctrica o por
un pulso de gas, "disparándolas" hacia el tejido. Se han observado grandes variaciones en la eficiencia de expresión, en general el DNA no llega a integrarse en le genoma de la célula hospedadora, formándose un episoma relativamente inestable.
-Propiedad: El carácter anfótero de los aminoácidos permite la regulación del pH, ya que se comportan como ácidos o bases según convenga al organismo.
-Isomería: Todos los aminoácidos obtenidos de la hidrólisis de una proteína,excepto glicocola, tienen al menos un carbono asimétrico.
Enlace Peptídico: Cuando los aminoácidos forman grandes cadenas lo hacen mediante enlaces peptídicos. Son enlaces covalentes formados el grupo carboxilo de un aa y el grupo amino de otro, dando lugar a una pérdida de una molécula de agua.(péptido, dipéptido,oligopéptidos..)
-Caracteris:
-Enlace covalente más corto que los demás enlaces.
-Posee cierto carácter de doble enlace que le impide girar
librement
-Los cuatro átomos del grupo péptido y los dos átomos de
carbono se hallan sobre un mismo plano
-Péptidos y oligopéptidos: la insulina que regula el nivel de azúcar en sangre y el glucagón
Estructura de las Proteínas: Estructura Primaria: es la secuencia lineal de aminoácidos; Secundaria: es la disposición espacial de dicha secuencia pueden ser: á -Hélice, se mantiene gracias a los enlaces de hidrógeno intracatenarios; y Lámina plegada, se mantiene con enlaces de hidrógeno intercatenarios; Terciaria: modo en que la proteína nativa se encuentra plegada en el espacio. Pueden ser de unión: Enlaces de hidrógeno, Atracciones electroestáticas, Atracciones Hidrofóbicas y puentes de disulfuro; Cuaternaria: asociación de protómeros para construir la proteína biologicamente activa.
Clasificación de Proteínas:
Holoproteínas:
-Proteínas fibrosas: Estructura más simple que la globular. Proteínas Insolubles en agua mantienen funciones estrucurales o protectoras. Colágeno, miosina, queratina, fibrina, elastina.
-Proteínas globulares: Son más complejas que las fibrosas. Son solubles en agua y son las principales responsables de las actividades biológicas de la célula. Actina, albúminas, globulinas y las histonas y las protaminas ( proteinas de caracter básico)
Heteroproteínas: Presentan una parte formada por un aminoácido(grupo proteico) y otra porción no proteica denominada grupo prostético.
-Cromoproteínas(proteína coloreada pigmento):
-Porfirínicas: Grupo prostético una metalporfirina: Hemoglobina,
peroxidasas, catalasas y citocromos.
-No porfirínicas: Hemocianina, hemeritrina y la rodopsina.
-Nucleoproteínas: Proteínas cuyo grupo prostético es un ácido nucleico. Son asociaciones entre ácidos nucleicos y las proteinas como las protaminas o las histonas
-Glucoproteínas: Grupo prostético es un glúcido. Funciones:
-Estructural
-Intervienen en la formación de las membranas celulares.
-Hormonal
-Fosfoproteínas: Grupo prostético es el ácido fosfórico. Caseína, de la leche, y la vitelina de la yema del huevo.
-Lipoproteínas: Grupo prostécito un lípido. Son Quilomicrones, VLDL (lipoproteinas de densidad muy baja), LDL ( lipoproteínas de densidad baja), HDL ( lipoproteínas de densidad elevada)
Propiedades de las Proteínas:
-Solubilidad: En general, las proteínas fibrosas son insolubles en agua, y las globulares son hidrosolubles.
-Desnaturalizacion: Rotura de los enlaces que mantienen el estado nativo de la molécula y pierden su estructura secundaria, terciaria y cuaternaria, ademas de su actividad biologica. Algunas veces es reversible y se pueden renaturalizar.
-Especificidad: Pueden ser de función o de especie
-Capacidad amortiguadora: Reguladoras del ph
Funciones de las proteínas: Reserva, transporte, contráctil, protectora o defensiva(anticuerpos), hormonal(insulina), estrutural(histonas), enzimática y homeostática( mantener el equilibrio del pH interno.)
Función del ADN:La información genética almacenada en la secuencia de nucleótidos de ADN sirve para dos propósitos: 1)Es la fuente de información para la síntesis de todas las moléculas de proteínas de la célula y el organismo.2) Provee la información heredada por las células hijas de la progenie.eren que las células del ADN sirva como molde, en el primero de los casos para la transcripción de información al ARN y en el segundo, para la replicación de la información en las moléculas hijas deADN.
Duplicación del ADN:Como el ADN es el material genético y está en todas las células, que tienen dentro de su núcleo ADN que debe ser traspasado en forma completa a las células hijas y un fenómeno previo a la división debe ser la duplicación o replicación del ADN.Cuando se duplica en una parte se van a romper de hidrógeno y las cadenas se van a separar parcialmente (cadenas de nucleótidos) no necesariamente por sus extremos y frente a estas cadenas se van a ubicar una desoxirribosa, cadenas completamentarias a partir de desoxirribonucleótidos.Al romperse los puentes de hidrógeno, las cadenas de nucleótidos se separan y los desoxirribonucleótidos que están libres en el núcleo se ubican frente a éstos alineándose, formándose cadenas complementarias que originan dos ADN; por ello su duplicación es semi conservadora porque los ADN tienen una cadena del ADN original o materna y una nueva. (En el carioplasma del núcleo están los nucleótidos: ribonucleótidos y desoxirribonucleótidos).
Características principales del ADN:-Polímero de desoxirribonucleótidos que se unen en cadena. -Dos cadenas se unen entre sí formando una doble hélice. -Ambas cadenas se unen por sus bases nitrogenadas. -Entre las bases nitrogenadas enfrentadas se forman uniones fácilmente rompibles llamadas puentes de hidrógeno.
Ácido Ribonucleico (ARN
Naturaleza química:El ARN es un polímero de ribonucleótidos púricos y pirimídicos enlazados por puentes de fosfato análogos a los del ADN. Aunque comparte muchas características con el ADN, el ARN posee varias diferencias específicas.
· El azúcar en el ARN al cual se adhieren los fosfatos y las bases nitrogenadas es la Ribosa.
· Los componentes pirímidicos del ARN difieren de aquellos del ADN. El ARN posee A, G y C. En lugar de timina, el ARN posee Uracilo (U).
· El ARN existe como una cadena polinucleótida, no como la molécula helicoidal de doble hebra como el ADN. Sin embargo, dadas las secuencias de bases complementarias apropiadas con polaridad opuesta, la hebra sencilla de ARN, es capaz de doblarse sobre sí misma.
*Las proteínas, por su tamaño, no pueden atravesar la membrana plasmática de la célula, por eso es que existe en su interior un mecanismo que las construye (síntesis) según las necesidades que tenga en ese momento la célula.
La síntesis de proteínas consta en realidad de dos etapas: la primera etapa (transcripción) ocurre dentro del núcleo de las células eucariotas, aquí la secuencia de nucleótidos que denominamos gen (segmento de ADN que determina una proteína) se transcribe en una molécula de ARN. Posteriormente, en la segunda etapa (traducción - síntesis de proteína propiamente dicha) el ARN pasa del núcleo al citoplasma donde es traducida por los ribosomas que arman una proteína.
Este proceso es de fundamental importancia ya que básicamente todos los caracteres que la célula presenta (fenotipo) está regulado por la suma de sus actividades enzimáticas En pocas palabras, todo lo que la célula es y puede realizar depende de la acción enzimática específica. Como las enzimas son proteínas, la morfología y funcionameinto celular dependen de que tipo de proteínas la célula pueda armar. En el transcurso de la evolución, todos los organismos se han asegurado que la información correspondiente para sintetizar sus enzimas específicas se halle presente en sus células y en su descendencia. Químicamente esa información reside en el ADN y gracias a la replicación, la trasmición está garantizada.
Al estudiar la transcripción del ADN al ARN ya hicimos referencia a la síntesis de las proteínas. Las instrucciones para la síntesis de las proteínas esta codificadas en el ADN del núcleo. Sin embargo, el ADN no actúa directamente, sino que transcribe su mensaje al ARN que se encuentra en las células.
La síntesis de las proteínas ocurre como sigue:
El ADN del núcleo transcribe el mensaje codificado al ARN. Una banda complementaria de ARN.
El ARN mensajero formado sobre el ADN del núcleo, sale a través de los poros de la membrana nuclear y llega al citoplasma donde se adhiere a un ribosoma. Allí será leído y descifrado al código o mensaje codificado que trae el ADN del núcleo.
El ARN de transferencia selecciona un aminoácido específico y lo transporta al sitio donde se encuentra el ARN mensajero. Allí engancha otros aminoácidos de acuerdo a la información codificada, y forma un polipéptido. Varias cadenas de polipéptidos se unen y constituyen las proteínas. El ARN, queda libre.
Expresión genica
La expresión génica es el proceso por medio del cual todos los organismos procariotas y eucariotas transforman la información codificada en los ácidos nucleicos en las proteínas necesarias para su desarrollo y funcionamiento. En todos los organismos, inclusive los eucariotes el contenido del ADN de todas sus células es idéntico. Esto quiere decir que contienen toda la información necesaria para la síntesis de todas las proteínas.
Se denomina Genoma de una especie al conjunto de la información genética, codificada en una o varias moléculas de ADN (Acido Desoxirribo Nucleico) (en muy pocas especies ARN), donde están almacenadas las claves para la diferenciación de las células que forman los diferentes tejidos y órganos de un individuo. Por medio de la reproducción sexuada de los individuos esa información es permanentemente reordenada y transmitida a los descendientes, constituyendo una población dinámica.
El conjunto de esa información codificada es el Genoma, y el de las características morfológicas y funcionales resultantes de la "expresión" de dicha información caracteriza a cada especie de los seres vivos
La larga molécula de ADN presente en cada cromosoma de una especie, lleva la información para cientos o miles de "genes", es decir conjuntos de palabras que contienen la información sobre la estructura "primaria" de una proteína, es decir la secuencia de los aminoácidos que la constituyen.
TRANSCRIPCIÓN y TRADUCCIÓN del mensaje.
La biosíntesis de las proteínas comienza cuando un cordón de ARN, con la ayuda de ciertas enzimas, se forma frente a un segmento de uno de los cordones de la hélice del ADN. El ARN se forma a lo largo del cordón del ADN de acuerdo con la misma regla del apareamiento de las bases que regula la formación de un cordón de ADN, excepto en que en el ARN el uracilo sustituye a la timing debido al mecanismo de copia, el cordón del ARN, cuando se ha completado lleva una transcripción fiel del mensaje del ADN. Entonces el cordón de ARN se traslada al citoplasma en el cual se encuentran los aminoácidos, enzimas especiales, moléculas de ATP, ribosomas y moléculas de ARN de transferencia. Una vez en el citoplasma, la molécula de ARN se una a un ribosoma. Cada tipo de ARNt engancha por un extremo a un aminoácido particular y cada uno de estos enganches implica una enzima especial y una molécula de ATP. El proceso por el cual la información contenida en el ARN dirige o controla la secuencia en que deben unirse los aminoácidos para la síntesis de las proteínas se denomina traducción. A medida que el cordón de ARN se desplaza a lo largo del ribosoma, se sitúa en su lugar la siguiente molécula de ARNt con su aminoácido. En este punto, la primera molécula de ARNt se desengancha de la molécula de ARN. La energía de enlace que mantienen a la molécula de ARNt unida al aminoácido se utiliza ahora para forjar el enlace peptídico entre los dos aminoácidos, y el ARNt desprendido queda de nuevo disponible. Aparentemente, estas moléculas de ARNc pueden utilizarse muchas veces.El ARN mensajero parece tener una vida mucho mas breve.De esta manera, los cromosomas bacterianos mantienen un control muy rígido de las actividades celulares, evitando la producción de proteínas anormales que pudiera ocurrir por el posible desgaste de la molécula de ARN.descifrando el códigoLas técnicas de clonación se desarrollaron 1970´s.Se hicieron posibles gracias al descubrimiento de enzimas de restricción.1959 Dulbecco. Trabajó en la replicación de virus y Fago ë. 1960´s Messelson y Yuan aislaron enzimas de restricción.1963 Hershey Fago ë podia ser circularizado.1971 Danna y Nathans. Producción fragmentos SV40 por enzimas de restricción 1975 Librerias de eucariotas.1980 Nobel Paul Berg “por sus trabajos en 1974 con ácidos nucleicos, en particular por el desarrollo de ADN recombinante”.
• Inserción de ADN extraño en un plásmido bacteriano que contenia DNA del bacteriófago ë y 3 genes de E. coli para el metabolismo de galactosa. Los plásmidos recombinantes SV40- ëdvgal se replicaban independientemente en E. coli
• Amplificó moléculas ADN recombinantes en células de mamífero.
VENTAJAS de animales transgenicos
Son de amplia importancia en el área biomédica à usa modelos para estudiar enfermdedades a nivel molecular.
Amplia utilidad para el desarrollo de medicamentos producto de los estudios moleculares.
Permiten probar las funciones específicas de genes y observar las funciones de regulación y control en su desarrollo embrionario.
DESVENTAJAS:
Muchos de los ratones mueren durante el desarrollo antes de que se puedan utilizar (bajo porcentaje viven).
Muchos de los sobrevivientes muestran mecanismos fisiológicos distintos al humano (p53).
Se limitan a ciertos modelos de enfermedades.
Costo varia desde $30,000 a 300,000
Modelos Transgenico s
Uno de los primeros animales transgenicos fue el raton con el
virus SV40.
Es el resultado de insertar un gen extraño (transgen deliberadamente en un genoma, con el fin de modificar alguna característica del animal.
•El transgen introduzca una nueva funcionalidad o porque bloque la expresión de un gen particular del huésped.
•Dicho gen se construye mediante la tecnología de ADN recombinante, de forma que, además de su secuencia, incluye otras que le permiten incorporarse al ADN del huésped y ser expresado correctamente por las células de éste.
Transducción
Es la transferencia de un gen extraño
empacado dentro de una partícula viral como los Fagos.
Transfección:
En células Eucariotas es la adquisición de ADN del medio mediante el uso de agentes físicos o químicos.
Virus que facilitan la exprecion.
Adenovirus, VEB,
Electroporacion
Las células son sujetas a un campo elé ctrico que causa las aparició n transitoria de poros en la membrana. Con un gradientede concentració n adecuado se incorpora el ADN a la cé lula.
Transferencia de genes mediante receptores
Las células absorberán por endocitosos, generándose endosomas. se les suelen asociar peptidos de adenovirus que permiten la evasión mediante desestabilización de la membrana endosómica.
Una vez en citoplasma, es necesario que el DNA llegue a núcleo, en el caso de células en crecimiento podrá penetrar durante la división, cuando se rompe la envoltura nuclear.
Microinyecció n.
Es aplicable a células animales, cigotos o en etapas tempranas del embrión.
Bombardeo de partí culas:
consiste en revestir un plásmido de DNA con gotas de 1 a 3 micras de diámetro de oro o tungsteno.
Estas partículas son aceleradas por una descarga eléctrica o por
un pulso de gas, "disparándolas" hacia el tejido. Se han observado grandes variaciones en la eficiencia de expresión, en general el DNA no llega a integrarse en le genoma de la célula hospedadora, formándose un episoma relativamente inestable.