Estructura y Función del ADN: De la Molécula a la Herencia Genética

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Estructura y Propiedades del ADN

Diferencias Estructurales entre ADN y ARN

• El ADN presenta una estructura más estable debido a los enlaces y al apilamiento de bases.
• El ARN tiene una estructura menos estable a las RNasas.

Implicaciones de la Estructura del ADN

• Las secuencias de bases codifican información genética específica.
• Las modificaciones en las secuencias de bases pueden originar mutaciones.
• La complementariedad de bases es fundamental para los procesos de replicación, transcripción y traducción del ADN.
• La desnaturalización del ADN es esencial para la replicación y la transcripción.

Composición Física del ADN y Organización Genética

Cromosomas Procariotas

• Los procariotas no poseen cromosomas propiamente dichos.
• En bacterias, el material genético puede ser un círculo de ADN de doble cadena denominado plásmido o estar de forma desordenada.
• En los virus, el material genético puede ser cualquier combinación de ADN o ARN, lineal o circular, de cadena sencilla o de doble cadena.
• El término genóforo se utiliza para designar el material genético de procariotas y virus.

Cromosomas Eucariotas y Empaquetamiento del ADN

Proteínas Histonas

Las histonas son proteínas compuestas principalmente por lisina y arginina. Debido a su carácter básico, tienen afinidad con el ADN:

• H2A: Rica en lisina y arginina.
• H2B: Moderadamente rica en lisina.
• H3: Rica en arginina.
• H4: Rica en arginina y glicina.

Niveles de Empaquetamiento del ADN

El ADN se organiza en diferentes niveles de empaquetamiento:

• ADN (2 nm)
• Nucleosoma (11 nm)
• Cromatina (30 nm)
• Estructuras de 300 nm
• Estructuras de 700 nm
• Cromatidas (1400 nm)

Experimento Clave en Genética: El Descubrimiento de Griffith

El Experimento de Griffith

En 1928, Frederick Griffith descubrió accidentalmente que las bacterias podían transferirse información genética entre sí. Estudiando bacterias que causaban neumonía, mezcló una cepa mortal inactivada con otra inofensiva viva. Observó que los ratones inoculados con esta mezcla morían. Esto indicaba que la cepa inofensiva había sido “transformada” por algún factor de la cepa muerta, volviéndose patógena.

Años después, se identificó el ADN como ese agente transformante, gracias a los trabajos de Avery, y posteriormente confirmado por Hershey y Chase. Este experimento fue fundamental para comprender que el ADN es la molécula de la herencia y sentó las bases para el desarrollo de la ingeniería genética.

Componentes Estructurales de Virus, Bacterias y Cromosomas

Partes de un Virus

• Cápsula proteica
• ADN (o ARN) en la cabeza
• Collar
• Núcleo
• Placa basal (cola)

Partes de una Bacteria

• Plásmido
• ADN

Partes de la Cromatina

• ADN
• Histonas (H2A, H2B, H3, H4): Forman el tetrámero.
• Dos tetrámeros forman el octámero (nucleosoma).
• La unión de dos o más octámeros, a partir de la histona H1, constituye la cromatina.

Partes de un Cromosoma

• Cromátidas hermanas
• Telómero
• Satélite
• Constricción secundaria
• Centrómero (con cinetocoro en el brazo p)
• Telómero (en el brazo q)