Fundamentos de la Biología Molecular: ADN, Genoma y el Dogma Central de la Genética

Descubrimiento de la Estructura del ADN

En 1953, James Watson y Francis Crick propusieron un modelo para la estructura del ADN: la famosa doble hélice. Este modelo se basó en la imagen de difracción de rayos X obtenida por Rosalind Franklin.

Transmisión de la Herencia Genética

La herencia se transmite mediante una doble cadena que se abre, y en la que cada hebra sirve de molde para la síntesis de una nueva cadena complementaria.

Componentes Fundamentales

Nucleótidos

Los nucleótidos son moléculas orgánicas que se encuentran enlazadas en una cadena, formando el ácido nucleico (en este caso, el ácido desoxirribonucleico).

Proteínas

Las proteínas son las moléculas que realizan el trabajo biológico esencial. Son las que determinan las reacciones químicas (por ejemplo, las que dan lugar al pigmento del ojo). Son largas cadenas de unidades estructurales llamadas aminoácidos.

El Flujo de la Información Genética: Del ADN a las Proteínas

El Dogma Central de la Biología Molecular

1. Replicación: El ADN se copia, obteniéndose dos moléculas idénticas.
2. Transcripción: Un segmento de ADN se transcribe a otra molécula, el ARN mensajero (ARNm), un ácido nucleico intermediario de la información.
3. Traducción: La información contenida en los ácidos nucleicos es traducida a un lenguaje de proteínas, utilizando el código genético.

Definiciones Clave en Genética

Genoma

El genoma es el conjunto total de la información genética que posee un organismo, una especie concreta o una célula.

Epigenética

Estudio de los factores no genéticos que intervienen en el desarrollo y funcionamiento de los seres vivos, especialmente en la regulación de los genes.

Disciplinas de la Genética Moderna

Genómica

Ciencia que estudia la secuencia, el funcionamiento, el origen y la evolución de los genomas.

Transcriptómica

Estudia el conjunto de los ARN que intervienen en la expresión de un gen.

Proteómica

Estudia el conjunto de las proteínas resultantes de la expresión genética en una especie o individuo.

Composición Detallada de los Nucleótidos

Los nucleótidos se unen para formar polímeros, dando lugar a los ácidos nucleicos. Están compuestos por tres elementos principales:

• Base Nitrogenada: (Adenina, Citosina, Guanina, Timina y Uracilo).
• Un Azúcar Pentosa: Ribosa o Desoxirribosa.
• Un Grupo Fosfato: (Contiene Fósforo).

Tipos de Ácidos Nucleicos

Ácido Ribonucleico (ARN)

Sus nucleótidos contienen ribosa y fosfato, junto con las bases nitrogenadas: Adenina, Citosina, Guanina y Uracilo. (Relacionado con la síntesis de proteínas y el codón triple).

Ácido Desoxirribonucleico (ADN)

Sus nucleótidos contienen desoxirribosa y fosfato, junto con las bases nitrogenadas: Adenina, Guanina, Citosina y Timina. Su estructura consiste en una doble hélice.

El Concepto de Gen

El gen puede definirse de varias maneras:

1. Unidad fundamental de la herencia.
2. Segmento de ADN que codifica la información para producir una proteína determinada.
3. Región del genoma que se encarga de fabricar un producto funcional (proteína o molécula de ARN).

¿Cómo se Heredan los Genes?

Los genes se heredan mediante el proceso de replicación del ADN.

Conceptos Prácticos y Emparejamiento de Bases

1. Emparejamiento ADN/ARN (Transcripción): Adenina (A) se empareja con Uracilo (U); Timina (T) se empareja con Adenina (A); Citosina (C) se empareja con Guanina (G).
2. Síntesis de Proteínas según el código de letras (Traducción).
3. Determinación de la cadena de ADN complementario (Replicación).