Fundamentos de Biología Molecular: Estructura, Replicación y Expresión del ADN

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Componentes y Estructura del ADN

  • ADN y proteínas: Son los dos componentes principales del cromosoma.
  • Nucleótidos: Son las subunidades básicas de los ácidos nucleicos (ADN y ARN).
  • Doble hélice: Forma enrollada característica del ADN.
  • Regla de Chargaff: Establece que en el ADN la cantidad de citosina es igual a la de guanina.

Hitos Históricos y Descubrimientos

  • Frederick Griffith: Científico que desarrolló el primer experimento sobre el ADN.
  • Griffith y Avery: Científicos que realizaron investigaciones fundamentales con bacterias.
  • James Watson y Francis Crick: Descubridores de la estructura de doble hélice.
  • Franklin y Wilkins: Contribuyeron con estudios de difracción de rayos X.
  • Hershey y Chase: Demostraron que el ADN es el material genético de los virus mediante rotulación radiactiva para rastrear su destino.

Bioquímica de los Nucleótidos

  • Bases nitrogenadas: Adenina, guanina, citosina y timina.
  • Bases púricas (anillo doble): Guanina y adenina.
  • Bases pirimidínicas (anillo simple): Timina, citosina y uracilo.

Replicación del ADN

Enzimas participantes

  • ADN helicasa: Responsable del desenrollado de la doble hélice.
  • ADN polimerasa: Encargada de catalizar la adición de nucleótidos.
  • ARN primasa: Añade un segmento corto de ARN (cebador).
  • ADN ligasa: Enzima que une los fragmentos de Okazaki.

Procesos y Etapas

  • Etapas: Desenrollado, apareamiento de bases y ensamblaje.
  • Fragmentos de Okazaki: Segmentos de 100-200 nucleótidos en la hebra discontinua.
  • Puntos de replicación: Las células procariotas tienen un solo punto; las eucariotas, varios.
  • Fase: La replicación ocurre durante la interfase (mitosis y meiosis).

ARN y Síntesis de Proteínas

  • Uracilo: Base que reemplaza a la timina en el ARN.
  • Tipos de ARN:
    • ARN mensajero (ARNm): Se forma de manera complementaria a la hebra de ADN.
    • ARN ribosomal (ARNr): Se asocia a proteínas para formar ribosomas.
    • ARN de transferencia (ARNt): Transporta aminoácidos al ribosoma.
  • Transcripción: Ocurre en el núcleo y es regulada por la ARN polimerasa.
  • Procesamiento: Se añaden la cápsula (cap) y la cola poli-A, y se eliminan los intrones (secuencias no codificantes), dejando los exones (secuencias codificantes).
  • Código genético: Existen 20 aminoácidos. Un codón es un código de 3 bases.

Mutaciones y Regulación

  • Mutación: Cambio en la secuencia del ADN.
  • Interferencia por ARN: Mecanismo de regulación, no es una mutación.
  • Ejemplo de secuencia: Si la secuencia de ARNm es 5'-TACAAACTAGAA-3', la hebra no modelo (ADN) es 5'-ATGTTTGATCTT-3'.