Transcripción, replicación del ADN y estructura de los ácidos nucleicos: apuntes de biología molecular

Resumen

El documento repasa los procesos básicos de la biología molecular: la transcripción (iniciación, elongación y terminación), la estructura de los nucleótidos y de los ácidos nucleicos, y la replicación semiconservativa del ADN. Incluye además conceptos de genética como el gen, el código genético degenerado y la telomerasa, así como nociones de inmunidad activa y de retrovirus.

Puntos clave

La transcripción comienza con la unión de la ARN polimerasa, que separa las cadenas de ADN para usar una de ellas como molde.
Durante la elongación, la ARN polimerasa sintetiza el ARN de 5' a 3' y el transcrito contiene uracilo (U) en lugar de timina (T).
La terminación se produce mediante secuencias terminadoras que, en algunos casos, forman una estructura de tallo-asa en el ARN y liberan el transcrito.
Un nucleótido está formado por una pentosa, una base nitrogenada y un grupo fosfato; el nucleósido es la pentosa unida a la base.
La replicación es semiconservativa: cada molécula hija conserva una hebra original y una hebra nueva.
El código genético es degenerado: hay más codones que aminoácidos, por lo que un aminoácido puede estar codificado por más de un triplete.
La telomerasa es una ADN polimerasa dependiente de ARN, que usa un molde de ARN para sintetizar ADN.
Los retrovirus contienen solo ARN como material genético, a diferencia de los virus convencionales.

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Procesos de la Transcripción

Una vez unida, la ARN polimerasa separa las cadenas de ADN para proporcionar el molde de cadena sencilla necesario para la transcripción.

Elongación

Una cadena de ADN, la cadena molde, actúa como plantilla para la ARN polimerasa. Al "leer" este molde, una base a la vez, la polimerasa produce una molécula de ARN a partir de nucleótidos complementarios y forma una cadena que crece de 5' a 3'. El transcrito de ARN tiene la misma información que la cadena de ADN contraria a la molde (codificante) en el gen, pero contiene la base uracilo (U) en lugar de timina (T).

Terminación

Las secuencias llamadas terminadores indican que se ha completado el transcrito de ARN. Una vez transcritas, estas secuencias provocan que el transcrito sea liberado de la ARN polimerasa. A continuación, se ejemplifica un mecanismo de terminación en el que ocurre la formación de un tallo-asa en el ARN.

Estructura y Función de los Ácidos Nucleicos

Los nucleótidos son moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un monosacárido de cinco carbonos (pentosa), una base nitrogenada y un grupo fosfato. El nucleósido es la parte del nucleótido formada únicamente por la base nitrogenada y la pentosa.

Funciones biológicas

ADN: Almacenar la información genética, codificada en una secuencia de nucleótidos, y facilitar su transmisión de una generación a otra.
Pentosas: Ribosa en el caso de los ARN y desoxirribosa en el caso de los ADN.

Replicación Semiconservativa

En la replicación semiconservativa se originan dos moléculas de ADN, cada una de ellas compuesta de una hebra del ADN original y de una hebra complementaria nueva. En otras palabras, el ADN se forma de una hebra vieja y otra nueva; es decir, que las hebras existentes sirven de molde complementario a las nuevas.

Conceptos Clave en Genética

Tipos de enlaces glucosídicos: Sacarosa, maltosa, isomaltosa, celobiosa, lactosa y gentiobiosa.
Telomerasa: Es una ADN polimerasa dependiente de ARN, lo que significa que es una enzima que puede producir ADN usando un molde de ARN.
Gen: Partícula de material genético que, junto con otras, se halla dispuesta en un orden fijo a lo largo de un cromosoma, y que determina la aparición de los caracteres hereditarios en los seres vivos.
Código genético degenerado: Existen más tripletes o codones que aminoácidos, de forma que un determinado aminoácido puede estar codificado por más de un triplete.

Inmunología y Virología

Inmunidad Activa

Se adquiere mediante la aplicación o el contacto del organismo con un antígeno contra el cual se ha producido un anticuerpo. Esta inmunidad puede ser:

Inducida: A través de la vacunación.
Natural: Se adquiere luego de una infección.

Retrovirus

Los retrovirus son un grupo de virus que posee características especiales que no se ven en los virus convencionales:

Los virus contienen material genético en forma de ADN o ARN, mientras que los retrovirus sólo contienen ARN.
Si el virus tiene ADN...

Preguntas frecuentes

¿Qué es la replicación semiconservativa?

Es el proceso por el que se originan dos moléculas de ADN, cada una formada por una hebra del ADN original y una hebra complementaria nueva.

¿En qué se diferencia el ARN del ADN según el texto?

El ARN contiene uracilo (U) en lugar de timina (T) y usa ribosa como pentosa, mientras que el ADN usa desoxirribosa.

¿Qué es el código genético degenerado?

Es el hecho de que existen más tripletes o codones que aminoácidos, de modo que un mismo aminoácido puede estar codificado por más de un triplete.

¿Qué es la inmunidad activa?

Es la inmunidad que se adquiere por el contacto del organismo con un antígeno frente al cual se produce un anticuerpo; puede ser inducida por vacunación o natural tras una infección.