Contenido: El código genético: lectura y traducción del mensaje de los genes Nivel: Cuarto medio Composición química del ADN y su duplicación. Síntesis de proteínas. Información génica y proteínas El ácido desoxirribonucleico (ADN) es un polímero de alto peso molecular formado por dos cadenas o hebras de monómeros llamados nucleótidos. Cada nucleótido está conformado por moléculas más pequeñas: una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina o timina), un hidrato de carbono (desoxirribosa) y un grupo fosfato (fig. 1). Los cuatro tipos de nucleótidos difieren solamente en el tipo de base nitrogenada, las cuales pueden ser púricas (adenina o guanina) o pirimídicas (citosina o timina). Se les llama púricas o pirimídicas porque derivan de moléculas llamadas purina o pirimidina. Fig. 1: Esquema de un nucleótido El conocimiento de los componentes del ADN y otros antecedentes permitió a los científicos Watson y Crick construir un modelo tridimensional de la molécula. Este modelo propone la presencia de dos cadenas de nucleótidos entrelazadas en forma de doble hélice. Cada una de estas hebras se une a la otra por las bases nitrogenadas mediante puentes de hidrógeno, siguiendo un patrón fijo: la adenina se une a la timina y la guanina a la citosina. Los nucleótidos de cada cadena se unen a través de los grupos fosfato y la desoxirribosa (fig. 2).
Contenido: El cdigo gentico: lectura y traduccin del mensaje de
los genes Nivel: Cuarto medio Composicin qumica del ADN y su
duplicacin. Sntesis de protenas.Informacin gnica y protenas El cido
desoxirribonucleico (ADN) es un polmero de alto peso molecular
formado por dos cadenas o
hebrasdemonmerosllamadosnucletidos.Cadanucletidoestconformadopormolculasms
pequeas:unabasenitrogenada(adenina,guanina,citosinaotimina),unhidratodecarbono
(desoxirribosa) y un grupo fosfato (fig. 1). Los cuatro tipos de
nucletidos difieren solamente en el tipo de base nitrogenada, las
cuales pueden ser pricas (adenina o guanina) o pirimdicas (citosina
o timina). Se les llama pricas o pirimdicas porque derivan de
molculas llamadas purina o pirimidina. Fig. 1: Esquema de un
nucletidoEl conocimiento de los componentes del ADN y otros
antecedentes permiti a los cientficos Watson y
Crickconstruirunmodelotridimensionaldelamolcula.Estemodeloproponelapresenciadedos
cadenas de nucletidos entrelazadas en forma de doble hlice. Cada
una de estas hebras se une a la otra por las bases nitrogenadas
mediante puentes de hidrgeno, siguiendo un patrn fijo: la adenina
se une a la timina y la guanina a la citosina. Los nucletidos de
cada cadena se unen a travs de los grupos fosfato y la
desoxirribosa (fig. 2). Figura 2. a. Modelo de la doble hlice del
ADN; b. Disposicin de los nucletidos en el ADN
ElmodelodescritopermiteexplicarcmosepuedensintetizarnuevasmolculasdeADN:elproceso
comienzaconlarupturadelosenlacesdehidrgenoylaconsecuenteseparacinlasdoscadenas
complementarias. Esto permite que cada una de las cadenas sirva de
molde para formar una cadena
complementarianueva.Enesteprocesoparticipaunaseriedeenzimas,unadeellaseslaADN
polimerasa,quepermiteelenlazamientodelosnucletidosenlascadenascomplementariasnuevas.
Este modelo de duplicacin del ADN (replicacin o autoduplicacin) se
denomina semiconservativo, ya
quecadaADNsintetizadoestformadoporunacadenaantigua,quesirvidemolde,conlaotra
nueva.
ElADNescapazdedeterminarelfenotipodeunorganismoatravsdeunprocesodenominado
expresingnica. Mediante dicho proceso la informacin contenida en
los genes del ADN es utilizada para especificar la constitucin de
las protenas de la clula. Recordemos que un gen tiene informacin
especfica para la sntesis de una protena determinada. Las protenas
que se sintetizan influyen en el fenotipo, desde rasgos visibles
hasta otros slo observables bioqumicamente como es el caso de las
enzimas y las protenas estructurales.Debidoa queel ADN esuna
macromolcula, estimposibilitado para atravesar la membrananuclear
para llegar hasta los ribosomas, lugar de sntesis de protenas. Por
esto, se requiere la participacin de otro cido nucleico, el cido
ribonucleico (ARN), el cual se diferencia del ADN en que el
nucletido de ARN posee uracilo en vez de timina y en que el hidrato
de carbono es una ribosa. Este ARN, por ser de
menorpesomolecularqueelADN,spuedesalirporlosporosdelamembrananuclearhacialos
ribosomas. Para que se sintetice una protena se requieren los
siguientes eventos (fig. 3): Figura 3. Esquema del proceso de
sntesis de protena 1. Transcripcin: la informacin contenida en un
gen del ADN se copia en un ARN mensajero (ARNm)
conlaparticipacindelaenzimaARNpolimerasa.Deestamanera,eselARNmelquellevala
informacincodificadaencuantoaltipo,cantidadyordendelosaminocidosqueformarnlafutura
protena. Una vez que el ARNm ha copiado toda informacin desde el
ADN sale del ncleo hacia los ribosomas ubicados en el citoplasma
celular (fig. 4). Notemos que el gen se copia de cada hebra de ADN
separados (hebra templado del gen 1 y hebra templado del gen 2).
Figura 4. Esquema de la transcripcin 2. Traduccin: la informacin
transcrita en el ARNm se utiliza para determinar la secuencia
(orden) de
aminocidosdeunaprotena.Unasecuenciadetresbasesnitrogenadasconsecutivasotripletedel
ARNmsellamacodn.stellevainformacin,quesetraduceenlosribosomas,paraunaminocido
especfico que formar parte de la protena. Los ribosomas se unen al
ARNm y lo recorren traduciendo la informacin de sus codones. Aqu
entra en juego otro tipo de ARN denominado ARN de transferencia
(ARNt), que se encarga de transportar un aminocido determinado
hasta los ribosomas. Un sector de este ARNt tiene un triplete
llamado anticodn que es complentario con el codn del ARNm; si ambos
coinciden, el ARNt deja el aminocido en el ribosoma. As
sucesivamente van llegando otros aminocidos que al unirse formarn
una protena (fig. 5). Figura 5. Esquema de la traduccin
