Universidad autónoma de chiapas




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títuloUniversidad autónoma de chiapas
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UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIAPAS

FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS EXTENSIÓN OCOZOCOAUTLA



BIOLOGÍA CELULAR

ACTIVIDAD 2. ÁCIDOS NUCLEICOS

DRA. ANA OLIVIA CAÑAS URBINA

2° SEMESTRE

INTEGRANTES:

ÁLVAREZ OCAÑA JOHNNY ALEJANDRO

GÓMEZ CASTELLANOS DANIELA GPE.

MALDONADO GÁLVEZ ALEJANDRA

DOMÍNGUEZ MUÑOZ DEYANIRA ANAHÍ

OCOZOCOAUTLA DE ESPINOSA, CHIAPAS; A 25 DE AGOSTO DE 2015

¿Qué son los ácidos nucleicos?http://secundaria.us.es/josromrom/nucleosidos/image002.jpg

Son biomoléculas portadoras de las informaciones genéticas, formadas por otras subunidades o monómeros, denominados nucleótidos. Como consecuencia de poseer la información genética son las responsables de su transmisión hereditaria. El conocimiento de la estructura de los ácidos nucleicos permite la elucidación del código genético, la determinación del mecanismo y control de la síntesis de las proteínas y el mecanismo de transmisión de la información genética de la célula madre a las células hijas.

Los ácidos nucleicos se clasifican en ADN (Ácido Desoxirribonucleico) que se encuentran residiendo en el núcleo celular y ARN (Ácido Ribonucleico) que actúan en el citoplasma. Las diferencias de cada uno residen en que el ADN es una cadena doble y el ARN es una cadena sencilla, además de que las bases nitrogenadas que contienen son Adenina, Citosina, Timina y Guanina para el ADN y para el ARN son Adenina, Guanina, Uracilo y Citosina.

Las bases nitrogenadas son las que contienen la información genética. En el caso del ADN las bases son dos Purinas y dos Pirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G (Guanina). Las pirimidinas son T (Timina) y C (Citosina). En el caso del ARN también son cuatro bases, dos purinas y dos pirimidinas. Las purinas son A y G y las pirimidinas son C y U (Uracilo).

La unión de una base nitrogenada a una pentosa da lugar a los compuestos llamados Nucleósidos.

Los nucleótidos son los ésteres fosfóricos de los nucleósidos. Están formados por la unión de un grupo fosfato al carbono 5 de una pentosa.

El ADN

El Ácido Desoxirribonucleico (ADN), material genético de todos los organismos celulares y casi todos los virus. Es el tipo de molécula más compleja que se conoce. Su secuencia de nucleótidos contiene la información necesaria para poder controlar el metabolismo un ser vivo. El ADN lleva la información necesaria para dirigir la síntesis de proteínas y la replicación. En casi todos los organismos celulares el ADN está organizado en forma de cromosomas, situados en el núcleo de la célula. La adenina enlaza con la timina, mediante dos puentes de hidrógeno, mientras que la citosina enlaza con la guanina, mediante tres puentes de hidrógeno. http://www.chilebio.cl/images/galerias/img-adn3.jpg

El ARN

El Ácido Ribonucleico se forma por la polimerización de ribonucleótidos, los cuales se unen entre ellos mediante enlaces fosfodiéster. Estos a su vez se forman por la unión de un grupo fosfato, una ribosa (una aldopentosa cíclica) y una base nitrogenada unida al carbono 1 de la ribosa, que puede ser citosina, guanina, adenina y uracilo. Esta última es una base similar a la timina. En general los ribonucleótidos se unen entre sí, formando una cadena simple, excepto en algunos virus, donde se encuentran formando cadenas dobles. Un gen está compuesto, por una secuencia lineal de nucleótidos en el ADN, dicha secuencia determina el orden de los aminoácidos en las proteínas. Sin embargo el ADN no proporciona directamente de inmediato la información para el ordenamiento de los aminoácidos y su polimerización, sino que lo hace a través de otras moléculas, los ARN. Se conocen tres tipos principales de ARN y todos ellos participan de una u otra manera en la síntesis de las proteínas. Ellos son: El ARN mensajero (ARNm), el ARN ribosomal (ARNr) y el ARN de transferencia (ARNt).

IMPORTANCIA CELULAR DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS.

Al ser los ácidos nucleicos los encargados de transmitir toda la información genética, es decir, todas las características tanto fenotípicamente como genotípicamente, son de gran relevancia en ciertas áreas de la ciencia.

El conocimiento de estas biomoléculas es esencial para comprender la transmisión de los caracteres hereditarios y fisiopatológicos.

Por ejemplo nos permiten identificar y conocer la predisposición de sufrir alguna enfermedad. Actualmente se sabe que el síndrome de Down ocurre por un error durante o inmediatamente después de la fertilización, produciendo entonces, tres copias del cromosoma número 21. Esto no sería posible sino conociéramos todo lo que incluyen los ácidos nucleicos.

En la ingeniería genética son numerosas las aplicaciones prácticas y comerciales que tienen los ácidos nucleicos y van en aumento. Al ser la ingeniería genética un conjunto de técnicas nacidas de la biología molecular, permiten manipular el genoma de un ser vivo.

Se abre un campo que ofrece la posibilidad de utilizar plantas y animales transgénicos así como microorganismos modificados genéticamente para producir fármacos u otros productos de utilidad para el hombre, entre los que se pueden citar: la insulina humana, la hormona del crecimiento, interferones, la obtención de nuevas vacunas o la clonación de animales. http://2.bp.blogspot.com/-uy88qq_rpyc/ujtzrvgc7fi/aaaaaaaaae8/cm3kj3veiok/s1600/9recom.gif

LA TECNOLOGÍA DEL ADN RECOMBINANTE.

Esta tecnología nos permite obtener fragmentos de ADN en cantidades ilimitadas, que llevará además el gen o genes que se desee. Este ADN puede incorporarse a las células de otros organismos (vegetales, animales, bacterias, etc.) en los que se podrá “expresar” la información de dichos genes. De una manera más simple podemos decir que cortamos un gen humano y se lo pegamos al ADN de una bacteria; si por ejemplo es el gen que regula la fabricación de insulina, lo que haríamos al ponérselo a una bacteria es obligar a ésta a que fabrique la insulina.

Diez años del genoma humano: promesas rotas y hallazgos inesperados*http://runrun.es/wp-content/uploads/2013/09/genes2406.jpg

Araxi Urrutia Odabachian

Promesas rotas y hallazgos inesperados

En febrero de 2001, en conferencia de prensa televisada alrededor del mundo, Bill Clinton, entonces presidente de los Estados Unidos, anunció en persona la finalización de la primera fase del proyecto de secuenciación del genoma humano, esto es, del conjunto de toda la información genética de un ser humano. Clinton vaticinó que la lectura de nuestro libro de la vida permitiría encontrar la cura para todas las enfermedades que aquejan a los seres humanos y que en menos de una década la medicina personalizada sería una realidad.

La secuenciación del genoma humano (es decir, la lectura de cada uno de los casi 3 000 millones de "letras" químicas que componen las largas cadenas de ADN que lo forman) fue la culminación de años de planeación y una década de cooperación entre científicos y gobiernos en Asia, Europa y América para descifrar los secretos de nuestro genoma.

Obstáculos para leer el libro de la vida

Los problemas para leer y entender el genoma son múltiples. Para empezar, la secuencia publicada hace 10 años estaba incompleta debido a que algunas regiones, donde hay mucha información repetida, dificultan ordenar correctamente los fragmentos de secuencia genética descifrada. La secuencia completa solo fue publicada tres años después, y regularmente se reportan modificaciones menores.

Una vez que se tiene la secuencia, identificar los genes —las unidades funcionales básicas dentro del genoma que contienen la información para fabricar todas las proteínas— ha sido un reto, ya que, a diferencia de los genomas de organismos unicelulares e invertebrados, una parte significativa del genoma humano está constituido por secuencias repetitivas que no contienen genes. Encontrar genes a lo largo de la secuencia de los cromosomas se dificulta aún más porque estos suelen estar partidos en pequeños componentes llamados exones. Algunos exones son muy cortos, y pueden estar a gran distancia del siguiente exón. Aun los mejores algoritmos para el análisis computacional de secuencias de ADN son incapaces de identificar con certeza todos los genes, por lo que muy probablemente el catálogo del genoma humano continúa siendo incompleto.

Los genes descubiertos a lo largo de la secuencias de ADN, nos dicen poco por sí solos acerca de la manera en la que las proteínas que producen interactúan con otras proteínas y demás moléculas en el organismo. La función de una proteína y su localización en el interior de las células depende de cuándo y en qué cantidad es fabricada, de su estructura tridimensional y de sus propiedades químicas. Cada una de nuestras células contiene el mismo material genético. Lo que diferencia a una célula del hígado de una fibra muscular en el corazón, o cualquiera otra de los más de 200 tipos celulares de nuestro cuerpo, es el conjunto particular de genes a partir de los que se sintetizan las proteínas. Esta síntesis es un proceso controlado en muchos niveles, y difícil de predecir a partir de la simple secuencia genómica.

El otro genoma

Además del genoma en el núcleo celular, existe un segundo genoma de mucho menor tamaño en el interior de las células en unas estructuras llamadas mitocondrias. Se ha especulado que el genoma mitocondrial es el vestigio de cuando las mitocondrias eran organismos independientes y que la célula ancestro de todos los hongos, plantas y animales se "comió" al ancestro de las mitocondrias. El genoma mitocondrial es lo que resta de cuando las mitocondrias tenían una existencia independiente.

Mirada al futuro

El genoma humano nos ha permitido grandes avances para entender los procesos fisiológicos de nuestro cuerpo, y las bases biológicas de un sinfín de padecimientos que en algunos casos han llevado al desarrollo de procedimientos diagnósticos y tratamientos clínicos ya en uso o en pruebas. Sin embargo, estos avances no han llegado a la velocidad esperada. Hoy nos encontramos a las puertas de la era de la genómica personalizada, en la que muy posiblemente será secuenciado el genoma de una proporción significativa de la población.

Los últimos años han visto un rápido aumento en el uso de "estudios de asociación" para identificar regiones del genoma relacionadas con una variedad de padecimientos, como la diabetes, la obesidad, la esquizofrenia, la hipertensión, el mal de Alzheimer y el cáncer de mama, e incluso con características de personalidad o inteligencia. Estos estudios se basan en la comparación de millones de fragmentos de información genética que pueden variar de un individuo a otro, o entre grupos de personas con y sin una particular característica o padecimiento. Al utilizar decenas de miles de casos, los estudios de asociación pueden detectar pequeñas diferencias en la frecuencia con que se presenta en la población una variante genética asociada con una característica de interés. Las variantes identificadas de esta manera suelen tener un valor predictivo bajo; es decir, que si un individuo la presenta, su probabilidad de adquirir dicho padecimiento aumenta en menos de 1%. Sin embargo, estas regiones importantes del genoma permiten guiar futuras investigaciones y en algunos casos están permitiendo el desarrollo de medicamentos que tendrán un impacto cada vez mayor a lo largo de los próximos años.

Aunque comiencen a estar disponibles algunas terapias derivadas de la investigación genómica a lo largo de la siguiente década, es muy posible que no proporcionen curas "milagrosas" en un futuro cercano.

El refinamiento de las técnicas de medición de la actividad génica a gran escala ha permitido identificar el origen de distintos tipos de tejidos cancerosos. Se ha encontrado que las células madre son precursoras de muchos de los tipos de cáncer más agresivos e invasivos; anteriormente se pensaba que la mayoría de las células cancerosas se derivaban de células ya diferenciadas. Asimismo, mediante la comparación de perfiles de actividad de muchas muestras provenientes de distintos tipos de cáncer y de tejidos sanos, se podrán desarrollar terapias más modernas.

Los procesos de aprendizaje y memoria en el corto y largo plazo dependen de cambios en los patrones de síntesis de proteínas. Dado que los procedimientos actuales para medir patrones de actividad de genes y síntesis de proteínas son invasivos, las aves silvestres se están convirtiendo en modelos animales ideales para estudiar patrones de comportamiento complejo. Las aves son muy diversas y presentan patrones conductuales y de organización social y familiar semejantes a los humanos, los cuales han sido estudiados por los ecólogos. La comparación de los patrones de actividad de los genes en los cerebros de aves silvestres con distintos patrones conductuales podría proporcionar, durante la próxima década, importantes avances en la comprensión de las bases genéticas del comportamiento complejo.

Los efectos de la secuenciación genómica y sus tecnologías asociadas continuarán creciendo en importancia, tanto en investigación básica como aplicada, y es posible que sus efectos sean más palpables para el público en general. Sin embargo, mientras algunas terapias derivadas de la investigación con técnicas genómicas comenzarán a estar disponibles a lo largo de la siguiente década, es muy posible que no proporcionen curas "milagrosas" en un futuro cercano, ya que muchos padecimientos no se derivan de cambios en la actividad de un gen, sino de muchos genes en conjunto. Las intricadas interacciones entre los genes dificultan predecir la reacción del resto del sistema en respuesta a los tratamientos. Por ejemplo, algunas estrategias de terapia génica en las que se introduce un gen en el genoma con fines terapéuticos, enfrentan dificultades para lograr que el material genético nuevo se inserte en regiones particulares del genoma. No obstante, en los últimos cinco años la terapia génica se ha utilizado exitosamente en el tratamiento de dos individuos con un tipo específico de melanoma (cáncer de piel) y hay pruebas clínicas en marcha para tratar otras enfermedades causadas por una mutación.

En resumen, y aunque las promesas de la era genómica no se han cumplido a plenitud en su primera década, hay buenos motivos para esperar que pronto se presenten avances que permitan que al menos una parte de las esperanzas que se despertaron hace 10 años comiencen a volverse realidad.

El manejo y comprensión de los ácidos nucleicos es una puerta abierta que no nos debe hacer olvidar el impacto perjudicial que un uso inadecuado podría provocar en el ser humano y en el propio planeta. (p.10)

CONCEPTOS.

  • ADN. Es un ácido nucleico formado por una pentosa llamada desoxirribosa, bases nitrogenadas y grupo fosfato, en forma de hélice que almacena y transmite la información genética. Dirige el proceso de síntesis de proteínas. Constituye el material genético y forma los genes, que son las unidades funcionales de los cromosomas.

  • ARN. Ácido nucleico que contiene una ribosa. Ejecuta las ordenes contenidas en el ADN, se encarga de sintetizar proteínas. Tiene como bases nitrogenadas la adenina, guanina, citosina y uracilo. Existen tres tipos de ARN:

  • ARNm: ARN mensajero, es una molécula corta y lineal de hasta 5,000 nucleótidos. Es complementario de un fragmento de ADN, por lo que contiene su información genética. Se forma en el núcleo y viaja hasta el citoplasma, aquí se asocia con los ribosomas para dirigir la síntesis de proteínas.

  • ARNt: ARN de transferencia. Tiene forma de hoja de trébol con 4 brazos. Existen unos 50 tipos diferentes que sintetizan en el núcleo y viaja hasta el citoplasma.

Su función es captar aminoácidos específicos en el citoplasma y transportarlos hasta los ribosomas, donde, sigue la secuencia dictada por el ARNm.

  • ARNr: ARN ribosomal. Es el más abundante y se encuentra asociado a proteínas formando los ribosomas. Su función es formar los ribosomas donde se realizará la síntesis de proteínas.

  • Gen. Es un segmento corto de ADN que se encuentra en el cromosoma y que desempeña un papel muy importante en la determinación de nuestros rasgos.

  • Cromosoma. Los cromosomas son segmentos de la cadena de ADN que ha sido “cortada” para quepa en el espacio del núcleo de la célula.

  • Genoma. Es la secuencia de las bases nitrogenadas dentro del cromosoma.

  • Código Genético. Es el conjunto de reglas que define la traducción de una secuencia de nucleótidos del ARNm a una secuencia de aminoácidos en una proteína.

  • Codón. También llamado triplete, es la forma en la que se traduce el ARNm. Una unidad del código genético que está formado por una secuencia de tres bases nitrogenadas en una molécula de ADN o ARN que específica un aminoácido determinado.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Coll Burriel, V. (s.f.). Estructura y propiedades de los ácidos nucleicos. Recuperado el 21 de agosto de 2015, de http://www.uv.es/tunon/pdf_doc/AcidosNucleicos_veronica.pdf

Urrutia, A. (2011). Diez años del genoma humano: promesas rotas y hallazgos inesperados. ¿Cómo ves?, núm. 146. Recuperado el 21 de agosto de 2015, de http://www.comoves.unam.mx/numeros/articulo/146/diez-anos-del-genoma-humano-promesas-rotas-y-hallazgos-inesperados

Tema 6 Ácidos nucleicos. (s.f.). Recuperado el 21 de agosto de 2015, de http://www.edu.xunta.es/centros/iespuntacandieira/system/files/06_%C3%81cidos_nucleicos.pdf

¿Cómo hacer citas y referencias en formato apa? (s.f.). Recuperado el 23 de agosto de 2015, de http://www.dgbiblio.unam.mx/index.php/guias-y-consejos-de-busqueda/como-citar#2-3-documentos-electrónicos

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