Taller virtual #2




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fecha de publicación23.01.2016
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Taller virtual #2

Código genético

Nombre: Yarineth marchena ced: 4-770-226 FECHA: 12-4-2014



El código genético se encarga de replicar y transmitir toda la información genética de una especie utilizando como base la cadena de ADN.



¿Qué es ADN?

El ADN por las siglas de Acido Desoxirribonucleico, es una molécula de gran tamaño que guarda y transmite de generación en generación toda la información necesaria para el desarrollo de todas las funciones biológicas de un organismo. El ADN está formado por la unión paralela de dos cadenas, cada cadena se encuentra conformada por 4 diferentes nucleótidos. Lo que hace que el ADN sea tan variado  (por ejemplo de peces, plantas, bichos, humanos etc.) es la posición  y la cantidad de estos cuatro nucleótidos a lo largo de las dos cadenas, a esta secuencia se le llama código génico o genético, o bien genoma. El ADN de todos los organismos vivos está formado por solo éstos cuatro nucleótidos

PROCESO DE REPLICACION

Replicación de ADN

Replicación de ADN. La doble hélice es desenrollada y cada hebra hace de plantilla para la síntesis de la nueva cadena. La ADN polimerasa añade los nucleótidos complementarios a los de la cadena original.

El proceso de replicación de ADN es el mecanismo que permite al ADN duplicarse (es decir, sintetizar una copia idéntica). De esta manera de una molécula de ADN única, se obtienen dos o más "clones" de la primera. Esta duplicación del material genético se produce de acuerdo con un mecanismo semiconservativo, lo que indica que las dos cadenas complementarias del ADN original, al separarse, sirven de molde cada una para la síntesis de una nueva cadena complementaria de la cadena molde, de forma que cada nueva doble hélice contiene una de las cadenas del ADN original. Gracias a la complementación entre las bases que forman la secuencia de cada una de las cadenas, el ADN tiene la importante propiedad de reproducirse idénticamente, lo que permite que la información genética se transmita de una célula madre a las células hijas y es la base de la herencia del material genético.

Función de ADN polimerasas

Las ADN polimerasas hacen parte de las denominadas enzimas polimerasas (celulares o virales) que intervienen en el proceso de replicación del ADN. Llevan a cabo la síntesis de la nueva cadena de ADN emparejando los desoxirribonucleótidos trifosfato (dNTP) con los desoxirribonucleótidos complementarios correspondientes del ADN molde. Los dNTP que se usan en la replicación del ADN contienen tres fosfatos unidos al grupo hidroxilo 5' de la desoxirribosa y dependiendo de la base nitrogenada serán dATP, dTTP, dCTP o dGTP. La reacción fundamental es una transferencia de un grupo fosfato en la que el grupo 3'-OH actúa como nucleófilo en el extremo 3' de la cadena que está en crecimiento. El ataque nucleofílico se produce sobre el fosfato α (el más próximo a la desoxirribosa) del desoxirribonucleósido 5' trifosfato que entra, liberándose pirofosfato inorgánico y alargándose el ADN (al formarse un nuevo enlace fosfodiéster). A diferencia de la mayoría de procesos biológicos que ocurren en la célula en los que sólo se separa un grupo fosfato (Pi), durante la replicación se separan los dos últimos grupos fosfato, en forma de grupo pirofosfato (PPi).

PROSESO DE TRANSCRIPCION



En que consiste el proceso de transcripción

La Transcripción del ADN es el primer proceso de la expresión génica, mediante el cual se transfiere la información contenida en la secuencia del ADN hacia la secuencia de proteína utilizando diversos ARN como intermediarios. Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN polimerasa que sintetiza un ARN mensajero que mantiene la información de la secuencia del ADN. De esta manera, la transcripción del ADN también podría llamarse síntesis del ARN mensajero.

Porque la timina es reemplazada por uracilo

El uracilo es una pirimidina, una de las cuatro bases nitrogenadas que forman parte del ARN y en el código genético se representa con la letra U. Su fórmula molecular es C4H4N2O2.[2] El uracilo reemplaza en el ARN a la timina que es una de las cuatro bases nitrogenadas que forman el ADN. Al igual que la timina, el uracilo siempre se empareja con la adenina mediante dos puentes de hidrógeno, pero le falta el grupo metilo. Forma el nucleósido uridina (Urd) y el nucleótido uridilato (UMP). El uracilo fue descubierto originalmente en el año 1900. Fue aislado por hidrólisis del ácido ribonucleico de las levadura que se encontraron en ciertos órganos de bovinos: timo y bazo, así como en el esperma de los arenques y en el germen de trigo.[3] El uracilo es una molécula de estructura planar, insaturada y que posee la habilidad de absorber sustancias.



Codón

La información genética, en el ARNm, se escribe a partir de cuatro letras, que corresponden a las bases nitrogenadas (A, C, G y U), las cuales van agrupadas de tres en tres. El orgánulo celular que sintetiza las proteínas a partir de aminoácidos con la información contenida en el ARNm, leyendo los codones, es el ribosoma.

anticodón

Un anticodón es una secuencia de tres nucleótidos ubicada en el ARNt, complementaria al codón ubicado en el ARNm

Base nitrogenada

Las bases nitrogenadas son compuestos orgánicos cíclicos, que incluyen dos o más átomos de nitrógeno. Son parte fundamental de los nucleósidos, nucleótidos, nucleótidos cíclicos (mensajeros intracelulares), dinucleótidos (poderes reductores) y ácidos nucleicos.

AMINOACIDO

Aminoácido es una molécula orgánica con un grupo amino (-NH2) y un grupo carboxilo (-COOH). Los aminoácidos más frecuentes y de mayor interés son aquellos que forman parte de las proteínas.

Que es el proceso de traducción

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No toda la cadena del ARNm se traduce, pero todo ARNm contiene al menos una región codificadora que va del codón iniciador al codón terminador.

Traducción es la síntesis de proteína, en la que una secuencia de codones en el ARNm se expresa como una secuencia de aminoácidos.

El proceso de traducción se realiza en los ribosomas y consiste en tres etapas:
- iniciación
- elongación
- terminación

1. Iniciación
El ribosoma, el ARNm, el ARNt cargado y varios factores de iniciación forman un complejo.
a) La subunidad menor del ribosoma junto con los factores de iniciación eIF1 y eIF3 forman un complejo, eIF2 se une a ARNt-Met y eIF4 reconoce el extremo 5'-cap. El complejo se asocia en el extremo 5'-cap, liberándose eIF4, y se desliza por el ARNm hasta localizar el inicio de la región codificadora (secuencia de identidad + AUG).

5'-AUG-3' Codón iniciador
3'-UAC-5' Anticodón para metionina (eucariontes)

b) La subunidad mayor del ribosoma se une a la subunidad menor con ayuda de eIF5, liberándose todos los factores, y el complejo de iniciación está listo para la etapa de elongación.

2. Elongación
El siguiente codón del ARNm determina cuál ARNt cargado va a ocupar el sitio A, luego se forma un enlace peptídico, hay traslocación, y el proceso puede repetirse.

a) El sitio P (peptidil) está ocupado por el ARNt-Met, mientras que el sitio A (aminoacil) está desocupado y puede aceptar un ARNt cargado, cuyo anticodón sea complementario al segundo codón del ARNm. El ARNt entrante es entregado por el factor de elongación EF1, el cual se libera. Cuando ambos sitios P y A están ocupados, la enzima peptidil-transferasa que constituye parte de la subunidad ribosomal mayor, forma el enlace peptídico entre los dos aminoácidos por transferencia de P a A. La síntesis se realiza en la dirección N --> C (de amino a carboxilo).

ARNm 5'- AUG- AAG- 3'
Traducción (N) Met- Lis- (C)

b) El ribosoma se desliza un codón por el ARNm, colocando el primer ARNt (que ahora está descargado) en el sitio E (salida) y el segundo ARNt (que ahora está enlazado al dipéptido) en el sitio P. El sitio A queda desocupado. Este reordenamiento se denomina traslocación y está mediado por EF2.
c) El proceso se repite para cada aminoácido adicionado a la cadena polipeptídica:

ARNm 5'- AUG- AAG- CUC- GGA- UCU- GCC...
Traducción (N) Met- Lis- Leu- Gli- Ser...

3. Terminación
La traducción termina cuando un codón terminador llega al sitio A.

a) No hay ARNt cuyo anticodón sea complementario a un codón terminador. Factores de terminación reconocen cuando un codón terminador está en el sitio A, y hacen que la peptidil-transferasa rompa el enlace entre el péptido y el ARNt.
b) El péptido se libera, y el ribosoma se disocia del ARNm.

Resumen del proceso genético



Que es una mutación genética

En Genética se denomina mutación genética, mutación molecular o mutación puntual a los cambios que alteran la secuencia de nucleótidos del ADN. No confundir con una mutación génica que se refiere a una mutación dentro de un gen. Estas mutaciones en la secuencia de ADN pueden llevar a la sustitución de aminoácidos en las proteínas resultantes. Un cambio en un solo aminoácido puede no ser importante si es conservativo y ocurre fuera del sitio activo de la proteína.

Descubrimiento del código genético

Cuando James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins y Rosalind Franklin crearon el modelo de la estructura del ADN se comenzó a estudiar en profundidad el proceso de traducción en las proteínas.

En 1955, Severo Ochoa y Marianne Grunberg-Manago aislaron la enzima capaz de sintetizar ARNm sin necesidad de modelo a partir de cualquier tipo de nucleótidos que hubiera en el medio. Así, a partir de un medio en el cual tan sólo hubiera UDP (urdín difosfato) se sintetizaba un ARNm en el cual únicamente se repetía el ácido uridílico, es decir, un poli-U.



CONCLUSION

1. El ADN contiene la información hereditaria correspondiente a la especie.

2. El ARN requiere para la síntesis de proteínas la presencia de los ribosomas en las células ya que en el momento de la duplicación de los cromosomas la moléculas de ADN de abre gradualmente por los puentes de hidrógeno.
3. Pero si el ADN es el responsable de la transmisión de la información genética debe ser capaz, no solo de reproducirse, con lo cual se consigue conservar esta información de padre a hijos sino también debe poder transmitirlo.

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