Resumen de Historia del ADN y la Genética
Historia del ADN y la Genética: Desde Mendel hasta la Doble Hélice
Introducción
La genética molecular estudia cómo la información hereditaria está codificada, almacenada y expresada en las células. Se interesa en las moléculas que llevan la información (como el ADN y el ARN), cómo se duplican, cómo se transcriben y traducen para producir proteínas, y cómo esos procesos afectan a los organismos.
Definición: La genética molecular es la rama de la biología que investiga los mecanismos moleculares responsables de la herencia y la expresión génica.
Componentes básicos: genes y moléculas
¿Qué es un gen?
- Un gen es una secuencia de nucleótidos que contiene la información necesaria para producir una molécula funcional, generalmente una proteína o un ARN funcional.
- Los genes están formados por nucleótidos, que se combinan en largas cadenas para formar el material genético.
Definición: Un nucleótido es la unidad básica del material genético, compuesta por una base nitrogenada, una azúcar y un grupo fosfato.
ADN y ARN (diferencias esenciales)
| Característica | ADN | ARN |
|---|---|---|
| Azúcar | Desoxirribosa | Ribosa |
| Bases | A, T, C, G | A, U, C, G |
| Estructura | Doble hélice | Generalmente cadena simple |
| Función principal | Almacenamiento de información | Transferencia y ejecución de la información |
Tipos de ARN importantes
- mARN (mensajero): lleva la información desde el ADN hasta el ribosoma.
- tARN (transferencia): transporta aminoácidos al ribosoma.
- rARN (ribosomal): forma parte de la estructura del ribosoma.
Definición: mARN es la molécula que copia la información de un gen y la lleva al ribosoma para sintetizar proteínas.
Procesos clave en genética molecular
Replicación del ADN
- La replicación es semiconservadora: cada molécula hija tiene una cadena original y una nueva.
- Pasos esenciales:
- Desenrollamiento de la doble hélice.
- Síntesis de nuevas cadenas por una ADN polimerasa.
- Corrección de errores por actividad de proofreading.
Definición: Replicación del ADN es el proceso por el cual se copia el material genético antes de la división celular.
Transcripción (ADN -> ARN)
- La ARN polimerasa sintetiza una cadena de ARN usando una hebra de ADN como molde.
- En procariotas y eucariotas hay diferencias en regulación y procesamiento del ARN.
Definición: Transcripción es la síntesis de ARN a partir de una plantilla de ADN.
Traducción (ARN -> proteína)
- El ribosoma lee el mARN en tripletes llamados codones; cada codón especifica un aminoácido.
- El proceso requiere energía (GTP/ATP) y ocurre en tres etapas: iniciación, elongación y terminación.
Definición: Traducción es el proceso por el cual la secuencia de nucleótidos del mARN se convierte en la secuencia de aminoácidos de una proteína.
Código genético
- El código genético consiste en codones de tres nucleótidos. Ejemplos:
- AUG codifica metionina e inicia la traducción.
- UGA, UAG, UAA son codones de terminación.
Definición: Un codón es una secuencia de tres nucleótidos en el mARN que especifica un aminoácido o señal de parada.
Mutaciones y sus efectos
- Mutación puntual: cambio de un nucleótido (puede ser silenciosa, con cambio de aminoácido o generar stop prematuro).
- Inserciones/deleciones: pueden provocar cambio de marco de lectura (frameshift) si su número no es múltiplo de 3.
- Efectos: desde neutro hasta producir proteínas no funcionales o enfermedades.
Regulación de la expresión génica
- Niveles de control:
- Epigenética: metilación del ADN y modificaciones de histonas.
- Transcripciónal: factores de transcripción que activan o reprimen genes.
- Postranscripcional: splicing alternativo y control por microARN.
- Traducción y degradación proteica.
Definición: Epigenética son modificaciones reversibles del ADN o sus p
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Genética molecular esencial
Klíčové pojmy: Un gen es una secuencia de nucleótidos que codifica una proteína o ARN funcional, ADN tiene desoxirribosa y doble hélice; ARN tiene ribosa y suele ser simple, Replicación del ADN es semiconservadora y requiere ADN polimerasa, Transcripción es la síntesis de ARN a partir de ADN por ARN polimerasa, Traducción convierte codones de mARN en una cadena de aminoácidos en el ribosoma, Un codón es una tripleta de nucleótidos que especifica un aminoácido o stop, Mutación puntual altera una base; frameshift resulta de inserciones/deleciones no múltiples de 3, Epigenética modifica la expresión génica sin cambiar la secuencia, PCR amplifica una región específica del ADN en ciclos de denaturación, alineamiento y extensión, Aplicaciones: diagnóstico molecular, terapia génica, producción de proteínas recombinantes, Splicing alternativo y microARN regulan la expresión postranscripcional, Una sola base cambiada puede alterar la función proteica si afecta un residuo crítico