Resumen de Principios de Biología Molecular
Principios de Biología Molecular: Guía Completa para Estudiantes
Introducción
Los ácidos nucleicos dirigen la transferencia y expresión de la información genética. En este material nos centramos en los procesos que permiten copiar, leer y procesar la información: ciclo celular y replicación del ADN, transcripción y procesamiento del ARN, y traducción y modificaciones postraduccionales. Cada tema se descompone en pasos claros, con definiciones, ejemplos y comparaciones que facilitan el estudio autónomo.
Bloque 3: Ciclo celular y replicación
El ciclo celular: etapas principales
- Interfase: fase de preparación y crecimiento. Se divide en:
- Fase G1: crecimiento celular y síntesis de proteínas necesarias.
- Fase S: duplicación del ADN.
- Fase G2: verificación y preparación final antes de la división.
- Fase M: división celular.
- Mitosis: división del núcleo (profase, metafase, anafase, telofase).
- Citocinesis: división del citoplasma y reparto de orgánulos.
Definición: El ciclo celular es la secuencia ordenada de eventos por la cual una célula crece, duplica su ADN y se divide para generar dos células hijas.
Replicación en bacterias: enzimas y funciones
- OriC: origen de replicación donde inicia el proceso.
- Girasa (topoisomerasa II): alivia el superenrollamiento generado por la apertura de la doble hélice.
- Helicasa: separa las hebras rompiendo puentes de hidrógeno.
- SSB (proteínas de unión a cadena sencilla): estabilizan las hebras abiertas evitando que se vuelvan a aparear.
- Primosoma / Primasa: sintetiza cebadores de ARN necesarios para iniciar la síntesis.
- DNA Pol I: remueve cebadores de ARN y rellena huecos con ADN.
- DNA Pol III: enzima principal que sintetiza la mayor parte de las nuevas cadenas de ADN.
- Ligasa: une fragmentos de Okazaki sellando las mellas.
Definición: La replicación es el proceso semiconservador por el cual se copia el ADN para transmitir la información genética a las células hijas.
Tabla comparativa: funciones clave en replicación bacteriana
| Componente | Función principal |
|---|---|
| OriC | Origen de replicación |
| Girasa | Alivio del superenrollamiento |
| Helicasa | Separación de hebras |
| SSB | Estabilización de hebras sencillas |
| Primosoma / Primasa | Síntesis de cebadores de ARN |
| DNA Pol III | Síntesis principal de ADN |
| DNA Pol I | Remoción de primers y relleno |
| Ligasa | Unión de fragmentos de Okazaki |
Replicación en eucariotas: características y actores
- Inicia en múltiples orígenes mediante el complejo ORC.
- Topoisomerasas y RPA abren y estabilizan las hebras.
- Polimerasa 'alpha' con primasa coloca cebadores de ARN.
- Polimerasa $\varepsilon$ sintetiza la cadena líder.
- Polimerasa $\delta$ sintetiza la cadena rezagada.
- FEN1 / RNasa H remueven cebadores; Ligasa I une fragmentos.
Definición: En eucariotas la replicación es múltiple y coordinada para asegurar copia completa de genomas grandes y lineales.
Problema de la replicación terminal y telómeros
- En cromosomas lineales se produce acortamiento telomérico porque las ADN polimerasas no pueden rellenar el hueco dejado por el último cebador de ARN en el extremo 3'.
Definición: La telomerasa es una ribonucleoproteína que extiende los telómeros añadiendo secuencias repetitivas para compensar el acortamiento y proteger la información genética.
Bloque 4: Transcripción y procesamiento del ARN
Remodeladores de la cromatina: HAT y HDAC
- HAT (histona acetiltransferasa): acetila histonas, relajando la cromatina y favoreciendo la transcripción.
- HDAC (histona desacetilasa): elimina acetilos, compactando la cromatina y reprimiendo la transcripción.
Definición: Los complejos remodeladores de la cromatina modulan el acceso de la maquinaria transcr
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Procesos de la información
Klíčová slova: Ácidos nucleicos: genética y funciones, Ácidos nucleicos: estructura y organización, Ácidos nucleicos: procesos de la información, Ácidos nucleicos: técnicas y aplicaciones, Biología molecular
Klíčové pojmy: Ciclo celular: interfase (G1, S, G2) y fase M (mitosis + citocinesis), OriC y helicasa inician replicación; girasa alivia superenrollamiento, DNA Pol III sintetiza la mayor parte del ADN; DNA Pol I remueve primers, Eucariotas usan ORC y múltiples orígenes; polimerasas $\varepsilon$ y $\delta$, Telómeros se acortan por problema de replicación terminal; telomerasa los alarga, TFIID y TFIIH son esenciales para iniciar la transcripción en eucariotas, CTD fosforilado recluta factores de CAP, splicing y poliadenilación, Splicing alternativo genera isoformas proteicas desde un solo gen, Traducción bacterias: Shine-Dalgarno y fMet; eucariotas: CAP/Kozak y Met, Peptidil transferasa es actividad ribozímica del ARN ribosomal, Terminación de traducción: codones stop (UAA, UAG, UGA) y factores de liberación, Modificaciones postraduccionales regulan actividad, estabilidad y ubicación