GENÉTICA I Universidad Central del Ecuador Escuela Biología y Química PABLO ANDRES AGUAGUIÑA
MODELO DEL ADN Y ARN
Descubrimiento del ADN Fue hasta la década del ´50 que gracias a las experiencias y trabajos de Alfred D. Hershey y su colega Martha Chase se pudo comprobar, a través de estudios realizados con virus Bacterianos, que la información genética era portada por la molécula de ADN.
El broche de oro lo constituye el trabajo realizado por James Watson y Francis Crick quienes realizan el modelo del ADN que concordaba perfectamente con los hechos conocidos y ayudaría a explicar el papel biológico de esta molécula.
Formación de la cadena Se sabía que la molécula de ADN era muy grande, larga y delgada. Compuesta por nucleótidos que contenían las bases nitrogenadas Adenina, Timina, Citosina y Guanina. Pauling había sugerido que la estructura del ADN podía ser semejante a la hélice que presentaban las proteínas.
Modelo del ADN Watson y Crick intentaron construir el modelo de ADN. Para llevar la gran cantidad de información genética el modelo debía considerar dos aspectos fundamentales: ser heterogéneo y variado. Erwin Chargaff analizó el ADN y confirmó que las cantidades de las Bases Púricas eran iguales a las de las Bases Pirimídicas.
MODELO DEL ARN El ARN, ácido ribonucleico, es un polirribonucleótido que, a diferencia del ADN, no contiene ni desoxirribosa ni timina, pero sí ribosa y uracilo. El ARN no forma dobles cadenas.
ESTRUCTURAS DEL ARN - El ARNm (ARN mensajero): Este ARN se sintetiza en el núcleo celular y pasa al citoplasma transportando la información para la síntesis de proteínas.
El ARNt (ARN de transferencia) transporta los aminoácidos para la síntesis de proteínas. Está formado por una sola cadena, aunque en ciertas zonas se encuentra replegada y asociada internamente mediante puentes de hidrógeno entre bases complementarias.
– El ARNr (ARN ribosomal) es el ARN de los ribosomas, cuya función es poco conocida.
PROTEINAS
PROTEINAS Llama la atención que al interior de los cromosomas hay dos veces más proteínas que ADN. Muy probablemente estas regulan la expresión de los genes que las rodean.
PROTEÍNAS CROMOSÓMICAS NO HISTÓNICAS
LAS PROTEÍNAS HMG
Todas las HMG tienen un terminal carboxilo rico en aminoácidos de tipo ácido, y se clasifican en tres familias HMGA HMGB HMGN cada una con un motivo funcional único
La familia HMGA
La familia HMGB
La familia de proteínas HMGN
FIBRILLAS DE CROMATINA
CROMATINA La cromatina es el conjunto de ADN, histonas y proteínas no histónicas que se encuentra en el núcleo de las células eucariotas. Es el componente más abundante de los núcleos. La cromatina es el constituyente básico de los cromosomas eucarióticos tanto en la interfase como durante la mitosis. Las masas de cromatina muy teñidas ( heterocromatina ). Las regiones de cromatina que se tiñen menos ( eucromatina ) son poco densas .
FORMAS DE CROMATINA Heterocromatina, es una forma inactiva condensada localizada sobre todo en la periferia del núcleo. En 1928 Emil HEITZ, basándose en observaciones histológicas, definió la heterocromatina (HC). De hecho, la cromatina está formada de una maraña de fibras cuyo diámetro no solo varía durante el ciclo celular sino que también depende de la región del cromosoma . La eucromatina activa está formada por una fibra de un diámetro que corresponde al del nucleosoma , que es un segmento de ADN bicatenario enrollado de las histonas H2A, H2B, H3, y H4. En la eucromatina inactiva, esta fibra se enrolla sobre sí misma gracias a las histonas H1 para formar el solenoide. La interacción con otras proteínas no histonas ( topoisomerasa II, proteínas de andamiaje, lamininas , …) provoca mayores grados de organización.
FISIOLOGÍA DE LA CROMATINA La cromatina es una estructura dinámica que adapta su estado de compactación y empaquetamiento para optimizar los procesos de replicación, transcripción y reparación del ADN, juega un rol regulatorio fundamental en la expresión génica.
FIBRILLAS DE CROMATINA Según parece, las fibrillas de cromatina están constituidas por la asociación entre moléculas lineales de ADN y proteínasnucleares , fundamentalmente histonas ; también pueden existir pequeñas cantidades de ARN. Así, la cromatina estaría formada por nucleoproteínas, cuyo grupo prostético sería el ADN.
Las fibrillas de cromatina están constituidas por la asociación entre moléculas lineales de ADN y proteínas nucleares, fundamentalmente histonas; también pueden existir pequeñas cantidades de ARN. Así, la cromatina estaría formada por nucleoproteínas, cuyo grupo prostético sería el ADN. Las proteínas básicas son fundamentalmente las histonas (con bajo peso molecular y una elevada proporción de aminoácidos básicos, tales como la arginina y la lisina). Las proteínas no básicas parecen ser las responsables de que los cromosomas mantengan su estructura, y por eso se las denomina proteínas estructurales.
El complejo ADN- nucleosomas da lugar a las distintas fibras de cromatina (de 100 ó de 200-300 Å) que se pueden observar al microscopio electrónico, según el modo de "empaquetarse" (en el nivel de "empaquetamiento" correspondiente a las fibras de 200-300 Å, cada vuelta del helicoide estaría formada por seis nucleosomas aproximadamente).
Glosario: EUCARIOTA: Se denominan células eucariotas a las células que tienen su material hereditario, encerrado en la envoltura nuclear por lo que tienen un núcleo verdadero. BICATENARIO : Es un virus en el que su material genético está compuesto por ADN de doble cadena y se replica usando una ADN polimerasa dependiente del ADN, no usando el ARN como intermediario durante la replicación. GRACIAS