ADN

El ADN son las siglas utilizadas para abreviar Ácido Desoxirribonucleico, es un ácido nucleico que contiene las instrucciones genéticas que se utilizan en el desarrollo, además del funcionamiento de los organismos vivos y algunos virus, una de sus funciones principales es la transmisión hereditaria. Su función principal es el almacenamiento de información para a su vez construir componentes de las células como pueden ser las proteínas y el ARN. El ácido ribonucleico (ARN) es un ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleótidos.

Duplicación del ADN

Arthur Kornberg y su equipo: fueron los primeros en reportar la síntesis dei ADN in vitro. Su material biológico fue la bacteria Escherichia coli. Para separar las hebras de ADN in vitro, utilizaban altas temperaturas, casi hasta ebullición. Pero, ¿cómo se separan las hebras en una célula viva para que puedan ser copiadas? 

Dos grupos de investigadores, incluyendo a Kornberg identificaron algunas enzimas que intervienen en el proceso.

Enzimas	Función
Helicasa	Separa la doble hélice rompiendo tos enlaces de manera que las bases nitrogenadas dejen de formar pares, y forma una burbuja de replicación, observándose una horquilla.
Topoisomerasa	Desenrolla las hebras.
ARN Polimerasa o primasa (primer o cebador)	Sintetiza un cebador en cada hebra, Indica el punto donde inicia la síntesis de la hebra complementaria (un grupo OH en el extremo 3).
ADN Polimerasa 3	Avanza a lo de la cadena original formando la hebra complementaria a partir de nucleótidos libres en el citoplasma, los cuales se añaden al extremo 3’ de la nueva cadena. Para que inicie su función, se requiere de la presencia del ARN pol.
ADN Polimerasa I	Elimina el ARN. Corrige los errores que se presenten en la unión de las bases nitrogenadas durante la formación de la hebra complementaria
ADN Ligasa	Une los fragmentos de Okasaki en la cadena rezagada o discontinua

Además de las enzimas, se encuentran las proteínas SSB (single stranded DNA binding), que estabilizan la apertura de la cadena de ADN (evitan que las hebras recién abiertas vuelvan a unirse)

Las cadenas de ADN son antiparalelas La replicación ocurre sólo en la dirección 5’ 3’ formando una cadena continua (cadena adelantada) y otra discontinua (cadena atrasada), esta última presenta unos fragmentos cortos llamados fragmentos de Okasaki (en honor a Reiji Okazaki).

Síntesis de proteínas

Las proteínas son moléculas constituidas por unidades más pequeñas llamadas aminoácidos, unidos por enlaces peptídicos. Compuestos por carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Las proteínas son específicas, es decir, cada una realiza una función diferente, pueden tener función enzimática, defensiva, hormonal, de reserva, o transportadora, entre otras. Por ejemplo, el colágeno y la elastina forman parte de tejidos como los tendones y ligamentos. 

La síntesis de proteínas ocurre a través de dos procesos llamados: transcripción y traducción. 

• La transcripción es el paso de la información genética del ADN al ARNm. Este paso se hace construyendo una copia complementaria base por base teniendo en cuenta que en el ARNm el uracilo es el complementario a la adenina. Se transcriben tanto los exones (parte codificante de proteína) como los intrones (parte no codificante), posteriormente. Como molde se usa una sola cadena de ADN. La enzima responsable es la ARN polimerasa, la cual produce una cadena de ARN en dirección de 5' a 3’, al agregar cada nuevo nucleótido al extremo 3' de la cadena.

Una vez finalizada la copia. los inlrones son eliminados (quedando sólo la secuencia correcta), además, en el extremo 3’ se añade una cola de poli A para aumentar la estabilidad del ARNm. Posteriormente el ARNm sale del núcleo a través de los poros hacia los ribosomas

¿Cómo puede una serie de codones transformarse en un polipéptido?

• La Traducción consiste cambiar el lenguaje de nucleótidos del ADN y ARNM al lenguaje de aminoácidos en las proteínas. El ribosoma lee los codones. Este proceso ocurre en tres etapas: 

Iniciación: Se une el mensajero Con las subunidades ribosomales y el ARN, que lleva el primer aminoácido llamado metionina y es codificado por el codón AUG

Elongación o alargamiento: la cadena de polipéptido se forma en la medida que el codón se lee. El codón pasa por translocación del sitio A al sitio P. Una vez que se añada el aminoácido a la cadena de polipéptido el ARN”i” (vacío) sale del ribosoma. En este momento, el complejo está disponible para recibir el aminoácido.

Elongación o alargamiento: la cadena de polipéptido se forma en la medida que el codón se lee. El codón pasa por translocación del sitio A al sitio P. Una vez que se añada el aminoácido a la cadena de polipéptido el ARN”i” (vacío) sale del ribosoma. En este momento, el complejo está disponible para recibir el aminoácido.

Terminación: proceso de lectura termina cuando se incorpora al sitio “A” un Codón de terminación UAG. UGA, UAA (no codifican ningún aminoácido); dejando libre el polipéptido formado y las subunidades se separan.

Para traducir ese lenguaje se requiere de un diccionario que recibe el nombre de código genético. El código genético es conjunto de tripletes del que codifican a los 20 aminoácidos. El ADN está conformado por 4 bases: Adenina, Timina. Guanina, y Citosina. Si se combinan en tripletes (43) se formar 64 que codifican los 20 aminoácidos existentes

Cuando empleamos un lenguaje diferente por ejemplo el inglés, es necesario conocer el significado de las palabras, así como donde inicia y termina una oración.

Características del Código genético *Es un código de tripletes. *Es universal; es válido para todos los seres vivos *Tiene un codón iniciador (AUG) llamado Metionina. *Presenta tres codones de terminación o parada: UAG, UGA. UAA, *Es un código degenerado; significa un aminoácido está codificada por varios codones. Por ejemplo, *Ser (serina) está codificada por AGU. pero también por AGC. *Cada codón es específico para un solo aminoácido.

A pesar de que el ADN es lo suficientemente estable para que no se altere su información, ocasionalmente pueden ocurrir cambios que pueden dicha información.