BIOLOGÍA MOLECULAR

Splicing alternativo Fuente: bioinformatica uab es
Splicing alternativo Fuente: bioinformatica uab es

La Biología molecular aparece desde el descubrimiento de la doble hélice de ADN de Watson y Crick en 1953. Luego Francis Crick continúa con el descubrimiento del código genético en los 60’s. Es decir se descubrió que las bases del ADN se leen de a 3, y tres combinaciones de letras significan un aminoácido que formará parte de una proteína. Allí comienza a comprenderse como es la molécula de ADN y cómo lleva la información que contiene a la célula que la contiene. A esto se lo denominó “Dogma central de la biología molecular”.

Esquema de un gen eucariota simple con las regiones de interés para la transcripción y traducción. Por Gabriela Iglesias
Esquema de un gen eucariota simple con las regiones de interés para la transcripción y traducción. Por Gabriela Iglesias

 

Codigo genético, significado de la lectura de los codones del ARN m en la síntesis de proteínas. Un codón significa un aminoácido Esquema del Código Genético extractado de

Luego aparece el descubrimiento de las enzimas de restricción que permiten cortar el ADN y así analizarlo. Nace allí la ingeniería genética. Eso permitió cortar y pegar a la molécula de ADN para estudiarla, analizar patologías en ciertos genes, etc. Hasta que, hacia fines de los 80’s, Karl Mullis descubre la técnica de PCR que revolucionó a la genética por su paracticidad y rapidez para amplificar una region de ADN en cantidad suficiente para luego hacer todo tipo de análisis.

Aqui les dejo un video sobre la técnica.

La PCR así como muchas técnicas que encontrarán más detalladas en otra página de este Blog pudieron ser desarrolladas gracias a los descubrimientos acerca de la molécula de ADN, como se duplica, como se transcribe a un mesnajero, como se traduce ese mensajero y como se pliega el polipéptido recién desarrollado. Todos procesos que se engloban en los conocimientos de la Biología molecular.

¿Qué es un gen? ¿Como se organiza?

La definición de gen ha ido cambiando con el tiempo. Al principio se decía que una gen era una secuencia del ADN que al trasncribirse se traducía a una proteína.

Un gen= una proteína.

Sin embargo al conocer en profundidad las proteínas éstas estaban formadas por distintos polipéptidos, cada uno codificado por un gen determinado, por lo tanto surgió un nuevo concepto.
Un gen = un polipéptido.

Imágen extractada de www.efn.uncor. edu
Imágen extractada de http://www.efn.uncor. edu

Más adelante al revisar el hecho de que los ARNs como el de los ribosomas, los ARN de transferencia y otros que nunca se traducen a un polipéptido pero que su información está en el ADN se pasó a decir que un Gen es una unidad de Trasncripción. Es decir una region del ADN que se trasncribe a un ARN.

Gen: Unidad de ADN que puede transcribir
Los genes de las bacterias y de los organismos superiores se diferencian en su organización. Esto es debido a que el genoma bacteriano es muy pequeño y debe reducir la información al mínimo posible.

Al revés, el genoma humano es tan amplio que se dice que solo el 10% posee genes, así que muchas regiones no codificantes rodean a los genes e incluso estás dentro de ellos INTRONES)  o sea son genes discontinuos poseen intrones y EXONES (regiones codificantes) que luego se arreglan en el splicing.

Por lo tanto en las bacterias, los genes se organizan en OPERONES que son unidades de ADN que llevan la información para la transcripción y traducción de varios genes juntos.  Todo se transcribe al mismo tiempo, todos los genes que además están relacionados en una ruta metabólica. Por otra parte no poseen intrones y exones.

Tipos de splicing posibles, dos sitios posibles de inicio de transcripción dos sitios posibles de poliadenilación o fin de la transcripción  en distintos tejidos, por Gabriela Iglesias
Tipos de splicing posibles, dos sitios posibles de inicio de transcripción dos sitios posibles de poliadenilación o fin de la transcripción en distintos tejidos, por Gabriela Iglesias


Los genes eucariotas en cambio se transcriben solos, cada uno por separado en una sola UNIDAD DE TRANSCRIPCION,  que puede ser simple o compleja, dependiendo de si ese gen (uno solo al contrario de las bacterias)  se transcribe siempre igual en todos los tejidos o si sufre variaciones en cada tipo de célula o tejido respectivamente. O sea que un gen que se estructura como una UNIDAD de TRANSCRIPCIÓN SIMPLE es un polipéptido que se sintetiza igual en todos los tejidos.

En cambio un gen estructurado como UNIDAD DE TRANSCRIPCIÓN COMPLEJA, será un gen capaz de ser transcripto y /o traducido en forma levemente diferente en cada tejido.

Sintetizando:
Las unidades de transcripción de varios genes de las bacterias se organizan en forma de OPERON.
Un ejemplo clásico es el Operón Lactosa.
En cambio los genes eucariotas son más complejos y se organizan como UNIDADES de TRANSCRIPCIÖN SIMPLES O COMPLEJAS como el que se muestra a la izquierda, dando origen a proteínas similares pero específicas de tejido, como la miosina del músculo estriado y la del liso son levemente diferentes.

Imagen extractada de

173 comentarios sobre “BIOLOGÍA MOLECULAR

    1. Hola buenas
      una pregunta. Estoy por recibir clases de Principios de genetica molecular, entonces me preguntaba que libor me recomendarian leer para anticiparme a la materia y poder entender todo claramente.
      Muchisimas gracias por crear el blog que es muy interesante y muy bien explicado,
      Saludos

      Me gusta

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