REPLICACIÓN Y TRANSCRIPCIÓN DEL ADN

Estructura del ADN

Para repasar la estructura del ADN recordemos que es un ácido desoxirribonucleico y está formado por dos cadenas enrolladas entre sí a modo de hélice . Cada cadena está formada por un eje azúcar fosfato, entre las desoxirribosas y un grupo fosfato y hacia el interior cada desoxirribosa está unida a una base nitrogenada (adenina / citocina / timina y guanina)

ADN (ácido desoxirribonucleico)

El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es la molécula que contiene la información genética de todos los seres vivos, incluso algunos virus.  Esto es como un libro de recetas, que llevan todas las instrucciones necesarias para saber como hacer proteínas, todas las proteínas de nuestro cuerpo, desde las que forman la piel hasta el hígado y no solo las de la estructura de las células sino también las que cumplen funciones de degradación de ciertos compuestos, o síntesis de lípidos o respiración de las células en las mitocondrias, todas ellas en la información dada por el ADN

El nombre viene de su estructura. El ADN tiene una parte central con un azúcar y un fosfato, a la que se enlazan unas moléculas llamadas bases. La desoxirribosa se refiere al azúcar, y el nucleico es el ácido formado por el fosfato y la base nitrogenada. Estas bases pueden ser de 4 tipos: Adenina, citosina, timina y guanina, nombradas normalmente como A, C, T, G. Y el orden en que se combinen una después de la otra, es lo que codifica la información genética.

El ADN se organiza estructuralmente en cromosomas. A nivel funcional se organiza en genes, que son piezas de ADN que generan características físicas específicas, como el color de la piel o el pelo, forma de las orejas, talla, peso, etc.

Estas características no vienen directamente del propio ADN, sino de una molécula llamada ARN, formada a partir del ADN, y codifica una proteína. Esto es lo que se llama el dogma central de la biología molecular: en el ADN hay genes que generan ARNs mensajeros, y estos generan proteínas. Y esto es lo que da las diferentes características físicas que observamos en individuos, como el color de ojos, o la altura.

Estructura:

Los Ácidos Nucleicos entonces:

“Almacenan la información genética de los organismos vivos y son los responsables de la transmisión hereditaria.”

Los ácidos nucleicos están formados por:

  1. Bases nitrogenadas. Citosina, timina, guanina, adenina, uracilo.
  2. Grupo fosfato.
  3. Azucares

Tipos de ácidos nucleicos

ADN (ácidos desoxirribonucleico)

Su estructura entonces es como la de una escalera torcida en espiral, donde los ejes de la escalera serían los azúcares (desoxirribosa) unidos al fosfato y los peldaños son las bases nitrogenadas (A, C, G y T) unidas entre sí por puentes de hidrogeno.

Si miramos solo un lado de la cadena, sería una serie sucesiva de bases que van en un sentido y si miramos el otro lado de la escalera es igual, pero en sentido inverso, de esta forma se pueden unir las bases nitrogenadas entre si por esos puentes de hidrógeno de manera complementaria. Así siempre la Adenina (A) se puede aparear de manera complementaria con la Timina (T), y lo mismo ocurre con la citocina (C) y la guanina (G). Esta norma es fundamental, no pueden aparearse de otra forma, por ejemplo la G con A.

Entre la A y la T se forman dos puentes de hidrógeno, pero entre la C y la G se forman tres puentes de hidrógeno

ARN (ácido ribonucleico)

Es monocatenario, es decir, de una sola cadena, expresa la información necesaria para el desarrollo de las características biológicas de un individuo. La pentosa del ARN es ribosa y sus bases nitrogenadas son: Adenina, citosina, guanina y uracilo. 

Algunos tipos de ARN

ARN mensajero (ARNm) Se sintetiza en el “Núcleo de la célula” y sus secuencias de bases es complementaria de un fragmento de una de las cadenas del ADN. Traslada la información desde el núcleo de la célula hasta el citoplasma donde se asocia al ribosoma. Una vez cumplida su misión se destruye.

Otros tipos de ARN son el ARNr ribosomal que se asocia a proteínas para formar los ribosomas (fábricas de proteínas) y los ARNt de transferencia, que es quien trae a cada uno de los aminoácidos que formarán parte de la proteína o polipéptido.

Durante la replicación del ADN, el ADN se desenrolla para que pueda ser copiado. En otros puntos del ciclo celular, secciones puntuales del ADN también se desenrollan cuando es necesario para que distintos juegos de instrucciones se usen en la fabricación de proteínas y para otros procesos biológicos. Pero, durante la división celular, el ADN se encuentra en su forma compacta de cromosoma para hacer posible la transferencia a nuevas células.

Los investigadores llaman ADN nuclear al ADN encontrado en el núcleo de la célula. El conjunto completo de ADN nuclear de un organismo se conoce como su genoma.

Además del ADN ubicado en el núcleo, los seres humanos y otros organismos complejos también tienen una pequeña cantidad de ADN en otras estructuras celulares adicionales conocidas como mitocondria. Las mitocondrias son las factorías de las células, generando la energía que la célula necesita para funcionar correctamente.

En la reproducción sexual, los organismos heredan la mitad de su ADN nuclear del padre y la mitad de la madre. No obstante, los organismos heredan todo su ADN mitocondrial de la madre. Esto ocurre porque sólo los óvulos, y no los espermatozoides, conservan su mitocondria durante la fecundación.

Genoma

En el caso de los seres humanos, la colección completa de ADN, o el genoma humano, consta de 3 mil millones de bases organizados en 23 pares de cromosomas, y conteniendo alrededor de 20,000 genes.

Una secuencia discreta de ADN que contiene las instrucciones para elaborar una proteína se conoce como gen. El tamaño de un gen puede variar enormemente, desde aproximadamente 1,000 bases hasta 1 millón de bases en los seres humanos. Los genes sólo forman aproximadamente el 1 por ciento de la secuencia de ADN. Otras secuencias reguladoras de ADN dictan cuándo, cómo y en qué cantidad se elabora cada proteína. La mayoría de las secuencias del genoma humano no tienen una función conocida.

193 comentarios sobre “REPLICACIÓN Y TRANSCRIPCIÓN DEL ADN

  1. Hola Gabriela, gracias por la enorme ayuda que brindás a través de este block. Quisiera hacerte una consulta, es sobre un esquema : Replicación- ADN ARN Transcripción- Transcripción inversa- Producción Proteínas. La pregunta es que representa este esquema, qué significa la doble flecha entre el ARN Y ADN y dar ejemplos. Muchas gracias por tu tiempo. Saludos

    1. Hola Silvia, gracias por tu comentario sobre el Blog. En cuanto a tu pregunta, el esquema sugiere un flujo que se creyó unidireccional en un primer momento, esto es que el ADn (que contiene los genes, que son las recetas para fabricar proteínas) primero se copian o transcriben a un ARN mensajero, y luego este sirve para que se sintetice una proteína, cuando al mensajero interactúa con otros elementos como el ARNr (ribosomal), que está en los ribosomas y con los ARN de transferencia (ARNt) para que se produzca la síntesis de cadenas polipeptídicas (partes de una proteína). Todo ese procesos se hacía en una única dirección De ADN se obtenía ARN y del ARN proteínas pero NO en sentido inverso. Con el descubirmiento de la Transcriptasa reversa del HIV se supo que se puede sintetizar ADN a partir de ARN.
      Por otra parte, el circulo en el ADN representa que el ADN debe autoreplicarse o duplicarse cada vez que las células se dividen en dos
      Espero te haya servido
      Saludos
      GAby

  2. Buenas noches.. Aparte de felicitarte por tan excelente Blog, creo que igual hay un par de preguntas del quiz II se tiene que corregir en la pregunta de «La enzima encargada de la síntesis de los primers o cebadores para la replicación del ADN es: Ninguna de las anteriores, la RNA polimerasa que es la «correcta» realmente sintetiza todos los RNA (m,t,r) excepto el primer primer de la replicacion, esta funcion la realiza la enzima demoniada: PRIMASA. 🙂

    la segunda creo que en la pregunta «El ARN mensajero eucariota maduro posee las siguientes secuencias que no se traducen:
    ✓Los intrones
    Los intrones y el extremo 5’ anterior al codón de incio
    Los intrones, el extremo 5’ anterior al codón de incio y la secuencia posterior al codón de stop
    El extremo 5’ anterior al codón de incio, y la secuencia posterior al codón de stop

    LA VERDADERA respuesta seria el extremo 5′ anterior al codon de inicio (AUG) & la secuencia posterios al coden de Stop extremo 3′ ya que son regiones denominada UTR del ingles (untranslated region) adem
    ás estas preguntando por ARNmensajero maduro Eucariota osea que ya realizo el proceso de maduracion Splicing donde se removieron los intrones, osea ya es una region netamente codificante osea exones, si es verdad que no se traducen pero es una secuencia del preRNAm no del RNAm maduro.

    MUCHAS GRACIAS POR AYUDARME PARA ESTUDIAR EL PARCIAL, DE VERDAD APRECIO ESTE TIPO DE BLOG, MARCAN LA DIFERENCIA, Saludos de un Estudiante del Alma Mater, UdeA.

    1. Sebas mil gracias por el aporte. En cuanto a lo de la primasa es cierto pero sigue siendo una RNA polimerasa de todas formas. En la segunda tiene razón, debería quitar el ARN maduro de la pregunta y dejar solo el ARN transcrito eucariota. Ni bien retome luego de unos días de licencia me pongo a corregir
      Gracias a vos por tu aporte!! saludos

  3. Me gusto mucho tu blog, me ayudo a entender bien muchas cosas, te felicito, pero tengo una pequeña duda, ¿el proceso de replicación del ADN y la transcripción suceden al mismo tiempo? es que un profesor me dijo que no pero le pregunte a otro y me dijo que si y me quede con la duda.

    1. Hola muchas gracias por tus palabras. en verdad es raro que ocurran al mismo tiempo, porque la replicación sucede en fase S del ciclo celular, y la transcripción y traducción en G1 y G2. Espero eso te oriente. Saludos

      1. Buenas noches.. Aparte de felicitarte por tan excelente Blog, creo que igual hay un par de preguntas del quiz II se tiene que corregir en la pregunta de «La enzima encargada de la síntesis de los primers o cebadores para la replicación del ADN es: Ninguna de las anteriores, la RNA polimerasa que es la «correcta» realmente sintetiza todos los RNA (m,t,r) excepto el primer primer de la replicacion, esta funcion la realiza la enzima demoniada: PRIMASA. 🙂

        la segunda creo que en la pregunta «El ARN mensajero eucariota maduro posee las siguientes secuencias que no se traducen:
        ✓Los intrones
        Los intrones y el extremo 5’ anterior al codón de incio
        Los intrones, el extremo 5’ anterior al codón de incio y la secuencia posterior al codón de stop
        El extremo 5’ anterior al codón de incio, y la secuencia posterior al codón de stop

        LA VERDADERA respuesta seria el extremo 5′ anterior al codon de inicio (AUG) & la secuencia posterios al coden de Stop extremo 3′ ya que son regiones denominada UTR del ingles (untranslated region) adem
        ás estas preguntando por ARNmensajero maduro Eucariota osea que ya realizo el proceso de maduracion Splicing donde se removieron los intrones, osea ya es una region netamente codificante osea exones, si es verdad que no se traducen pero es una secuencia del preRNAm no del RNAm maduro.

        MUCHAS GRACIAS POR AYUDARME PARA ESTUDIAR EL PARCIAL, DE VERDAD APRECIO ESTE TIPO DE BLOG, MARCAN LA DIFERENCIA, Saludos de un Estudiante del Alma Mater, UdeA.

Gracias por tu comentario, en cuanto pueda te contesto

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