ADN
El ADN (o ácido desoxirribonucleico) es la molécula que transporta la información genética en todas las formas celulares de vida y algunos virus. Pertenece a una clase de moléculas llamadas ácidos nucleicos, que son polinucleótidos, es decir, largas cadenas de nucleótidos.
Cada nucleótido consta de tres componentes:
la columna vertebral del polinucleótido es una cadena de moléculas de azúcar y fosfato., Cada uno de los grupos de azúcar en esta columna vertebral de azúcar-fosfato está vinculado a una de las cuatro bases nitrogenadas.
hebra de polinucleótidos
la capacidad del ADN para almacenar y transmitir información radica en el hecho de que consiste en dos hebras de polinucleótidos que se retuercen entre sí para formar una hélice de doble cadena. Las bases se unen a través de las dos hebras de una manera específica utilizando enlaces de hidrógeno: citosina (C) pares con guanina (G), y adenina (a) pares con timina (T).,
hebra doble de polinucleótidos
la doble hélice de la molécula de ADN completa se asemeja a una escalera de caracol, con dos espinas dorsales de fosfato de azúcar y las bases emparejadas en el Centro de la hélice. Esta estructura explica dos de las propiedades más importantes de la molécula. En primer lugar, puede ser copiado o ‘replicado’, ya que cada cadena puede actuar como una plantilla para la generación de la cadena complementaria. En segundo lugar, puede almacenar información en la secuencia lineal de los nucleótidos a lo largo de cada hebra.,
hélice del ADN mostrando bases nitrogenadas
es el orden de las bases a lo largo de una sola hebra que constituye el código genético. El ‘alfabeto’ de cuatro letras de A, T, G y C Forma ‘palabras’ de tres letras llamadas codones. Codones individuales codifican para aminoácidos específicos. Un gen es una secuencia de nucleótidos a lo largo de una cadena de ADN – con codones ‘start’ y ‘stop’ y otros elementos reguladores – que especifica una secuencia de aminoácidos que se unen para formar una proteína.,
así, por ejemplo, el codón AGC codifica para el aminoácido serina, y el codón ACC codifica para el aminoácido treonina.
Hay dos puntos a tener en cuenta sobre el código genético:
- es universal. Toda la vida en la Tierra usa el mismo código (con algunas excepciones menores).
- es degenerado. Cada aminoácido puede ser codificado por más de un codón. Por ejemplo, AGA y AGG codifican para el aminoácido arginina.
Una tabla de codones establece cómo los codones triples codifican para aminoácidos específicos.,
replicación del ADN
la enzima helicasa rompe los enlaces de hidrógeno que mantienen las dos hebras juntas, y ambas hebras pueden actuar como plantillas para la producción de la hebra opuesta. El proceso es catalizado por la enzima ADN polimerasa, e incluye un mecanismo de revisión.
Genes
El gen es la física básica y la unidad funcional de la herencia. Consiste en una secuencia específica de nucleótidos en una posición dada en un cromosoma dado que codifica para una proteína específica (o, en algunos casos, una molécula de ARN).,
Los Genes consisten en tres tipos de secuencia de nucleótidos:
- regiones codificantes, llamadas exones, que especifican una secuencia de aminoácidos
- regiones no codificantes, llamadas intrones, que no especifican aminoácidos
- secuencias reguladoras, que desempeñan un papel en la determinación de cuándo y dónde se fabrica la proteína (y cuánto se fabrica)
los componentes estructurales de un gen
Leer más sobre expresión y regulación génica
un ser humano tiene de 20.000 a 25.000 genes ubicados en 46 cromosomas (23 pares)., Estos genes se conocen, colectivamente, como el genoma humano.
cromosomas
cromosomas eucariotas
la etiqueta eucariota se toma del griego para ‘núcleo verdadero’, y los eucariotas (todos los organismos excepto virus, Eubacterias y arqueas) se definen por la posesión de un núcleo y otros orgánulos celulares Unidos a la membrana.
el núcleo de cada célula en nuestro cuerpo contiene aproximadamente 1,8 metros de ADN en total, aunque cada hebra tiene menos de una millonésima parte de un centímetro de espesor., Este ADN está estrechamente empaquetado en estructuras llamadas cromosomas, que consisten en largas cadenas de ADN y proteínas asociadas. En los eucariotas, las moléculas de ADN están estrechamente enrolladas alrededor de las proteínas, llamadas proteínas histonas, que proporcionan soporte estructural y desempeñan un papel en el control de las actividades de los genes. Una hebra de 150 a 200 nucleótidos de largo se envuelve dos veces alrededor de un núcleo de ocho proteínas histonas para formar una estructura llamada nucleosoma. El octámero de la histona en el centro del nucleosoma se forma a partir de dos unidades cada una de las histonas H2A, H2B, H3 y H4., Las cadenas de histonas se enrollan a su vez para formar un solenoide, que es estabilizado por la histona H1. El enrollado adicional de los solenoides forma la estructura del cromosoma propiamente dicho.
Cada cromosoma tiene un brazo p y q del brazo. El brazo p (de la palabra francesa ‘petit’, que significa pequeño) es el brazo corto, y el brazo q (la siguiente letra en el alfabeto) es el brazo largo. En su forma replicada, cada cromosoma consta de dos cromátidas.,
Desenredamiento de cromosomas para mostrar los emparejamientos de base del ADN
los cromosomas – y el ADN que contienen – se copian como parte del ciclo celular, y se pasan a las células hijas a través de los procesos de mitosis y meiosis.
Leer más sobre el ciclo celular, la mitosis y la meiosis
los seres humanos tienen 46 cromosomas, que consisten en 22 pares de autosomas y un par de cromosomas sexuales: dos cromosomas sexuales X para las mujeres (XX) y un cromosoma sexual X e Y para los hombres (XY)., Un miembro de cada par de cromosomas proviene de la madre (a través del óvulo); un miembro de cada par proviene del padre (a través del espermatozoide).
una fotografía de los cromosomas en una célula se conoce como cariotipo. Los autosomas están numerados del 1 al 22 en orden decreciente de tamaño.
cariotipo de un varón humano
cromosomas procariotas
los procariotas (en griego, «antes del núcleo» – incluyendo Eubacteria y Archaea) carecen de un núcleo discreto, y los cromosomas de las células procariotas no están encerrados por una membrana separada.,
La mayoría de las bacterias contienen un solo cromosoma circular. (Hay excepciones: algunas bacterias – por ejemplo, el género Streptomyces-poseen cromosomas lineales, y Vibrio cholerae, el agente causante del cólera, tiene dos cromosomas circulares.) El cromosoma, junto con los ribosomas y las proteínas asociadas con la expresión génica, se encuentra en una región del citoplasma celular conocida como nucleoide.
los genomas de los procariotas son compactos en comparación con los de los eucariotas, ya que carecen de intrones, y los genes tienden a expresarse en grupos conocidos como operones., El cromosoma circular de la bacteria Escherichia coli consiste en una molécula de ADN de aproximadamente 4,6 millones de nucleótidos de largo.
además del cromosoma principal, las bacterias también se caracterizan por la presencia de elementos genéticos extra-cromosómicos llamados plásmidos. Estas moléculas de ADN circular relativamente pequeñas generalmente contienen genes que no son esenciales para el crecimiento o la reproducción.
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