Duplicación semiconservativa del ADN:
Consiste en la formación de una cadena de ADN utilizando como molde una ya existente. Watson y Crick cuando propusieron su modelo de doble hélice intuyeron que la duplicación tenia que ser semiconservativa, pero fueron Meselson y Sthal (1958) los que demostraron que era cierto, con el experimento de cultivo de cepas bacterianas con nitrógeno pesado.
La duplicación es necesaria para la transmisión del material hereditario a las células hijas, una vez y de forma completa, en la vida de las células, y en las células eucariotas se realiza en el periodo S del ciclo celular.
Las enzimas que llevan a cabo la duplicación del ADN se llaman ADNpolimerasas y hay tres tipos: ADNpol I, ADNpol II y ADNpol III, estas enzimas tienen una estructura cuaternaria de varios protómeros, y tienen actividad polimerasa en sentido 5'> 3'. Necesitan un cebador, no pueden iniciar la síntesis desde el principio aunque tengan el molde, necesitan poner nucleótidos en el extremo 3' de una cadena ya formada.
La ADNpol II no se sabe su función específica, la ADNpol I interviene en la reparación del ADN y la ADNpol III es la que intervienen en la duplicación de las cadenas del ADN.
Para que las p
olimerasas puedan funcionar se necesita que la doble hélice esté abierta, esto lo hacen un conjunto de proteínas que son indispensables en el proceso de duplicación; el proceso es el siguiente:
-Las helicasas actuan para se haga posible la apertura de la doble helice.
-Se estabiliza la apertura con las topoisomerasas y las proteínas SSB que impiden que las hebras separadas se superenrollen.
-La ARNpolimerasa sintetiza un cebador de ARN, empieza a sintetizarlo en alguna regióndo donde hay una mayor proporción de adenina y timina.
La ADNpol III sintetiza la hebra complementaria del molde, uniendo nucleótidos al cebador. En un sentido de replicación la ADNpol III sintetiza la cadena de manera continua, pero en el sentido opuesto y debido a que las dos hebras del ADN original son antiparalelas, tiene que esperar a que se abra un poco la doble hélice y cuando reconoce un punto de inicio se forma el cebador.
Después un fragmento corto en sentido inverso a la hebra que se está sintetizando de manera continua, a medida que la horquilla se va abriendo se van sintetizando sucesivos fragmentos, llamados fragmentos de Okazaki, al final estos fragmentos se unen mediante la ADNligasa.
Transcripción
Consiste en la formación de fragmentos de ARN utilizando como molde la cadena de ADN, estos fragmentos serán utilizados para ser leídos por los ribosomas y formar la proteína para la cual poseen la información (ARNm, ARNr y ARNt.).
La función hereditaria de los ácidos nucleicos consistía en la división celular, se hace la replicación del ADN, y además consiste en controlar el metabolismo celular en cada momento de la vida de la célula, sintetizando de manera selectiva los ARNm de las proteínas que sean necesarias en cada momento. La transcripción es selectiva y reiterativa, se transcriben fragmentos concretos del ADN, no todo y más de una copia.
Solo se transcribe una hebra de las dos del ADN, de manera continua y necesita que se abra la cadena con las helicasas y las topoisomerasas y la ARNpol comienza la síntesis, ya que esta no necesita cebador.
La transcripción en eucariotas, después de la síntesis hay una maduración del ARN, en el extremo 5' se coloca un capuchón de 7-metilguanosina unido al primer nucleótido formando un enlace entre los dos fosfatos, difícilmente reconocible y asi impide que lo degraden, en el extremo 3' se coloca una cola de poli A, que parece que interviene en el transporte del ARN al citoplasma.
Antes de salir del núcleo, se eliminan regiones transcritas sin información, llamadas intrones, mediante la formación de horquillas que se unen por los extremos y se separan del ARN.
En células procariotas no hay maduración, y al no haber membrana nuclear se pueden unir los ribosomas al ARN y empezar a traducirlo, antes incluso de que termine de transcribirse.
Traducción:
La traducción consiste en utilizar la información que está en forma de secuencia de nucleótidos para formar proteínas que son secuencias de aminoácidos.
Código genético:
El ARN es una secuencia de cuatro nucleótidos, las proteínas son secuencias de veinte aminoácidos, la primera cuestión que se plantearon los investigadores sobres éste tema es cómo una secuencia de cuatro unidades puede dar lugar a una secuencia de veinte, las investigaciones fueron encaminadas a demostrar que eran combinaciones de tres bases 64 posibilidades.
El desciframiento del código genético empezó con la síntesis de ARN sin molde, mediante la polinucleótido fosforilasa, realizada por el equipo de Severo Ochoa (premio Nobel en 1959) sintetizando ARN controlados y poniéndolos a traducir fueron descifrando qué combinación de tres nucleótidos (codón) codificaba para que se colocase cada aminoácido en la proteína.
El código genético es degenerado, hay 64 codones para solo 20 aminoácidos, un aminoácido puede estar codificado por más de un codón, el nucleótido que cambia suele ser el último, siendo los dos primeros más estables.
Todas las proteínas empiezan a formarse por la combinación AUG, llamada codón de inicio, la lectura se hace sin saltar ningún nucleótido y sin que estos se utilicen en dos codones a la vez, el ribosoma "lee" sin interrupción desde el codón de inicio hasta que encuentra uno de los codones de terminación (UAA, UAG y UGA).
El código genético es universal, es el mismo para todos los seres vivos, procedemos de una sola célula que consiguió sobrevivir al ambiente y se diversificó a través de la evolución.
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