INVESTIGACION DE BIOQUIMICA INVESTIGACIÓN SOBRE LOS CÓDIGOS DE BASES NITROGENADAS, CODONES. La información genética, en el ARN, se escribe a partir de cuatro letras, que corresponden a las bases nitrogenadas (A, C, G y U), formando largas sucesiones de tripletes (conjunto de tres nucleótidos adyacentes). En el ARN, cada uno de estos tripletes consecutivos no solapados se denomina codón, que durante el proceso de traducción sufre una unión transitoria con el aminoacil-tRNA complementario dentro de los sitios de inserción del ribosoma, para establecer las fases de iniciación, elongación y terminación de la formación polipeptídica, además de un símbolo de puntuación (Comienzo, parada). La estructura celular, de la que cada célula tiene muchas, que sintetiza las proteínas a partir de aminoácidos con la información contenida en el ARNm, leyendo los codones, es un agregado molecular complejo llamado ribosoma. Código Genético Un codón es un triplete de nucleótidos. En el código genético, cada aminoácido está codificado por uno o varios codones. El codón es la unidad de información básica en el proceso de traducción del ARNm. Cada uno de los codones codifica un aminoácido y esta correlación es la base del código genético que permite la traducción de la secuencia de ARNm a la secuencia de aminoácidos que compone la proteína. A toda la secuencia de codones de un gen, desde el codón de inicio hasta el último codón antes del de terminación, se le conoce como «Marco de Lectura Abierto» (ORF, por sus siglas en inglés), debido a que esta es la secuencia que se va a "leer" para dar lugar a un polipéptido. Cada codón porta la información para pasar la secuencia de nucleótidos del ARNm a la secuencia de aminoácidos de la proteína en el proceso de traducción. Dado que cada codón codifica un aminoácido, hay 64 codones diferentes por combinación de los 4 nucleótidos en cada una de las 3 posiciones del triplete (ver tabla más abajo), de los cuales se codifican 20 aminoácidos,3 codones de terminación de la traducción y un codón de inicio de la traducción, el AUG, que codifica la metionina. Salvo la metionina y el triptófano que están codificados por un único codón, los aminoácidos pueden estar codificados por 2, 3, 4 ó 6 codones diferentes. Esto hace que el código sea redundante, lo que se denomina código degenerado, porque hay varios codones diferentes que codifican para un solo aminoácido. Los 3 codones de terminación conocidos como codón de terminación, codón de parada o codón stop llamados ocre (UAA), ámbar (UAG) y ópalo (UGA) son los tres tripletes que al no codificar ningún aminoácido ocasionan el cese de la síntesis proteica. Hay un codón de inicio de la traducción, el AUG, que codifica la metionina, es el primer codón de una transcripción de ARNm traducido por un ribosoma. ¿QUÉ ES EL ADN? ¿CÓMO SE CLASIFICA? MENCIONA LAS TRES PARTES DE QUE SE COMPONE EL ADN. DESCRIBE LA ESTRUCTURA SECUNDARIA DEL ADN; ¿CÓMO SE CONSERVA? El ácido desoxirribonucleico, abreviado como ADN, es un ácido nucleico que contiene las instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos y algunos virus; también es responsable de la transmisión hereditaria. La función principal de la molécula de ADN es el almacenamiento a largo plazo de información para construir otros componentes de las células, como las proteínas y las moléculas de ARN. Los segmentos de ADN que llevan esta información genética son llamados genes, pero las otras secuencias de ADN tienen propósitos estructurales o toman parte en la regulación del uso de esta información genética. La estructura de soporte de una hebra de ADN está formada por unidades alternas de grupos fosfato y azúcar (desoxirribosa). El azúcar en el ADN es una pentosa, concretamente, la desoxirribosa. Ácido fosfórico: Enlace fosfodiéster. El grupo fosfato (PO43-) une el carbono 5' del azúcar de un nucleósido con el carbono 3' del siguiente. Su fórmula química es H3PO4. Cada nucleótido puede contener uno (monofosfato: AMP), dos (difosfato: ADP) o tres (trifosfato: ATP) grupos de ácido fosfórico, aunque como monómeros constituyentes de los ácidos nucleicos solo aparecen en forma de nucleósidos monofosfato. Desoxirribosa: Es un monosacárido de 5 átomos de carbono (una pentosa) derivado de la ribosa, que forma parte de la estructura de nucleótidos del ADN. Su fórmula es C5H10O4. Una de las principales diferencias entre el ADN y el ARN es el azúcar, pues en el ARN la 2-desoxirribosa del ADN es reemplazada por una pentosa alternativa, la ribosa. Bases nitrogenadas: Las cuatro bases nitrogenadas mayoritarias que se encuentran en el ADN son la adenina (A), la citosina (C), la guanina (G) y la timina (T). Cada una de estas cuatro bases está unida al armazón de azúcar-fosfato a través del azúcar para formar el nucleótido completo (base-azúcar-fosfato). Las bases son compuestos heterocíclicos y aromáticos con dos o más átomos de nitrógeno, y, dentro de las bases mayoritarias, se clasifican en dos grupos: las bases púricas o purinas (adenina y guanina). Su clasificación varía según los especialistas concentrados en el tema. Generalmente se suele tener en cuenta la estructura y particularidades que contiene cada tipo de ADN, para así determinar la mejor manera de agruparlos. A continuación se expone una de las clasificaciones mas completas: ADN cromosómico: Es el ADN de la célula, en el mismo se almacena la información genética perteneciente de la misma. Su ubicación depende de la célula en cuestión, en el caso de las eucariotas se encuentra dentro del núcleo celular y en las procariontes, en el citoplasma asociado a la cara interna de la membrana celular. ADN recombinante o recombinado: Se trata de una unión de secuencias de ADN producida de manera artificial generalmente de forma in vitro. Estas cadenas provienen de dos organismos de especies diferentes que no tienen ninguna relación. Esta técnica es utilizada para manipular el material genético, lo que permite que sea añadido un nuevo tipo de ADN al organismo, esto genera modificación en los rasgos o la creación de nuevos ADN mitocondrial: Este tipo de ADN se refiere al material genético existente en orgánulos de la célula llamados mitocondrias, los cuales son los encargados de proveer energía a dicha célula. Este ADN se reproduce por si mismo cuando la célula eucariota se divide. Estructuras del ADN Estructura primaria. Una cadena de desoxirribonucleótidos (monocatenario) es decir, está formado por un solo polinucleótido, sin cadena complementaria.19 No es funcional, excepto en algunos virus. Estructura secundaria. Doble hélice, estructura bicatenaria, dos cadenas de nucleótidos complementarias, antiparalelas, unidas entre sí por las bases nitrogenadas por medio de puentes de hidrógeno. Está enrollada helicoidalmente en torno a un eje imaginario.20 Hay tres tipos: Doble hélice A, con giro dextrógiro, 21pero las vueltas se encuentran en un plano inclinado (ADN no codificante). Doble hélice B, con giro dextrógiro, vueltas perpendiculares (ADN funcional). Doble hélice Z, con giro levógiro,22 vueltas perpendiculares (no funcional); se encuentra presente en los parvovirus. DE LAS CUATRO BASES DEL DNA, ¿POR QUÉ LA ADENINA SIEMPRE SE APAREA CON TIMINA, Y NO CON CITOSINA NI GUANINA? Los nucleótidos ensamblados uno con otros dan una forma de filamento. El ARN consiste en un solo filamento. El ADN consiste de dos filamentos de nucleótidos. Los dos filamentos son unidos por los enlaces del hidrógeno entre la base nitrogenada de un filamento y la base nitrogenada enfrente de ella del otro filamento. Cada base nitrogenada en un filamento se aparea con una base particular en el otro filamento, por eso, la Adenina (A) se aparea con la Timina (T) por dos enlaces del hidrógeno y no con las otras bases. ¿CUÁNTOS PUENTES DE HIDROGENO UNE A LA GUANINA CON LA CITOSINA? R: La guanina siempre se empareja en el ADN con la citosina mediante tres puentes de hidrógeno. Además, es una de las bases más importantes de los ácidos nucleicos. ¿Cuántos puentes de hidrogeno une a la timina con la adenina? R: La adenina y la timina son complementarias (A=T), unidas a través de dos puentes de hidrógeno. Cuadro Comparativo del ADN y el ARN
