ADN, ARN Y SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

Transcripción

1 UNIVERSIDAD DEL VALLE DE GUATEMALA CU125 - CIENCIAS NATURALES FLOR DE MARÍA PELÁEZ ADN, ARN Y SÍNTESIS DE PROTEÍNAS DIEGO FERNANDO GODOY RECKHOLDER #09602 OSCAR ALESSANDRO REYES LICO # de marzo de 2009

2 ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO (ADN) El ácido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN, es un tipo de ácido nucleico, una macromolécula que forma parte de todas las células. Contiene la información genética usada en el desarrollo y el funcionamiento de los organismos vivos conocidos y de algunos virus, siendo el responsable de su transmisión hereditaria. El ADN está formado como un polímero de nucleótidos. Cada nucleótido contiene una base nitrogenada que consiste en una purina (adenina o guanina) o una pirimidina (citosina o timina). Las bases se unen mediante enlaces covalentes a la desoxirribosa (azúcar de cinco carbonos). La cadena polimérica está unida mediante grupos fosfato, que unen al carbono 5 de la desoxirribosa de un nucleótido con el carbono 3 de la desoxirribosa del nucleótido adyacente. En los organismos vivos, el ADN se presenta como una doble cadena de nucleótidos, en la que las dos hebras están unidas entre sí por unas conexiones denominadas puentes de hidrógeno. Las secuencias de ADN que constituyen la unidad fundamental, física y funcional de la herencia se denominan genes. Dentro de las células, el ADN está organizado en estructuras llamadas cromosomas que, durante el ciclo celular, se duplican antes de que la célula se divida. Los organismos eucariotas (por ejemplo, animales, plantas, y hongos) almacenan la inmensa mayoría de su ADN dentro del núcleo celular y una mínima parte en los elementos celulares llamados mitocondrias, y en los plastos, en caso de tenerlos; los organismos procariotas (bacterias y arqueas) lo almacenan en el citoplasma de la célula, y, por último, los virus ADN lo hacen en el interior de la cápsida de naturaleza proteica. Existen multitud de proteínas, como por ejemplo las histonas y los factores de transcripción, que se unen al ADN dotándolo de una estructura tridimensional determinada y regulando su expresión. ÁCIDO RIBONUCLEICO (ARN) El ácido ribonucleico (ARN o RNA) es un ácido nucleico formado por una larga cadena de nucleótidos. Se ubica en las células de tipo procariota y las de tipo eucariota. El ARN se define también como un material genético de ciertos virus (virus ARN) y, en los organismos celulares, molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica. En los virus ARN, esta molécula dirige dos procesos: la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que forman la cápsula del virus) y replicación (proceso mediante el cual el ARN forma una copia de sí mismo). En los organismos celulares es otro tipo de material genético, llamado ácido desoxirribonucleico (ADN), el que lleva la información que determina la estructura de las proteínas. Pero el ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo).

3 ARN MENSAJERO El ARN mensajero es el ácido ribonucleico que contiene la información genética procedente del ADN para utilizarse en la síntesis de proteínas, es decir, determina el orden en que se unirán los aminoácidos. El ARN mensajero es un ácido nucleico monocatenario, al contrario que el ADN que es bicatenario. El RNA mensajero lo sintetizan enzimas polimerasas de RNA. ARN TRANSFERENCIA El RNA de transferencia es la molécula descodificadora en el proceso de traducción. Cada molécula trna es específica para un aminoácido. Una parte de la molécula contiene un anticodón de tres bases, que es complementario al codón de mrna. Unido a uno de los extremos de la molécula de trna, se encuentra el aminoácido especificado por el codón del mrna. ARN RIBOSOMAL El ácido ribonucleico ribosomal o ribosómico es el tipo de ARN más abundante en las células y forma parte de los ribosomas que se encargan de la síntesis de proteínas según la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero. Está formado por una sola cadena de nucleótidos (aunque presenta regiones de doble hélice intracatenaria). Los ribosomas proporcionan la maquinaria necesaria para el acoplamiento apropiado del trna con sus codones en las moléculas de mrna, y así catalizar la formación de enlaces peptídicos entre los aminoácidos, y desplazar el mrna de manera que pueda hacerse la lectura del siguiente codón. Cada ribosoma está formado por una subunidad grande y una pequeña; cada subunidad contiene rrna y gran número de proteínas. La primera parte de la síntesis de las proteínas está ompuesta por un proceso de dos etapas, llamado iniciación. CODÓN Un codón es un triplete de nucleótidos. Durante la traducción (síntesis de proteínas), son la unidad básica de información. Cada uno de los codones codifica un aminoácido distinto, lo cual es la base del código genético, y permite que se traduzca la secuencia de ARNm a los aminoácidos de la proteína. El ribosoma es el organelo de la célula encargado de sintetizar las proteínas a partir de la información contenida en el ARNm del aminoácido, interpretando los codones. Existe un total de 61 codones para codificar 20 aminoácidos, y de tres codones que sirven como señal de parada para la traducción. Los codones de parada son conocidos como ocre (UAA), ámbar (UAG) y ópalo (UGA). Hay, también un codón de inicio de la traducción, el AUG, que codifica la metionina. Comúnmente, los aminoácidos que tienen las mismas características físico-químicas tienen el mismo nucleótido en la segunda posición. ANTICODÓN El anticodón es una secuencia de nucleótidos complementaria a los codones, siendo también la unión de tres ncleótidos. Los anticodones se ubican en el ARNt, mientras que los codones se hallan en el ARNm.

4 Luego de que el codón ha codificado el aminoácido, el anticodón ayuda al transporte del aminoácido hacia el ribosoma. Debido a que el uracilo sólo se une con la adenina, y que la guanina sólo con la citosina, existe sólo un anticodón para cada codón, y viceversa. GEN Un gen es un segmento corto de ADN, en el cual está almacenada la información para producir una proteína específica. En cada célula del cuerpo humano se encuentran aproximadamente genes, y la combinación de ellos resulta en el material hereditario del ser. A la composición genética del individuo se le llama genotipo SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Es un proceso anabólico por el cual se forman proteínas a partir de aminoácidos. Este proceso consta de dos etapas: la transcripción y la traducción. Además existe la replicación de las proteínas. REPLICACIÓN La duplicación de las moléculas de ADN, para obtener dos moléculas idénticas a la original. Con esto se obtienen dos hebras hijas, las cuales son una original (que sirve como molde) y otra replicada (que es la copia). TRANSCRIPCIÓN La transcripción es sintetizar el ARN basado en el ADN; es decir que la información hallada en el ADN se pasa al ARN. Esto ocurre siguiendo las reglas de completentariedad de las bases nitrogenadas. Este proceso recibe el nombre de transcripción ya que es análogo a la transcripción de textos. Cuando la información ha sido pasada del ADN al ARN, el ARN es llamado transcrito. TRADUCCIÓN La traducción es transformación de de la información transportada por el ARNm a la proteína. Los elementos básicos que participan en la traducción son: los aminoácidos, los ARNt, los ribosomas, ARNr (ARN ribosómico y proteínas ribosomales), el ARNm (ARN mensajero), las enzimas y nucleótidos trifosfato (ATP, GTP). Luego de activarse los aminoácidos con los nucleótidos trifosfato, comienza la síntesis de la cadena polipeptídica, en la cual se pueden reconocer tres fases: la iniciación, elongación y terminación de la cadena polipeptídica. Éstos son determinados por los codones específicos del aminoácido. MUTACIONES Es frecuente que en las poblaciones de individuos existan cambios en los cromosomas que pueden afectar sólo algunos segmentos cromosómicos, o al genoma en sí. Se clasifican como mutaciones estructurales o numéricas, dependiendo si se tratan de la mutación de la estructura o el número de los cromosomas. Estas mutaciones pueden ser beneficiosas si le sirven al individuo a adaptarse a un nuevo ambiente; o no, si generan un defecto congénito en el ser.

5 PREGUNTAS ES UN ÁCIDO RIBONUCLEICO QUE CONTIENE LA INFORMACIÓN GENÉTICA PROCEDENTE DEL ADN PARA UTILIZARSE EN LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS? ARN Mensajero ES UN TIPO DE ÁCIDO NUCLEICO QUE CONTIENE LA INFORMACIÓN GENÉTICA USADA EN EL DESARROLLO Y EL FUNCIONAMIENTO DE LOS ORGANISMOS VIVOS CONOCIDOS Y DE ALGUNOS VIRUS, SIENDO EL RESPONSABLE DE SU TRANSMISIÓN HEREDITARIA? ADN CUÁNTAS COMBINACIONES DIFERENTES EXISTEN DE NUCLEÓTIDOS PARA CREAR CODONES? 64 QUÉ ES LO QUE DETERMINA LAS PROPIEDADES FÍSICO-QUÍMICAS DE LA MAYORÍA DE CODONES? El nucleótido en la segunda posición del codón. REFERENCIAS Villee, C., Solomon, E., Martin, C., Martin D., Berg, L. y P. Davis, Biología. 2 da edición. McGraw-Hill interamericana, México, D.F. México pp. Procesos genéticos de la síntesis de proteínas: la traducción. n.d. Consultado el 09 de marzo de 2009, del sitio de la Universidad Complutense de Madrid: Procesos genéticos de la síntesis de proteínas: la transcripción. n.d. Consultado el 09 de marzo de 2009, del sitio de la Universidad Complutense de Madrid: ADN. Consultado el 08 de marzo de 2009 del sitio de Wikipedia, la Enciclopedia Libre: ARN. Consultado el 08 de marzo de 2009 del sitio de Wikipedia, la Enciclopedia Libre: Anticodón. Consultado el 08 de marzo de 2009 del sitio de Wikipedia, la Enciclopedia Libre: Codón. Consultado el 09 de marzo de 2009 del sitio de Wikipedia, la Enciclopedia Libre: http//es.wikipedia.org/wiki/codón Replicación Consultado el 09 de marzo de 2009 del sitio de Educ.ar: Mutación. n.d. Consultado el 09 de marzo de 2009 del sitio de la Universidad Complutense de Madrid: htm