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UNIDADN 1: CUARTOMEDIOB IOLOGA

GUIA UNIDAD N 1: INFORMACIN GENTICA YPROTENAS

La estrutura !u"#$a %e& ADN:

Aunque los experimentos de Hershey y Chase demostraron que elmaterial gnico es el ADN, la estructura molecular de esta molcula

todava era un misterio. El anlisis !ioqumico, sin em!argo, ha!a

revelado que"

#. $a molcula de ADN est compuesta por tres sustancias qumicasdi%erentes"

&na pentosa 'a()car con * car!onos+" la desoxirri!osa.

&n grupo %os%ato.

Cuatro !ases nitrogenadas" adenina 'A+, guanina '+, citosina'C+ y timina '-+.

. Estos componentes !sicos de la molcula de ADN se unen %ormando unidades llamadas/nucle0tidos/. Cada nucle0tido se %orma, entonces, por una pentosa 'desoxirri!osa+, un grupo%os%ato y una !ase nitrogenada. Como hay cuatro !ases nitrogenadas se pueden %ormar cuatrotipos de nucle0tidos.

1. Estos nucle0tidos pueden unirse entre s para %ormar largas cadenas de polinucle0tidos.2. $as proporciones de las cuatro !ases nitrogenadas son constantes en todos los tipos celulares

en un organismo individual.*. $as proporciones de las !ases nitrogenadas tam!in son constantes en una determinada

especie.3. $as proporciones de adenina son iguales a las de timina, y las proporciones de guanina son

iguales a las de citosina. 'A4- y 4C+

E& #'%e&' %e &a #'&(u&a %e ADN: )ats'* + Cr$, -1./0En #5*1, 6ames D. 7atson y 8rancis H.C. Cric9, dos cient:cos

que tra!a;a!an en la &niversidad de Cam!ridge,

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ARN#8igura 3

UNIDADN 1: CUARTOMEDIOB IOLOGA

A" detalle en que se muestra la disposici0n de los nucle0tidos %ormando enlaces de hidr0geno

entre los pares de !ases '?echa+@

" esquema ms general, en que se muestra la organi(aci0n general de las dos :!rasantiparalelas@

C" mor%ologa general de la molcula de ADN, la do!le hlice.

E& 5u6' %e &a $*7'r#a$8* 9(*$a

El ?u;o de la in%ormaci0n gnica se podra representar de la

siguiente manera"

a) El ADN contiene la informacin gentica en forma de un cdigo de

cuatro letras (A,T,G,C)b) Un tipo de cido ribonucieico llamado A!N mensa"ero toma esta

informacin de la molculade ADN (transcripcin) # la transporta $asta los ribosomas%c) En estos organelos el mensa"e portado por el A!N mensa"ero es traducido e&presndose en

forma de polipptidos (traduccin)%

El modelo de la acci0n gnica, esquemati(ado en la :gura 3, llamado el dogma central de

la !iologa molecular, contiene varias ideas importantes que es necesario su!rayar.

El ADN controla el %enotipo de cada individuo a travs de la %ormaci0n de protenas que act)andesencadenando las reacciones !ioqumicas propias de la especie a la que pertenece el ADN.

$a %ormaci0n de determinada protena implica la ordenaci0n de los aminocidos que laconstituyen en una secuencia determinada.

$a in%ormaci0n codi:cada en la molcula de ADN se transmite al ABN mensa;ero 'transcripci0n+que la lleva al sitio de sntesis proteicas 'ri!osomas+.

&na ve( en los ri!osomas, el c0digo es traducido :elmente, %ormndose la protena indicada'traducci0n+.

!serva cuidadosamente la :gura 3 que seguramente te resulta %amiliar. Ella te permitirrelacionar el proceso de transcripci0n y traducci0n con las estructuras celulares en que ocurren'temas tratados en medio+.

Tra*sr$$8* %e& 8%$9'

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8igura . -ranscripci0n

UNIDADN 1: CUARTOMEDIOB IOLOGA

Conocido el ?u;o de la in%ormaci0n gnica, explicaremos ahora c0mo de produce el

proceso de transcripci0n ADN ABN y luego c0mo el ABN es ledo para %a!ricar protenas

espec:cas.

$a %ormaci0n del ABNm, a partir de la molcula de ADN, empie(a cuando sta se a!re y,

so!re una de las dos

!andas, se va

construyendo la !arra)nica del ABNm. Este

proceso de transcripci0n

est catali(ado por una

en(ima, la ABN

polimerasa y empie(a

precisamente cuando

esta en(ima se com!ina

con una porci0n de la

molcula de ADN

conocida como promotor. $uego continua con el /apareamiento/ de las !ases complementarias"guanina con citosina@ adenina con timina@ y uracilo %rente a adenina. El producto de la

transcripci0n es el ABNm que de;a el n)cleo y transporta la in%ormaci0n al citoplasma,

espec:camente, a los ri!osomas donde tiene lugar a traducci0n del c0digo.

Tra%u$8* %e& 8%$9'Al considerar la acci0n gnica que controla el %enotipo de los individuos seg)n los

descu!rimientos mencionados, conviene preguntarse de qu manera el ADN controla y regula la

sntesis proteica.

Fara a!ordar esta pregunta es necesario recordar los siguientes hechos"

a+ $as protenas son molculas que desempeGan m)ltiples y )tiles %unciones en nuestroorganismo. on necesarias para el crecimiento y reparaci0n de te;idos daGados, incluyendo lacicatri(aci0n de heridas, reparaci0n de la piel y ela!oraci0n de anticuerpos. $as protenas sonimportantes componentes de todas las mem!ranas celulares y %uncionan como molculastransportadoras y receptoras. tras protenas, %uera de la clula, como el colgeno y la elastina,proporcionan al te;ido con;untiva su resistencia, ayudando as a soportar todo el cuerpo. &ngrupo amplio e importante de protenas act)a como en(imas, algunas de las cuales %uncionanextracelularmente, en tanto que muchas otras act)an en el interior de las clulas.

!+ $as protenas son molculas comple;as compuestas por secuencias determinadas deaminocidos. Existe una veintena de aminocidos que pueden com!inarse en innumera!les%ormas, constituyendo protenas de variada estructura

c+ $os genes controlan la sntesis de protenas. IJu es exactamente un genK &n gen es unsegmento de una molcula de ADN que lleva la in%ormaci0n gentica codi:cada para la sntesisde una protena particular.

d+ &n gen de!e portar un c0digo para que se puedan unir ciertos aminocidos en unasecuencia determinada.

&n c0digo es un sistema de sm!olos utili(ados para trans%erir in%ormaci0n de una %orma a

otra. El Codigo gentico del ADN se encuentra escrito en !ase a 2 letras que son A 'adenina+,

'guanina+, C 'citosina+ y - 'timina+. Cada una de estas letras es una molcula llamada nucle0tido.

$os cient:cos se dieron cuenta que estos nucle0tidos se unen de a 1 'tripletes+ y codi:can la

in%ormaci0n para un aminocido. e usan tros o tripletes de !ases nitrogenadas, como por

e;emplo, AAA, A-C, C-, etc. las com!inaciones posi!les so!repasan ampliamente los L

aminocidos que de!e codi:carse.

En e%ecto, los L aminocidos estn representados en el c0digo gentico por la agrupaci0n

de tres letras 'triplete+ de las cuatro existentes. i uno considera las posi!ilidades de arreglo de

cuatro letras agrupadas de a tres resulta que tenemos 32 posi!ilidades de pala!ras a codi:car, o

32 posi!les codones 'secuencias de tres !ases en el ABN mque codi:ca para un aminocido

espec:co o una secuencia de control+. Como so!ran tripletes se dice que el ADN es redundante,

es decir, que existe ms de una com!inaci0n posi!le para cada aminocido.

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-ra!a;ando con tripletes los cient:cos lograron descu!rir que aminocido se %orma!a con cada

com!inaci0n. &!icndolos :nalmente en la siguiente ta!la.

AC-

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ADN= TAC- GTG- GAT- ACG- CCG- AGC- GTG- GAT- AAG- CAG- TTG- GTT- ATT

ARN=_________________________________________________________________________

aa=___________________________________________________________________________

IV.- En base a la gua, #esponde en tu cuade#no=

a6 7:u es t#ansc#ipci$n8&6 7D$nde ocu##e8c6 7:u es t#aducci$n8

d6 7D$nde ocu##e8e6 7:u es una p#otina8f6 7:u es un t#iplete8+6 7:u es un +en8'6 7:u es un cod$n8i6 7:u es un anticod$n8

>6 7:u es un aminocido8?6 7:u es un ARNm8l6 7:u es un ARNt8m6 79o# qu la #eplicaci$n es semiconse#"ati"a8

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