Determinación del ADN como molécula de la herencia
El ADN fue aislado por primera vez en 1869 por el biólogo suizo Friedrich Miescher.
- 1928 – Frederick Griffith: Demostró que las bacterias podían incorporar material genético del medio en su genoma, proceso denominado transformación bacteriana.
- 1944 – Oswald Avery y colaboradores: Comprobaron que el material responsable de la transformación bacteriana era el ADN y no las proteínas.
- 1952 – Alfred Hershey y Martha Chase: Realizaron experimentos que demostraron inequívocamente que el ADN era el material hereditario.
- Principios de los años 50 – Erwin Chargaff: Estableció las reglas de Chargaff, demostrando que la cantidad de adenina es igual a la de timina (A=T) y la de guanina es igual a la de citosina (G=C).
- 1953 – James Watson y Francis Crick: Propusieron el modelo estructural del ADN, basado en la cristalografía de rayos X obtenida por Rosalind Franklin.
Expresión génica: El dogma central
La expresión génica es el proceso fundamental mediante el cual las células utilizan la información codificada en el ADN para sintetizar productos funcionales, principalmente proteínas o ARN.
Función: Este mecanismo permite a los organismos activar genes específicos en momentos precisos para desarrollarse, funcionar y adaptarse a su entorno.
El proceso sigue el dogma central de la biología molecular:
ADN (Replicación) → Transcripción → ARN → Traducción → Proteína
Transcripción
Es el mecanismo por el cual el contenido de un gen en el ADN es utilizado para sintetizar una molécula de ARN mensajero (ARNm). La enzima clave es la ARN polimerasa II.
- La síntesis ocurre en dirección 5’ a 3’.
- La cadena molde se lee de 3’ a 5’.
- El promotor indica a la ARN polimerasa II dónde iniciar la síntesis.
Maduración del ARN
Tras la transcripción, el ARNm sufre tres procesos de maduración en el núcleo:
- Adición de la capucha (caperuza) 5’: Una guanina modificada que protege al ARN y facilita el reconocimiento por los ribosomas.
- Adición de la cola poli-A: Una secuencia de adeninas en el extremo 3’ que otorga estabilidad y regula la vida media del ARNm.
- Splicing (Corte y empalme): Eliminación de intrones (segmentos no codificadores) y unión de exones (segmentos codificadores).
Traducción
Es el proceso citoplasmático donde los ribosomas sintetizan polipéptidos leyendo el ARNm.
Componentes esenciales:
- ARNm: Contiene la información en tripletes llamados codones.
- Ribosomas: Complejos de ARNr y proteínas que catalizan enlaces peptídicos.
- ARNt: Transporta aminoácidos y posee el anticodón complementario al codón del ARNm.
- Aminoácidos: Unidades básicas de las proteínas.
- Enzima aminoacil-ARNt sintetasa: Une el aminoácido correcto a su ARNt.
El Código Genético
Está constituido por 64 codones (61 codificadores y 3 de parada: UAA, UAG, UGA). Sus características principales son:
- Universal: Es igual en casi todos los organismos.
- Degenerado: Varios codones pueden codificar un mismo aminoácido.
La traducción se divide en tres etapas: Iniciación, Elongación y Terminación.