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Biología63Updated Sep 8, 20264 pages

Fundamentos de Biología Molecular y el Impacto de las Mutaciones

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La biología molecular es el estudio de cómo se almacena, transfiere y expresa la información genética en los organismos vivos. Este tema explora los procesos fundamentales del ADN, ARN, proteínas y mutaciones que son esenciales para entender cómo funciona la vida a nivel molecular.
Biología molecular y mutaciones. – page 1

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Transcripción y Traducción: Del ADN a las Proteínas

El ADN contiene nuestra información genética con las bases nitrogenadas ATCG, mientras que el ARN usa AUCG. La información fluye del ADN al ARN y finalmente a proteínas formadas por 20 aminoácidos diferentes. Cada aminoácido está codificado por un triplete (también llamado codón) de tres bases nitrogenadas.

El proceso de transcripción comienza cuando la enzima helicasa separa las dos hebras del ADN. Luego, unas proteínas llamadas factores de transcripción marcan el sitio de inicio en el promotor. La ARN-polimerasa se encarga de crear una copia del ADN en forma de ARN, leyendo de 5' a 3' y copiando la secuencia complementaria.

El ARN (ácido ribonucleico) se diferencia del ADN porque contiene ribosa en lugar de desoxirribosa y utiliza uracilo (U) en vez de timina (T). Las bases nitrogenadas del ARN son adenina (A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U).

¡Dato interesante! La ARN-polimerasa recorre el ADN buscando regiones específicas para transcribir, permitiendo que las células se adapten al medio ambiente produciendo diferentes proteínas según sea necesario.

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Replicación del ADN

La replicación del ADN es semiconservativa, lo que significa que cada hebra original sirve como molde para crear una nueva hebra complementaria. Este proceso requiere varias enzimas que trabajan coordinadamente.

La topoisomerasa y la helicasa desenrollan y separan la doble hélice. Luego, la primasa sintetiza cebadores (primers) que marcan dónde debe comenzar a copiar la ADN polimerasa. Esta enzima solo puede añadir nucleótidos en dirección 5' a 3', lo que causa diferencias en cómo se replican las dos hebras.

En la hebra líder 3′−5′3'-5', la replicación es continua. Pero en la hebra retrasada 5′−3′5'-3', se forman fragmentos discontinuos llamados fragmentos de Okazaki que luego son unidos por la enzima ligasa. El sistema semiconservativo permite maximizar la fidelidad de la copia.

¡Recuerda! La ADN polimerasa solo puede sintetizar ADN en dirección 5' a 3', lo que explica por qué una hebra se copia de forma continua y la otra de forma fragmentada.

Biología molecular y mutaciones. – page 3

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Mutaciones: Cambios en el Material Genético

Las mutaciones son alteraciones en los genes que no son simples fallos, sino cambios heredables en el material genético. Pueden tener origen natural (espontáneas) o ser inducidas por agentes mutagénicos como radiaciones o productos químicos.

Según las células afectadas, las mutaciones pueden ser somáticas (afectan células corporales y pueden causar tumores) o germinales (afectan gametos y pueden transmitirse a la descendencia). Por su efecto, se clasifican en perjudiciales (causan enfermedades), neutras (no producen cambios significativos) o beneficiosas (aportan nuevas funciones positivas).

Las mutaciones también se clasifican según el material genético afectado: génicas (alteran la secuencia de nucleótidos), genómicas (cambian el número de cromosomas) o cromosómicas (modifican la posición de secuencias en el genoma).

¡Importante! No todas las mutaciones son malas. Las mutaciones beneficiosas son la base de la evolución y permiten a los organismos adaptarse a nuevos ambientes.

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Estructura del ADN y Tipos de ARN

El ADN (ácido desoxirribonucleico) está formado por dos cadenas de desoxirribonucleótidos enrolladas en forma de doble hélice. Estas cadenas corren en direcciones opuestas 5′−3′y3′−5′5'-3' y 3'-5' y están unidas por enlaces entre bases complementarias: A-T y G-C.

Los nucleótidos, unidades básicas del ADN y ARN, tienen tres componentes: una pentosa (azúcar), un grupo fosfato y una base nitrogenada. Las bases pueden ser púricas (adenina y guanina) o pirimidínicas (citosina, timina en ADN, uracilo en ARN).

Existen tres tipos principales de ARN con diferentes funciones: ARN mensajero (ARNm) que copia la información del ADN; ARN ribosómico (ARNr) que forma parte de los ribosomas; y ARN de transferencia (ARNt) que transporta aminoácidos. El ARNm actúa como intermediario entre el gen y la proteína, llevando el mensaje del ADN a los ribosomas.

¡Visualízalo así! Si el ADN es como un libro de recetas, el ARNm es como una fotocopia de una receta específica que se lleva a la cocina (ribosoma), donde los ARNt son como los ayudantes que traen los ingredientes (aminoácidos) para preparar el plato (proteína).

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