Para
poder entender más de lo que es el ADN o DNA como mejor se conoce en biología. Empezaremos
por saber ¿Qué es? y como se compone. Pero sin dejarlo menos interesante
también te interesara saber su historia y como es que personajes históricos en
la ciencia dieron lugar a su descubrimiento y estudio.
Definición de ADN
Es
el que contiene la información genética para el desarrollo y funcionamiento de
la célula.
¿Qué es el ADN?
Mejor conocido como la molécula de la herencia, el ADN es el nombre químico de la molécula que contiene la información genética en todos los seres vivos que podemos ver en toda la biosfera del planeta. La molécula de ADN consiste en dos cadenas alargadas que se enrollan y se unen entre ellas para formar una estructura de doble hélice. Cada cadena tiene una parte central formada por azúcares (desoxirribosa) y grupos fosfato (capa de fosfato). Existen Enganchadas a cada azúcar 4 bases que son: adenina (A), citosina (C), guanina (G), timina (T).
La
unión de estas cadenas está formada por el siguiente orden:
- La adenina se enlaza con la timina
- La citosina con la guanina.
- La secuencia de estas bases a lo largo de la cadena es lo que codifica las instrucciones para formar proteínas y moléculas de ARN.
¿En dónde ubicamos el ADN?
Pues el ADN en la
célula se ubica en 2 sitios:
1: en las mitocondrias
en menor medida
2: en el núcleo de la
célula, concretamente se encuentran enrollados en unas estructuras llamadas
cromosomas.
ÓRIGEN
El Órigen de la vida como bien se sabe son por 2 tipos de células, eucariotas y
procariotas quienes contienen ADN. La eucariota lo contiene en el núcleo
celular y la procariota su material genético esta esparcido en el citoplasma. El
origen del ADN viene del trabajo que desarrollan las células. El origen de una célula
es desconocido, pero, aceptamos que su origen es un fenómeno físico químico.
¿Sabías que?
Se podría fabricar una célula utilizando las moléculas que
existen hoy en día en las células actuales y colocándolas
todas juntas dentro de una vesícula membranosa.
Estructura del ADN y expresión genética
Pues
estos nucleótidos a su vez están formados por 3 partes que son una pentosa, un
grupo fosfato y una base nitrogenada, quienes forman el esqueleto del ADN en el
orden intercalado de Pentosa y grupo fosfato en la doble hélice y en el centro
de ese esqueleto enrollado se encuentran las bases nitrogenadas la A, C, G, T.
entendiendo así que:
Una vez sepamos de que
esta hecho el ADN pasaremos a saber cómo es que se lee este código genético y
pasa a ser un organismo funcional ¿Cómo? Por medio de las proteínas producidas
en este proceso. Dentro de la secuencia del ADN hay unos fragmentos concretos
que servirán para producir proteína, estos fragmentos se denominan gen.
Para que una célula de lugar a una proteína tiene que dar lugar a dos procesos importantes, uno de transcripción y otro de traducción.
- · En
la transcripción la célula por medio de la secuencia de ADN da origen a una secuencia
de nucleótidos de ARN. Y en este proceso se da lugar por medio de una proteína
llamada ARNp (Ácido ribonucleico polimerasa).
- · En
la traducción esta secuencia de nucleótidos del ARN debe de convertirse en la
secuencia de aminoácidos de la proteína. Ese ARN sintetizado que dará lugar a
una proteína se llama ARNm (Ácido ribonucleico mensajero).
¿Cuál es la estructura de los
genes y cómo se forma del ARNm?
Los genes tienen una estructura la puede verse en la anterior imagen, que consiste en segmentos denominados exones e intrones; siendo los
exones los que llevan el mensaje para la formación de la proteína. Para ello,
en la transcripción del mensaje genético, lo primero que ocurre es la copia
completa del gen (con los exones e intrones) formando un pre-ARNm
Posteriormente, se produce una separación de los intrones quedando sólo los
exones formando así el ARNm. Este proceso de separación de los exones y los
intrones, y la posterior unión de los exones se denomina en inglés splicing, que
significa unión. No obstante, en los últimos años, se está observando que los
intrones también tienen importancia en estos procesos.
- Pequeño ARN nuclear (snRNA): El snRNA, importante tramitacion del ARN de premensajero (pre-mRNA) en el mRNA maduro. Son muy cortos, con un largo medio de solamente 150 nucleótidos.
- RNAs regulador: Participa de la regla de expresión genética el ARN antisentido (aRNA). Donde el miRNA (NT 21-22) se encuentra en eucariotas, y actos con la interferencia del ARN (RNAi). El miRNA puede analizar el mRNA que es complementario a, con el socorro de enzimas. Esto puede cegar el mRNA de ser traducido, o acelere su degradación. El siRNA (NT 20-25) es producido a menudo por avería del ARN viral, aunque hay también fuentes endógenas de RNAs. Como breve explicación estas actúan semejantemente al miRNA. Un mRNA puede contener elementos reguladores en sí mismo, tal como riboswitches, en el 5' región sin traducir o 3' región sin traducir; estos elementos cis-reguladores regulan la actividad de ese mRNA
- ARN del Transferencia-mensajero (tmRNA): Encontrado en muchas bacterias y plastids. la etiqueta del tmRNA las proteínas codificadas por los mRNAs que faltan los codones de parada para la degradación, y evita que el ribosoma se atasque debido al codón de parada faltante.
- Ribozymes (enzimas del ARN): RNAs Se conoce para adoptar las estructuras terciarias complejas y para actuar como catalizadores biológicos. Tales enzimas del ARN se conocen como ribozymes, y exhiben muchas de las características de una enzima clásica, tales como un sitio activo, un punto de enlace para un substrato y un punto de enlace para un cofactor, tal como un ión del metal. Uno de los ribozymes del rst del fi que se descubrirán era la ARNasa P, una ribonucleasa que está implicada en generar las moléculas del tRNA de más grande, precursor RNAs. La ARNasa P se compone del ARN y de la proteína; sin embargo, la mitad del ARN solamente es el catalizador.
- ARN Doble-trenzado (dsRNA): Este tipo de ARN tiene dos cabos limitados juntos, como con la DNA doble-trenzada. el dsRNA forma el material genético de algunos virus.
Secuencia histórica del ADN
En
el año 1863 Gregor Mendel considerado el padre de la Herencia genética, realizo
un gran aporte en descubrir los genes y la herencia genética dando lugar a su
importancia e investigación.
En
el año 1869 Friedrich Miescher fue el primer científico en lograr aislar el ADN
a partir de una sustancia microscópica en el pus de ventajas quirúrgicas en
desuso, al descubrir que se localizaba en el núcleo celular lo nombro nucleína.
En
el año 1919 Phoebus Levene identifico la base, azúcar y fosfato de una unidad
de nucleótidos. Comienza la idea de que la cadena de unidades de ADN está unida
entre sí por grupos de fosfato.
En
el año 1928 Frederick Griffith trato de encontrar una vacuna para una bacteria
Streptococcus pneumoniae, pero en lugar hizo un gran avance en la herencia con
experimentos en donde introduce bacterias hebras en ratones.
En
el año 1937 Willian Thomas Astbury produjo los primeros patrones de difracción
de rayos X que mostraron por medio de imagen que el ADN tiene una estructura
regular.
En
el año 1944 el experimento Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty demostró que
el ADN aislado era el material del que se construyen genes y cromosomas.
En
el año 1952 Maurice Wilkins y Rosalin Franklin fueron los primeros en obtener
imágenes muy clara de difracción de rayos X de las hebras ADN. Para su época
fue un gran descubrimiento pues poco se veía o conocía con certeza el su
figura.
En
el año 1953 James Watson y francis Crick dieron comienzo a la examinación de la
estructura del ADN, usando las imágenes de difracción de rayos X de fibras de
ADN, describieron la forma en X la forma de la doble hélice del ADN.
En
el año 1977 Sanger y sus colegas introdujeron el ``método de Sanger´´ para
secuenciar las moléculas de ADN, este fue un gran avance y permitió que largos
tramos de ADN se secuenciaran de forma rápida y precisa.
En
el año 1977 – 1979 los científicos de Genentech, (la primera empresa de
ingeniería genética), modificaron genéticamente los microorganismos para producir
la somatostatina humana (hormona peptídica), la insulina humana y la hormona de
crecimiento humano.
En
el año 1983 Kary Mullis público el primer paper descubriendo la reacción en
cadena de la polimerasa o PCR. Una reacción en cadena que puede ser usado para
hacer muchas copias a partir de pequeñas moléculas de ADN.
En
el año 1984 dan lugar al proyecto ``Genoma Humano´´, propuesto y financiado por
el gobierno EE.UU.
En
el año 1990 nace el primer experimento de terapia genética aprobado por la FDA
(Administración de Medicamentos y Alimentos) de EE.UU. A su vez el proyecto
``Genoma Humano´´ comienza a identificar y mapear todos los genes del genoma
humano.
En
el año 1996 la Oveja Dolly fue el primer mamífero en ser clonado con las
células de un animal adulto.
En
el año 2003 los científicos del proyecto ``Genoma Humano´´, el proyecto de
colaboración biológico más grande del mundo, anuncio que la secuenciación del
genoma humano se completara con una precisión de hasta un 99.99%.
