Resumen Breve
Este video de SAVIA academia explica el flujo de la informaci贸n gen茅tica, tambi茅n conocido como el dogma central de la biolog铆a molecular. Se centra en los procesos de replicaci贸n, transcripci贸n y traducci贸n, detallando las enzimas y componentes clave involucrados en cada uno. Adem谩s, se discuten las diferencias entre estos procesos en eucariotas y procariotas, as铆 como las excepciones a la regla general, como los retrovirus y el SARS-CoV-2.
- El dogma central de la biolog铆a molecular describe c贸mo la informaci贸n gen茅tica fluye del ADN al ARN y luego a las prote铆nas.
- La replicaci贸n del ADN es un proceso semi-conservativo, semi-discontinuo, anti-paralelo y complementario.
- La transcripci贸n es la s铆ntesis de ARN a partir de ADN, mientras que la traducci贸n es la s铆ntesis de prote铆nas a partir de ARN.
Introducci贸n
Cristian de SAVIA academia da la bienvenida a los estudiantes y anuncia una marat贸n de preparaci贸n para el primer examen de la pre, que incluir谩 f铆sica, qu铆mica y biolog铆a. La sesi贸n actual se centrar谩 en el flujo de informaci贸n gen茅tica, un tema importante para el examen.
El Dogma Central de la Biolog铆a Molecular
El flujo de informaci贸n gen茅tica, o dogma central de la biolog铆a molecular, describe c贸mo la informaci贸n gen茅tica pasa del ADN al ARN y luego a las prote铆nas. Francis Crick fue quien propuso este concepto, estableciendo que el ARN act煤a como intermediario entre el ADN y las prote铆nas. El ADN contiene genes que forman el genotipo, mientras que las prote铆nas determinan las caracter铆sticas que forman el fenotipo.
Transcripci贸n: Del ADN al ARN
La transcripci贸n es el proceso por el cual la informaci贸n del ADN se copia en el ARN. No implica la conversi贸n del ADN en ARN, sino la transferencia de informaci贸n. Se llama transcripci贸n porque se cambian las letras del c贸digo gen茅tico (de T en el ADN a U en el ARN). Bioqu铆micamente, la transcripci贸n es la s铆ntesis de ARN. En el ARN, los codones (grupos de tres bases nitrogenadas) determinan la secuencia de amino谩cidos en una prote铆na.
Traducci贸n: Del ARN a las Prote铆nas
La traducci贸n es el proceso por el cual la informaci贸n del ARN se utiliza para formar prote铆nas. En este proceso, se cambia de idioma, del idioma nucle贸tido al idioma amino谩cido. Cada cod贸n se une a un amino谩cido, y el conjunto de amino谩cidos forma la prote铆na. Si un ARN tiene 50 codones, la prote铆na resultante tendr谩 49 amino谩cidos, ya que se debe considerar el cod贸n de parada (stop). La traducci贸n ocurre en los ribosomas, que se encuentran en el citoplasma, ya sea sueltos, unidos a la carioteca o al ret铆culo endopl谩smico rugoso.
Excepciones al Dogma Central
Existen excepciones al dogma central, como los retrovirus, que realizan la transcripci贸n inversa, pasando informaci贸n del ARN al ADN. El VIH es un ejemplo de retrovirus. Adem谩s, algunos virus, como el SARS-CoV-2 (coronavirus), forman ARN a partir de ARN sin utilizar ADN. Los priones son prote铆nas que pueden modificar otras prote铆nas, causando enfermedades como la encefalopat铆a espongiforme bovina (vacas locas).
Replicaci贸n del ADN
La replicaci贸n del ADN es el proceso por el cual se forman dos ADN hijas a partir de un ADN madre. Este proceso es esencial para la divisi贸n celular, asegurando que cada c茅lula hija reciba la misma cantidad de ADN que la c茅lula madre. La replicaci贸n ocurre en la fase S de la interfase del ciclo celular. En eucariotas, la replicaci贸n ocurre en el n煤cleo, la mitocondria y el cloroplasto, mientras que en procariotas solo ocurre en el citoplasma.
Mecanismo de la Replicaci贸n del ADN
La replicaci贸n del ADN es un proceso semi-conservativo, semi-discontinuo, anti-paralelo y complementario. La helicasa separa las cadenas de ADN rompiendo los puentes de hidr贸geno, y la topoisomerasa alivia la tensi贸n. Las prote铆nas SSB evitan que las cadenas se vuelvan a unir. Se coloca un primer o cebador en el extremo 3' del molde, y la ADN polimerasa 3 se engancha al primer para comenzar a crear la nueva cadena de 5' a 3'.
Cadena L铆der y Cadena Rezagada
Durante la replicaci贸n, una cadena (la l铆der) se crea de forma continua, mientras que la otra (la rezagada) se crea de forma discontinua en fragmentos de Okazaki. La cadena rezagada se crea m谩s lentamente porque la enzima avanza y retrocede. El proceso es anti-paralelo porque el molde va de 3' a 5' y la cadena nueva va de 5' a 3'. Es complementario porque la citosina (C) se une a la guanina (G) y la adenina (A) se une a la timina (T).
Finalizaci贸n de la Replicaci贸n
Una vez completada la replicaci贸n, la ADN polimerasa 1 retira los primers o cebadores y coloca nuevos nucle贸tidos. La ligasa une todos los fragmentos de Okazaki. El proceso es semi-discontinuo porque solo la mitad del proceso es discontinua. Es semi-conservativo porque cada ADN hija conserva la mitad del ADN madre.
Replicones y Horquillas de Replicaci贸n
En eucariotas, hay varios replicones (lugares donde se abre el ADN para la replicaci贸n), mientras que en procariotas solo hay uno. Un replic贸n presenta dos horquillas de replicaci贸n, que son los lugares donde se abren las cadenas de ADN.
Transcripci贸n: S铆ntesis de ARN
La transcripci贸n es el proceso de s铆ntesis de ARN a partir de ADN. A diferencia de la replicaci贸n, solo se copia una cadena de ADN. En la transcripci贸n, no hay helicasa ni topoisomerasa, y tampoco hay primer o cebador. La ARN polimerasa separa las cadenas de ADN. La cadena molde se lee de 3' a 5', y la nueva cadena de ARN se forma de 5' a 3'.
Cadena Molde y Cadena Anti-Molde
La cadena molde tambi茅n se conoce como cadena negativa o antisentido, mientras que la cadena que no se copia se conoce como cadena anti-molde, positiva o con sentido. El ARN es id茅ntico a la cadena anti-molde, con la diferencia de que la timina (T) se reemplaza por uracilo (U).
Procesamiento del ARN en Eucariotas
En procariotas, el ARN est谩 listo para traducirse inmediatamente. Sin embargo, en eucariotas, el ARN reci茅n formado contiene exones (partes que sirven) e intrones (partes que no sirven). Los intrones se eliminan en un proceso llamado splicing, y los exones se unen. El ARN original se llama ARN heterog茅neo nuclear o transcrito primario, y el ARN procesado se llama ARN mensajero maduro. El ARN mensajero sale del n煤cleo a trav茅s de los poros nucleares.
Traducci贸n: S铆ntesis de Prote铆nas
La traducci贸n es el proceso por el cual se forman prote铆nas utilizando la informaci贸n del ARN. El ARN mensajero se une al ribosoma, y los ARN de transferencia (ARNt) traen los amino谩cidos correspondientes a cada cod贸n. El primer cod贸n siempre es AUG, y el primer amino谩cido es metionina (en eucariotas) o formilmetionina (en procariotas). El GTP proporciona la energ铆a para este proceso.
C贸digo Gen茅tico y Enlace Pept铆dico
Los amino谩cidos se unen mediante enlaces pept铆dicos, formados por la peptidil transferasa. El c贸digo gen茅tico es el significado de cada cod贸n. Hay 64 codones, de los cuales 61 tienen sentido (codifican amino谩cidos) y 3 son codones de parada (UAA, UAG, UGA). El ribosoma tiene dos sitios, el sitio P (p茅ptido) y el sitio A (amino谩cido). El primer ARNt siempre entra en el sitio P.
