jueves, 6 de agosto de 2009
Enzima de restricción y ligasa
Al centro se observa el corte cohesivo de la enzima y como los ADN son asociados por la ligasa.
Abajo se observa la unión de los dos fragmentos de ADN extraños unos con otros.
Plasmidio artificial
Este es un plasmidio (ADN circular) construido artificialmente y hecho a pedido para cumplir ciertas funciones que requiere el cliente. La desventaja de los plasmidios es que pueden alojar como máximo segmentos de ADN inferiores a 10.000 bases (<10kb). Particularmente en este plasmidio se introdujeron dos genes de resistencia a ampicilina y tetraciclina.
Plasmidios bacteriales
Ingeniería Genética
En la foto: Un plasmidio SC101 (izquierda) es cortado con una endonucleasa (enzima de restricción) al igual que el fragmento de ADN de la derecha. Los segmentos cortados son reasociados con los plasmidios y unidos con ligasas, formando el plasmidio quimera o hibrido.
Regulación génica (Caso Operones)
Normalmente hay dos mecanismos básicos para controlar la actividad metabólica:
a) puede regular la actividad de algunas enzimas (eficiencia)
b) se puede controlar el número de moleculas enzimaticas (cantidad)
Francois Jacob y Jacques Monod en 1961 demostraron la regulación génica y propusieron la existencia del Operon como unidad de regulación de la transcripción.
Una bacteria sometida a un medio con glucosa, incorpora este nutriente para realizar la respiración celular. En ausencia de glucosa y presencia de lactosa en el medio, se incrementa la sintesis de dos enzimas, la lactasa y la beta-galactosidasa. La lactasa rompe la lactosa en glucosa y galactosa, mientras que la beta-galactosidasa transforma la galactosa en glucosa. De esta manera en presencia unicamente de lactosa, la celula se las arregla para producir glucosa para su respiración celular.
miércoles, 10 de junio de 2009
Maduración del ARNm en eucariontes
Los segmentos de ARN que participan en la síntesis de proteínas se llaman EXONES, y son unidos entre sí por un conjunto de enzimas presentes también en el núcleo celular. Por lo tanto este proceso consiste en el corte de intrones y el empalme de exones, lo que determina que la molecula de ARNm recién transcrita (ARNhn), sea más larga que la molécula de ARNm maduro. El proceso de corte y empalme se desarrolla mediante un mecanismo de splicing, en presencia de un complejo formado por proteínas y ARN, llamado speisosoma.
Modificaciones post-transcripcionales
La Aminoacil-ARNt sintetasa
Específicamente, la Aminoacil transferasa toma un aminoácido y un ATP, le une un AMP y libera un Pirofosfato (PPi), luego toma el ARNt y lo intercambia por el AMP que es liberado.
martes, 2 de junio de 2009
El Código genético es universal
Muchos de los tripletes codifican para un mismo aminoácido, por lo cual se le denomina un "Código degenerado", es como si en un supermercado diferentes codigos de barra significan un mismo producto. La secuencia AUG suele ser el primer codón en muchas proteinas en eucariontes.
martes, 5 de mayo de 2009
Severo Ochoa, un brillante científico Español
Con esa enzima, Ochoa consiguió por vez primera la síntesis del ARN en el laboratorio, a partir de un sustrato adecuado de nucleótidos (sus componentes elementales). Un año más tarde, el bioquímico norteamericano Arthur Kornberg, discípulo de Ochoa, demostró que la síntesis de ADN también requiere otra enzima polimerasa, específica para esta cadena. Ambos compartieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina de 1959 por sus descubrimientos.
Estos extraordinarios hallazgos permitieron posteriormente el desciframiento del código genético (que se comprobó era universal para todos los seres vivos) y la confirmada capacidad reproductiva de los ácidos nucleicos hizo que éstos fueran ya considerados como las moléculas de la herencia biológica.Posteriormente, vista la importancia biológica de la doble hélice de ADN, Watson y Crick compartieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina de 1963. Severo Ochoa continuó investigando el mecanismo molecular de la lectura del mensaje genético y su expresión. En 1971 fue nombrado Director del Laboratorio de Biología Molecular de la Universidad Autónoma de Madrid. Dejó la Universidad de Nueva York en 1975, regresó a su país de origen y en la década de 1980 dirigió dos grupos de investigación en biosíntesis de proteínas simultáneamente, uno en el Instituto de Biología Molecular de Madrid y otro en el Roche Institute of Molecular Biology de Nueva Jersey, en Estados Unidos, hasta que en 1985 fijó su residencia definitivamente en España. Aunque se jubiló oficialmente en 1975, nunca abandonó la investigación.
En mayo de 1986 murió su mujer, y ello supuso para Severo un golpe muy duro que le sumergió en una especie de profunda depresión. A partir de entonces, Ochoa decidió no volver a publicar ningún trabajo científico más, con lo que puso totalmente fin a su brillante carrera. En 1993 murió en Madrid, a la edad de 88 años, a consecuencia de una neumonía.George Gamow, un físico excepcional que aportó en la Biología.
lunes, 4 de mayo de 2009
Transcripción
b) La elongación de la cadena de ARN continúa abriendo la doble helice y alargando la cadena.
c) Para terminar, la ARN polimerasa reconoce un "sitio de terminación", el cual al ser leído se forma una hebra capaz de plegarse consigo misma, formando una horquilla que permite el desensamblaje de la polimerasa y el ARN. Además entra una subunidad "ro" que es un requisito adicional para el desarme y liberación del ARN.
Procesos estudiados
La Transcripción es el proceso de copiar un gen del ADN en forma de una molécula de ARN, el cual saldrá del núcleo.
El Procesamiento de ARN, es el proceso en el cual se modifica el ARN para no ser degradado en el citoplasma por ARNasas.
La Traducción es el proceso en que se lee el ARN para sintetizar la proteína correspondiente en el ribosoma citoplasmatico o unido al RER.
ADN Polimerasa III
Proceso por el cual una molécula de ADN se copia; duplica su información
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| ADN plimerasa |
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Replicación del ADN
a) La hebra principal (hebra lider) necesita una ADN polimerasa III (Pol III) para polimerizar una hebra en dirección 5`-3`. Esta polimerasa toma los dNTPs (nucleotidos trifosfatos) les saca un pirofosfato (p-p) y los coloca como dNMP (nucleotidos monofosfatos). Las subunidades de la pol III polimerizan y chequean que la unión de los nucleotidos sea correcta. Si hay un error corrige inmediatamente el nucleotido mal instalado.
b) La hebra opuesta (hebra retardada) no puede ser polimerizada de la misma forma porque la enzima debería funcionar de 3`a 5` y esto no lo hace, sólo de 5`a 3. La solución llegó de un Japones Reiji Okazaki, quien descubrio que la hebra opuesta se sintetizaba en segmentos (que hoy llevan su nombre, "fragmentos de Okazaki"). Estos se forman porque la "RNA primer" o "primasa" crea un "primer" o "partidor" de ARN de 10 nucleotidos aproximadamente, en donde se sujeta la DNA polimerasa III de manera invertida para dicha hebra, es decir, de 5`a 3`.
c) Una vez que se polimeriza de manera invertida, pol III choca con el próximo "primer". La polimerasa I reemplaza el primer de ARN por segmentos de ADN.
d) Los partidores en ADN y la polimerización de ADN (fragmentos de Okasaki) son unidos por otra enzima, la ADN ligasa.
e) Las proteinas DBP (DNA binding protein) permiten tener abiertas las hebras sin que estas se junten mientras ocurre la replicación.
f) La ADN girasa, abre la doble hebra haciendo cortes, girando las hebras y ligando nuevamente las hebras cortadas.
sábado, 21 de marzo de 2009
Expresión de los genes a Proteína
Gen = Son secuencias específicas de bases nitrogenadas que llevan una información capaz de codificar una proteína. Los genes son la unidad de herencia, segregación, mutación y recombinación en los seres vivos.
Genotipo = Son las características genéticas a nivel molecular, que se representa como la secuencia particular de bases nitrogenadas que codifican una proteína.
Fenotipo = Son los rasgos observables, producto de la expresión génica en forma de proteínas y que determinan una forma, una función, una estructura, o cualquier rasgo diferenciable de otros. Ejemplo son los dedos de la mano, la forma del riñón, el color de ojos, etc.