Del ADN al genoma humano: aplicaciones biotecnológicas

QUÉ ES EL ADN

El ADN es una molécula que contien la información hereditaria a través de la cual se transmiten las características de cada ser vivo de una generación a otra.

El ADN no puede actuar solo, y se vale del RNA, molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica, para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo).

El trabajo del ADN es sencillo. Su código le explica al cuerpo cómo construir proteínas. Todas las células dependen de las proteínas para todos sus productos y procesos, desde luchar contra infecciones, poder recibir y enviar mensajes o reconstruir partes dañadas. El ADN de cada persona es único. Cada ser vivo tiene una secuencia de ADN. Si comparamos las secuencias de dos personas comprobaremos que son casi iguales, pero siempre habrá una pequeña diferencia que nos hace ser únicos.
Cada uno de nosotros tenemos 23 pares de cromosomas. Un juego procedente del padre y otro de la madre, ellos también heredaron los suyos de sus padres. Tomamos como muestra el par de cromosoma 1, el que proviene de la madre, que a la vez lo heredó de su padre y de su madre. Lo llamamos 1m y 1f. Del padre también se hereda un par más, que le llamamos 1M y 1F. Cuando naces, tu cromosoma 1 puede ser:
- 1MF
- 1Mf
- 1mF
- 1mf
Esta recombinación se hace en todos los cromosomas.

1.ESTRUCTURA DEL ADN.

El ADN está formado por dos cadenas de nucleótidos enrolladas entre si formando una doble hélice. Cada cadena es un polímero de desoxinucleótidos de adenina, guanina, citosina y timina, sintetizada desde el extremo 5’ hacia el extremo 3’.

En las células eucariotas, el ADN se encuentra principalmente en el núcleo, aunque también hay en los mitocondrios y cloroplastos. El ADN nuclear está asociado a      proteínas básicas denominadas histonas y a una pequeña cantidad de un grupo heterogéneo de proteínas, denominadas no histonas. Esta asociación se denomina fibra de cromatina.

En el ADN se pueden diferenciar tres niveles estructurales: la estructura primaria o secuencia de nucleótidos, la estructura secundaria o doble hélice y la estructura terciaria o ADN superenrollado, que surge de la torsión de la doble hélice sobre si misma.

A más, para conseguir condensar el ADN dentro del núcleo, la estructura terciaria está muy empaquetada, y aun más cuando se condensa para formar un cromosoma.

1.1.ESTRUCTURA PRIMARIA.

La estructura primaria del ADN es la secuencia de nucleótidos de una sola cadena o filamento, que puede presentarse como un simple filamento extendido o bien un poco doblada en si misma. La información genética está contenida en el orden exacto de los nucleótidos.

A pesar de su gran tamaño el ADN posee una estructura relativamente simple: es un polímero, es decir, una cadena compuesta por muchas unidades repetidas unidas entre sí. Estas unidades son los nucleótidos, cada uno de los cuales tiene tres partes: un azúcar, un fosfato y una base nitrogenada.

1.2.ESTRUCTURA SECUNDARIA.

La estructura secundaria del ADN es la disposición en el espacio de dos cadenas o filamentos de polinucleótidos en doble hélice, con las bases nitrogenadas encaradas y unidas mediante enlaces o puentes de hidrógeno.

1.3.ESTRUCTURA TERCIARIA.

La estructura terciaria del ADN consiste en que la disposición en el espacio de la fibra de ADN  en forma de doble hélice, se encuentra retorcida sobre si misma formando una especie de superhélice. Esta disposición se llama ADN superenrollado.

Los superenrollamientos del ADN proporcionan dos ventajas. La primera ventaja es conseguir reducir la longitud del ADN; la segunda, facilitar el proceso de duplicación del ADN.

2. NIVELES DE EMPAQUETAMIENTO.

Para empezar a hablar de los niveles de empaquetamiento, primero debemos conocer lo que significa la palabra cromatina. La cromatina es una substancia fundamental del núcleo celular, constituida por todos los filamentos de ADN que se encuentran en diferentes formas de condensación. La condensación que se consigue con los superenrollamientos, está muy lejos de ser suficiente para condensar el ADN dentro del nucleo de la cél·lula eucariota i mucho menos para poder constituir cromosomas. Para hacerlo, el ADN se empaqueta sobre unas proteínas denominadas histonas, excepto los espermatozoides, que lo hacen sobre las protaminas.

3.DOGMA CENTRAL (DEL ADN A LAS PROTEÍNAS).

La información genética es la información para sintetizar RNA y proteínas, y presenta las características siguientes:

  • Está codificada en la secuencia de bases del DNA
  • Lleva codificada la secuencia de aminoácidos de las proteínas
  • El paso de la información del DNA a las proteínas, denominado flujo de información, no es directo, sino que se hace a través de una molécula mensajera, el RNA mensajero o mRNA
  • El flujo de información genética se realiza mediante dos procesos consecutivos, la transcripción y la traducción.
  • En las células eucariotas, la transcripción se produce en el núcleo y la traducción en el citoplasma.

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