lunes, 7 de julio de 2008

El Gen

ESTRUCTURA BASICA DE UN GEN

La estructura básica está dada por los siguientes componentes como son:

ADN
El ADN es una molécula que codifica información genética. Es una larga cadena doble en forma helicoidal formada por pares de bases coincidentes llamada doble hélice. Hay cuatro tipos de bases en el ADN: A (adenina), T (timina), G (guanina), y C (citosina). El orden de los pares de bases en una fibra de ADN, llamada una secuencia, crea un código de información: el código de ADN 'ATC' tiene un significado diferente del código 'TCA', y así sucesivamente. Cada célula está equipada con una maquinaria especial que lee las secuencias y utiliza la información allí codificada. Toda la información genética de un organismo se llama 'genoma'. Una copia del genoma humano posee una longitud de unos tres billones de bases

Genes

Un gen es una sección de la cadena de ADN que lleva las instrucciones de una función específica. Por ejemplo, los genes de la 'globina' contienen instrucciones para la construcción de la proteína hemoglobina, que es la que permite a nuestra sangre llevar el oxígeno por todo el cuerpo. Los humanos tienen alrededor de 50.000 genes diferentes, los cuales trabajan juntos de forma compleja para controlar mucho de lo que hace nuestro cuerpo. Aunque todos tengamos los mismos genes, hay diferentes versiones de muchos de ellos, llamados alelos. Por ejemplo, mientras que la mayoría de la gente tiene genes que les dan iris pigmentados (de color), existen múltiples alelos para colores específicos. Cada persona tiene una combinación particular de alelos para el color de ojos, el color del pelo, etc., lo cual los convierte en genéticamente únicos.

Cromosomas
Los tres millones de bases del genoma humano no aparecen todos en una fibra continua de ADN. En vez de esto, el genoma humano esta dividido en 23 trozos separados de ADN, llamados cromosomas. Los cromosomas son fibras de ADN pegadas a proteínas. Los humanos tienen 22 cromosomas numerados (también llamados autosomas y convenientemente designados del 1 al 22) además de los cromosomas sexuales X e Y. Una célula típica tiene 2 copias de cada cromosoma numerado, una de la madre y otra del padre, y dos cromosomas sexuales. Las mujeres tienen dos cromosomas X, mientras que los hombres tienen un X y un Y. Esto resulta en un total de 46 cromosomas en cada célula.


ARN

Parecida al ADN ,son de menor tamaño y aparecen tanto en el núcleo como en el citoplasma, existen de distintas clases ,que a través de distintas funciones ,garantizan la transferencia de la información contenida en el ADN y que en el seno del citoplasma se materializa en la síntesis de proteínas. Se diferencia de los ADN en que éste lleva ribosa, como pentosa y que en lugar de la timina lo compone el uracilo. Además el ARN únicamente pose estructura primaria.

Al estar el ADN almacenado en el núcleo de la célula, el primer paso es interpretar la información codificada por un gen para hacer una copia de la misma que pueda viajar fuera del núcleo. Al proceso de hacer esta copia se le llama transcripción. La copia se llama 'ARN mensajero' o 'ARNm'. Se le llama mensajero porque lleva la información del gen a otras partes de la célula.

Proteínas
Las proteínas son complejos químicos que realizan la mayor parte de las funciones en la célula (y, por lo tanto, la mayor parte de las funciones del cuerpo). Por ejemplo, las proteínas llamadas enzimas dirigen la construcción de las estructuras celulares, permiten a nuestro organismo obtener energía de los alimentos que ingerimos, y realizan muchas otras funciones. Para formar la proteína codificada por un gen, el ARNm se une a una maquinaria especial de la célula llamada ribosoma, y que es capaz de leer el código genético y construir la proteína en un proceso llamado translación.

EL GEN

Este diagrama esquemático muestra un gen es un a su estructura física (doble hélice de ADN) y a un cromosoma (derecha). Vale aclarar que este es un ejemplo de Genoma Eucarionte, ya que los Procariontes carecen de intrones.

EL GEN UNIDAD DE FUNCIÓN o “CISTRÓN”

Es el segmento de ADN o ARN que codifica un producto génico específico, una proteína o un ARN implicado en la traducción genética. O también el código correspondiente a una proteína específica. Si una proteína está constituida por una sola cadena polipeptídica o una sola de cadenas idénticas, está determinado por un solo cistrón. Si una proteína está compuesta por dos o más polipéptidos no idénticos en su determinación están implicados dos o más cistrones.

UNIDAD DE RECOMBINACION o ”RECÓN”

La unidad de recombinación es cualquier proceso que comporte la formación de un nuevo DNA a partir de moléculas de DNA distintas ya existentes. Podemos distinguir cuatro procesos basados en la recombinación:

Recombinación homóloga: cuando se requiere que las dos moléculas de DNA que se recombinan posean una amplia homología de secuencia.

Recombinación específica de sitio: cuando los DNA a re combinar lo hacen a través de un pequeño elemento de secuencia casi idéntico, ayudado de proteínas específicas (integras).

La transposición, que es una especie de recombinación que no se basa en una homología de secuencia ni en la presencia de RecA, sino una secuencia especial en uno de los DNA y una proteína específica

La recombinación ilegítima, que aquella en que no se requiere ni homología de secuencia ni acción de ninguna proteína específica. Es un proceso muy raro, a menudo consecuencia de los procesos de reparación y recombinación. Al desorganizar genes y causar mutaciones, limita la aplicación más extendida de las terapias génicas.









Ya que es el proceso que lleva a la obtención de un nuevo genotipo a través del intercambio de material genético entre secuencias homólogas de DNA de dos orígenes diferentes. La información genética de dos genotipos puede ser agrupada en un nuevo genotipo mediante unidad de recombinación. Por lo tanto la unidad de recombinación es otra forma efectiva de aumentar la variabilidad genética de una población.

La unidad de recombinación. Ocurre después de la transferencia es decir, cuando el fragmento de DNA del donador está en la célula receptora. Si no se produce recombinación, el fragmento de DNA del donador se perderá, debido a que no puede replicarse independientemen

UNIDAD DE MUTACIÓN o “MUTÓN”

Es evidente que a partir del momento en que se determinó que el material hereditario eran los ácidos nucleicos (Avery, McLeod y McCarthy 1944) y que se propuso la estructura de la Doble Hélice para el ADN (Watson y Circk, 1953), el gen dejó de ser indivisible y dejó de ser la unidad de mutación, ya que los genes eran segmentos más o menos largos de ADN. Por tanto, el gen no cambiaba como un todo a uno de sus alelos, de manera que cualquiera de los nucleótidos de un gen podría mutar y producir un nuevo alelo. Watson y Crick cuando propusieron su Modelo de la Doble Hélice indicaron que la mutación tendría lugar por la alteración de la secuencia de nucleótidos de un gen. Por tanto, el gen dejaba de ser una partícula discreta indivisible y dejaba de ser la unidad de mutación. La unidad de mutación a nivel molecular fue llamada por Benzer mutón y se corresponde con un par de nucleotidos.

Benzer llegó a estas conclusiones analizando los 3.000 puntuales y de deleción de lisis rápida que afectaban a la zona rII del fago T4. Para ello, llevo a cabo mapas genéticos extremadamente finos o muy densos de las mutaciones que afectaban a dicha región. Dichos mapas genéticos los llevó a cabo basándose en la frecuencia de recombinación entre dos mutaciones distintas. De manera que cuanto más alejadas están entre sí dos mutaciones cualesquiera, mayor es la probabilidad de que se de un intercambio entre ellas y mayor es la frecuencia con la que aparecen fagos descendientes recombinantes. La frecuencia de recombinación es igual al número de fagos descendientes recombinantes dividido por el total de fagos descendientes (parentales más recombinantes) y se da en tanto por ciento. De manera que un 1% de recombinantes significa 1 fago recombinante en un total de 100 fagos (parentales más recombinantes).

Las principales características que distinguen a los fagos mutantes de lisis rápida (rII-) de los fagos normales (rII+) son las siguientes:

· Los fagos T4 normales (rII+): infectan y lisan a las cepas B y K() de E. coli. En la cepa B producen clavas pequeñas y vellosas.

· Los fagos T4 mutantes de lisis rápida (rII-): infectan y lisan a la cepa B de E. coliE. coli pero no pueden lisarla. produciendo calvas grandes y nítidas.

Fago 14


Seymour Benzer

Autoras: Vanessa Cedeño y Paola Vera

Teoria Celular

Teoría celular

ž Célula, es una palabra muy sencilla pero con un gran significado en la historia de la biología. En 1665, el científico inglés Robert Hooke, utilizando un microscopio primitivo, observó en un pedazo de corcho muy delgado pequeñas celdas a las cuales llamó células, hasta este momento dichas celdas no se relacionaban con la vida de las plantas, sino con el almacenamiento de ciertos "jugos". Desde aquí el microscopio comenzó a ser una herramienta esencial en el ámbito científico de la época y en el desarrollo de la biología en general. Luego, muchos otros científicos en otros países durante diecisiete décadas y utilizando el microscopio, lograron perfeccionar el diseño de este instrumento lo que permitió una mejor visualización de las células

La teoría celular consiste en

ž Todas las sustancias vivas están concentradas en las células.

ž Las células son unidades de estructura y función

ž El cuerpo es un agregado de células y las acciones del organismo son el resultado de la suma de las acciones de las células.

ž La célula es además un individuo fundamental e importante – el agente primario de organización.

ž La teoría celular de Schwann exponía dos aspectos:

1) El reconocimiento de que el organismo compuesto se desarrolla de células; y

2) Una nueva filosofía inductiva, genética y mecánica.

ž Tanto Schneider como Sachan afirmaban que el organismo era un agregado según ciertas leyes de otros seres de orden inferior; contra la opinión vitalista de la unidad de la vida en el cuerpo orgánico y contra la fuerza vital unitaria. Schleiden aducía que la vida es el resultado de la colaboración de muchas células. Schleiden, botánico, y Schwann, zoólogo, estudiaron muchos tipos de tejidos en sus respectivos campos. Ambos llegaron a la conclusión de que:

ž La célula es la unidad estructural básica de todos los organismos.

ž La célula constituye la unidad fundamental de los seres vivos.
Todo organismo vivo está constituido por una o por una multitud de células. Este es el enunciado básico de la teoría celular.

ž La Teoría Celular, tal como se le considera hoy, puede resumirse en cuatro proposiciones:

ž En principio, todos los organismos están compuestos de células.

ž En las células tienen lugar las reacciones metabólicas del organismo.

ž Las células provienen tan solo de otras células preexistentes.

Reseña histórica de la teoría celular

ž ROBERT HOOKE(1665)

Con sus observaciones postuló el nombre célula para referirse a los compartimentos que encontró en un pedazo de corcho, al observar al microscopio

ž ANTON VAN LEEUWENHOEK (1673)

Realizó observaciones de microorganismos de charcas, eritrocitos humanos, espermatozoides.

ž THEODOR SCHWANN (1839)

Postuló el primer concepto sobre la teoría celular . Las células son las parte elementales tanto de

plantas como de animales.

ž RUDOLF VIRCHOW (1850)

Escribió: "Cada animal es la suma de sus unidades vitales, cada una de las cuales contiene todas las

características de la vida. Todas las células provienen de otras células".

Los postulados que definen como tal la teoría celular son:

Todos y cada uno de los organismos vivos están constituidos por una (unicelulares) o más células

(multicelulares).

Los antecesores de las células, son células preexistentes.

MICROSCOPIO

El conocimiento de la estructura celular ha dependido de manera decisiva del progreso que ha experimentado la fabricación de microscopio.

La segunda mitad del siglo xlx fue llena de aportes en este campo, así como el desarrollo de técnicas de coloración para visualizar claramente las estructuras celulares.

El microscopio esta constituido por un sistema de lentes acoplados en el interior de un tubo que descansa en u8n soporte mecánico.

Hay que recordar que :

1 milímetro (1mm) - 1.000micras

1 micra - 1.000milimicrones

1 mili micrón -10 angstroms

1mm -10.000.000 angstroms

DIFERENCIAS ENTRE LAS CÉLULAS VEGETALES Y ANIMALES

ž Por lo general las células vegetales son de mayor tamaño que las animales, tienen plastos y están envueltas en una gruesa pared celular, también llamada pared celulósica o membrana de secreción. Sus vacuolas son de gran tamaño y no tienen centriolos.

ORGÁNULOS DE LA CÉLULA

ž CÉLULA ANIMAL

ž 1 Membrana plasmática

ž 2 Retículo endoplasmático granular

ž 3 Retículo endoplasmático liso

ž 4 Aparato de Golgi

ž 5 Mitocondria

ž 6 Núcleo

ž 7 Ribosomas

ž 8 Centrosoma (Centriolos)

ž 9 Lisosomas

ž 10 Microtúbulos (citoesqueleto)

ž CÉLULA VEGETAL

ž 1 Membrana plasmática

ž 2 Retículo endoplasmático granular

ž 3 Retículo endoplasmático liso

ž 4 Aparato de Golgi

ž 5 Mitocondria

ž 6 Núcleo

ž 7 Ribosomas

ž 8 Cloroplasto

ž 9 Pared celulósica

ž 10 Vacuola

Autora: Ana Kristell Delgado Puentes