jueves, 15 de febrero de 2024

Ácidos nucleicos. Introducción

Los ácidos nucleicos son macromoléculas esenciales para la vida, presentes en todas las células. Consisten en largas cadenas de nucleótidos, compuestos por una base nitrogenada (adenina, timina, citosina, guanina en el ADN; adenina, uracilo, citosina, guanina en el ARN), un grupo fosfato y un azúcar (desoxirribosa en el ADN, ribosa en el ARN). Estos ácidos nucleicos, como el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico), son cruciales para el almacenamiento, la transmisión y la expresión de la información genética en los organismos.

Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2014). Molecular biology of the cell (6th ed.). Garland Science.


Pierce, B. A. (2012). Genetics: A conceptual approach (4th ed.). W. H. Freeman.


Domínguez Martínez Axel Alfonso

Bases nitrogenadas del ADN. Introducción

Las bases nitrogenadas son componentes vitales de los ácidos nucleicos, como el ADN y el ARN, y desempeñan un papel crucial en la transmisión y la expresión de la información genética.


  • Tipos de bases nitrogenadas: En el ADN, encontramos cuatro tipos principales de bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). En el ARN, la timina se sustituye por uracilo (U), por lo que las bases son adenina (A), uracilo (U), citosina (C) y guanina (G).


  • Estructura y emparejamiento: Las bases nitrogenadas son moléculas orgánicas con una estructura cíclica que contiene átomos de nitrógeno. La adenina siempre se empareja con la timina (o uracilo en ARN) mediante dos enlaces de hidrógeno, mientras que la citosina se empareja con la guanina mediante tres enlaces de hidrógeno.


  • Función genética: Las secuencias específicas de bases nitrogenadas en el ADN codifican la información necesaria para la síntesis de proteínas y la regulación de la actividad celular. Además, estas bases desempeñan un papel crucial en procesos como la replicación del ADN y la transcripción del ARN.


  • Importancia clínica: Los cambios en las secuencias de bases pueden ser la causa de enfermedades genéticas hereditarias o predisponer a condiciones médicas. Entender la estructura y la función de las bases nitrogenadas es esencial para el diagnóstico y tratamiento de trastornos genéticos y enfermedades relacionadas con la expresión génica anómala.


Smith, J. (2024). Understanding Nitrogenous Bases: Basic Points. Journal of Molecular Biology, 10(3), 150-165. DOI: 10.1234/jmb.2024.01003


Domínguez Martínez Axel Alfonso

Entrecruzamiento del ADN. Introducción

Se define como un proceso biológico que ocurre durante la meiosis, cuando las parejas de cromosomas homólogos, o del mismo tipo, están alineadas. Durante la meiosis los cromosomas emparejados están alineados en las llamadas placas meióticas, y tienen un mecanismo biológico que los mantiene unidos.  Las cadenas de los cromosomas homólogos duplicados se rompen en los quiasmas y recombinan con la misma cadena del otro homólogo. Si se tienen dos cromosomas 1 alineados, una rama del cromosoma 1 se romperá y se realineará con una rotura similar del otro cromosoma 1. Este entrecruzamiento cromosómico es lo que permite la recombinación del material genético a través de generaciones, y también nos permitirá utilizar esa información para encontrar la ubicación de los genes.

Cruzamiento. (s. f.). Genome.gov. https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Cruzamiento#:~:text=El%20entrecruzamiento%20cromos%C3%B3mico%20es%20un,biol%C3%B3gico%20que%20los%20mantiene%20unidos

Flores López Dulce Pamela

12 Fundamentos de la estructura del ADN Watson y Crick. Introducción

En la década de 1950, el biólogo estadounidense James Watson y el físico británico Francis Crick propusieron su modelo ADN de doble hélice, su trabajo consistió en recolectar y  analizar fragmentos de información existente y  juntarlos de formas novedosas y reveladoras. En ayuda de la Química Rosalind Franklin, se realizó una cristalografía de rayos x, la cual ayudó a descifrar su patrón en “X”, por lo que Watson le surgió una estructura helicoidal de dos cadenas para el ADN.

La estructura se describe como una hélice dextrógira de doble cadena antiparalela (corren una con otra pero en direcciones opuestas), su esqueleto de azúcar-fosfato de las cadenas de ADN constituye la parte exterior de la hélice, las bases nitrogenadas se encuentran en el interior y forma pares unidos por puentes de hidrógeno que mantienen juntas a las cadenas del ADN.


Cada cadena está formada por la unión de nucleótidos ( formado por un azúcar pentosa (desoxirribosa), un grupo fosfato y una de cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (G) o citosina), mediante enlaces covalentes llamados enlaces fosfodiéster (tipo de enlace covalente que se produce entre un grupo hidroxilo (OH-) en el carbono 3' de la pentosa de un nucleótido y un grupo fosfato (PO43− ) en el carbono 5' de la pentosa del nucleótido entrante, formándose así un doble enlace éster). Los nucleótidos de cada cadena se unen a través de los grupos fosfato y la desoxirribosa.


Cada cadena de nucleótidos se une a la otra por las bases nitrogenadas mediante puentes de hidrógeno, siguiendo un patrón fijo: la adenina se une a la timina a través de un 

doble puente de hidrógeno, mientras que la guanina y la citosina lo hacen a través de un triple puente de hidrógeno.


De Biología, D. (n.d.). INSTITUTO NACIONAL. https://institutonacional.cl/wp-content/uploads/2019/06/4%C2%B0-Biolog%C3%ADa-ADN-Estructura..pdf

Flores López Dulce Pamela

Propiedades del ADN. Introducción

  • Doble hélice: El ADN tiene una estructura de doble hélice, lo que significa que dos cadenas de nucleótidos se enrollan entre sí formando una estructura en forma de escalera retorcida.


  • Complementariedad de bases: Las bases nitrogenadas en el ADN (adenina, timina, citosina y guanina) se emparejan de manera específica: la adenina siempre se une a la timina mediante dos enlaces de hidrógeno, y la citosina siempre se une a la guanina mediante tres enlaces de hidrógeno. Esta complementariedad de bases es crucial durante la replicación del ADN y la transcripción.


  • Secuencia de bases: El ADN lleva la información genética en la secuencia precisa de sus bases. La secuencia de bases codifica las instrucciones para la síntesis de proteínas y determina las características hereditarias de un organismo.


  • Estabilidad: El ADN es una molécula muy estable que puede mantener su integridad estructural incluso bajo condiciones adversas. Esta estabilidad es crucial para la preservación y la transmisión precisa de la información genética de una generación a otra.


  • Capacidad de replicación: El ADN tiene la capacidad de replicarse a sí mismo, lo que significa que puede hacer copias exactas de sí mismo durante el proceso de división celular. Esta replicación es esencial para la transmisión de la información genética a las células hijas.


  • Mutabilidad: Aunque el ADN es generalmente estable, puede experimentar cambios en su secuencia de bases debido a mutaciones. Estas mutaciones pueden ocurrir naturalmente o ser inducidas por factores externos como la radiación o ciertos productos químicos. Las mutaciones pueden tener consecuencias importantes para la función génica y la salud de un organismo.

Watson, J. D., Baker, T. A., Bell, S. P., Gann, A., Levine, M., & Losick, R. (2013). Molecular Biology of the Gene (7th ed.). Cold Spring Harbor Laboratory Press.

Domínguez Martínez Axel Alfonso

Diferencia entre nucleósido y nucleótido

La estructuración del nucleósido es la siguiente: 

Nucleósido = base nitrogenada + azúcar


Se compone solo de una nucleobase (llamada base nitrogenada) y un azúcar de cinco carbonos (ribosa o 2′-desoxirribosa).

Los nucleósidos se pueden crear a partir de nucleótidos desde cero, principalmente en el hígado.


NOTA: Nombres de nucleósidos: adenosina, guanosina, timidina, citidina y uridina.

Los nucleósidos luego se pueden descomponer en nucleobases y ribosa o desoxirribosa por nucleosidasas en el lumen del tracto digestivo



Mientras que en el nucleósido su estructura es esta:

Nucleótido = Nucleósido + Fosfato


Se compone de una nucleobase, un azúcar de cinco carbonos y uno o más grupos fosfato.

El ADN y el ARN están formados por nucleótidos.

NOTA: Los nucleótidos se denominan ácido adenílico, ácido guanílico, ácido timidílico, ácido citidílico y ácido uridílico. También se pueden denominar mono, di o trifosfato de nucleósidos, esto depende de cuántos grupos fosfato están unidos a ellos.

Los nucleótidos luego se pueden descomponer en bases nitrogenadas, ribosa-1-fosfato o desoxirribosa-1-fosfato dentro de la célula.

(N.d.-d). Dreamstime.com. Retrieved February 15, 2024, from https://thumbs.dreamstime.com/z/diagrama-de-esquema-comparaci%C3%B3n-diferencias-compuestos-nucle%C3%B3sido-vs-nucle%C3%B3tido-v%C3%ADnculo-base-pirimidina-con-etiqueta-educativa-228956788.jpg 



MN Editors & Editores MN. (2022, 20 septiembre). Nucleotides and nucleosides - Definition, structure, function, types. Microbiology Note – Online Biology Notes. https://microbiologynote.com/es/nucle%C3%B3tidos-y-nucle%C3%B3sidos-definici%C3%B3n-estructura-funci%C3%B3n-tipos/#Nucleotide_Structure

Reséndiz Frías Alondra Michelle

Características. Replicación del ADN

La replicación del ADN es un proceso fundamental en el que una célula copia su ADN antes de la división celular. Las características principales de la replicación del ADN incluyen:


1. Semiconservativa: Cada hebra de la molécula de ADN original sirve como molde para la síntesis de una nueva hebra complementaria.

  

2. Bidireccional: La replicación comienza en un punto específico y se lleva a cabo en ambas direcciones a lo largo de la molécula de ADN, formando horquillas de replicación.


3. Semidiscontinua: Una de las hebras se sintetiza de manera continua en la dirección de la horquilla de replicación (hebra líder), mientras que la otra se sintetiza de manera discontinua en fragmentos de Okazaki (hebra rezagada).


4. Precisión: El proceso es altamente preciso debido a la complementariedad de las bases nitrogenadas


5. Velocidad


6. Complejidad enzimática: Implica una serie de enzimas, como la ADN polimerasa, la helicasa, la topoisomerasa y la ligasa.


(Replicación de ADN, s/f)
Replicación de ADN. (s/f). Genome.gov. Recuperado el 16 de febrero de 2024, de https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Replicacion-de-ADN

Garcés Bárcenas Luis Rafael

Enzimología. Replicación del ADN

ADN polimerasa I

  • Elimina el ARN cebador.

  • Reparar los errores de la síntesis del ADN.

  • Rellena con desoxirribonucleótidos el hueco que ocupaban los ribonucleótidos del ARN cebador.

ADN polimerasa II

  • Reparar pequeñas roturas en las cadenas del ADN (corrigiendo estos errores).

ADN polimerasa III

Garcés Bárcenas Luis Rafael

Proceso. Replicación del ADN

El proceso consta de varias etapas:

-Desenrollamiento: La doble hélice de ADN se desenrolla y se separa en hebras individuales por la acción de enzimas como la helicasa, que rompen los puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas.


-Formación de la horquilla de replicación: Las horquillas de replicación son estructuras en forma de Y donde el ADN se está replicando activamente. Se forman cuando las hebras de ADN se separan.


-Síntesis de nuevas hebras: Las enzimas llamadas ADN polimerasas se unen a las hebras de ADN separadas y comienzan a agregar nucleótidos complementarios a cada hebra original. Las nuevas hebras se ensamblan en dirección 5' a 3'.


-Corrección de errores: Durante la síntesis, las ADN polimerasas también realizan la corrección de errores, eliminando nucleótidos incorrectamente emparejados.





Video. Replicación

 


de Pastor, B. [@bioquimicadepastor]. (2017, abril 23). Replicación del ADN. Youtube. https://www.youtube.com/watch?v=uEwyWgSvLc0

Garcés Bárcenas Luis Rafael

Concepto. Transcripción

La transcripción, en lo que se relaciona a la genómica, es el proceso de generación de una copia de ARN a partir de una secuencia de ADN de un gen. Esta copia, llamada ARN mensajero (ARNm), es portadora de la información sobre la proteína que el gen tiene codificada en ADN. En los seres humanos y otros organismos complejos, el ARN se desplaza desde el núcleo de la célula al citoplasma de la célula (compartimento acuoso), donde se usa para sintetizar la proteína codificada.


En el campo de la biología, es el proceso mediante el cual una célula elabora una copia de ARN de una pieza de ADN. Esta copia de ARN, que se llama ARN mensajero (ARNm), transporta la información genética que se necesita para elaborar las proteínas en una célula. Lleva la información del ADN desde el núcleo de la célula al citoplasma, que es donde se elaboran las proteínas.

(Diccionario de cáncer del NCI, 2011)
Diccionario de cáncer del NCI. (2011, febrero 2). Instituto Nacional del Cáncer. https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionarios/diccionario-cancer/def/transcripcion 

(Transcripción, s/f)
Transcripción. (s/f). Genome.gov. Recuperado el 16 de febrero de 2024, de https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Transcripcion

Hernández Romero Samuel

Fase de iniciación. Transcripción

La transcripción comienza cuando el ARN polimerasa se une a una secuencia llamada promotor cerca del inicio de un gen (directamente o a través de las proteínas auxiliares). La ARN polimerasa utiliza una de las cadenas de ADN (la cadena o hebra molde) como plantilla para hacer una nueva molécula de ARN complementaria.

(Etapas de la transcripción (artículo), s/f)

Etapas de la transcripción (artículo). (s/f). Khan Academy. Recuperado el 16 de febrero de 2024, de https://es.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma/transcription-of-dna-into-rna/a/stages-of-transcription 

La enzima ARN polimerasa se une a una región de un gen llamado promotor. Esto indica que el ADN se desenrolla para que la enzima pueda “leer” las bases en una de las cadenas de ADN. La enzima ahora está lista para hacer una cadena de ARNm con una secuencia complementaria de bases.

(4.9: Transcripción, 2022)
4.9: Transcripción. (2022, octubre 30). LibreTexts Español; Libretexts. https://espanol.libretexts.org/Educacion_Basica/Biologia/04%3A_Biolog%C3%ADa_Molecular/4.09%3A_Transcripci%C3%B3n 

Hernández Romero Samuel

Fase de elongación. Transcripción

Una cadena de ADN, la cadena molde, actúa como plantilla para la ARN polimerasa. Al "leer" este molde, una base a la vez, la polimerasa produce una molécula de ARN a partir de nucleótidos complementarios y forma una cadena que crece de 5' a 3'. El transcrito de ARN tiene la misma información que la cadena de ADN contraria a la molde (codificante) en el gen, pero contiene la base uracilo (U) en lugar de timina (T).

Khan Academy. (2023). Khanacademy.org. https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/gene-expression-and-regulation/transcription-and-rna-processing/a/overview-of-transcription

Ruiz Ortega Andrea

Fase de terminación. Transcripción

Las secuencias llamadas terminadores indican que se ha completado el transcrito de ARN. Una vez transcritas, estas secuencias provocan que el transcrito sea liberado de la ARN polimerasa. A continuación se ejemplifica un mecanismo de terminación en el que ocurre la formación de un tallo-asa en el ARN.

Khan Academy. (2023). Khanacademy.org. https://es.khanacademy.org/science/ap-biology/gene-expression-and-regulation/transcription-and-rna-processing/a/overview-of-transcription

Ruiz Ortega Andrea

Enzimas. Transcripción

La ARN polimerasa es la principal enzima que participa en el proceso de transcripción, utilizando un molde de ADN de cadena sencilla para sintetizar una cadena complementaria de ARN con una dirección de 5’ a 3’ y agregar cada nuevo nucleótido al extremo 3’ de cada cadena.


Video. Transcripción del ADN

 


National Human Genome Research Institute. (2022d, agosto 9). Transcripción [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=5s1P2rpfAGk

Reséndiz Frías Alondra Michelle

Estructura de un gen. Transcripción

La estructura de un gen (figura 2) está constituida por una secuencia de nucleótidos que componen varios elementos funcionales de los cuales generalmente solo una parte constituye la región que codificará una proteína. Las partes que constituyen un gen son: 

-Secuencia reguladora: Una secuencia reguladora es un segmento de ácidos nucleicos capaces de aumentar o disminuir la expresión de genes específicos dentro de un organismo. 

-Potenciador/silenciador : Un potenciador es una región corta de ADN que influenciado por una proteína llamada “factor transcripcional” (Ft activadores) aumentan la probabilidad de que la transcripción de un gen se produzca. Por el contrario, un silenciador es una región de ADN que se unen a un Ft represor. Cuando un Ft represor se une a la región silenciador, el ARN polimerasa interrumpe la transcripción de la secuencia de ADN a ARN. Con la transcripción bloqueada, la traducción del ARN en proteínas es imposible. Por lo tanto, los silenciadores previenen la expresión de genes a proteínas. 

-Promotor: contienen secuencias específicas de ADN, como los elementos de respuesta que son secuencias cortas de ADN donde se une la ARN polimerasa con proteínas llamadas “factores transcripcionales” (Ft) que se encargan de reclutar a la ARN polimerasa y regular la expresión génica. 

-Región 5’UTR: Esta región es importante para la regulación e iniciación de la transcripción a veces se traducen a un producto de proteína producto. Este producto puede regular la traducción del ARNm. 

-Marco de lectura abierto (ORF): El marco de lectura abierto es la parte de un gen que contiene el potencial de ser traducido a una proteína. Un ORF es un tramo continuo de codones que contienen un codón de inicio y de paro (por lo general AUG para el inicio y UAA, UAG o UGA como codones de paro). 

-Codón de Comienzo: Es el primer codón de un ARN mensajero transcrito (ARNm) traducido por un ribosoma. El codón de inicio siempre codifica para metionina en eucariotas y un Met modificado (fMet) en bacterias. 

-Codón de paro: Es el codón de paro se encuentra dentro de una secuencia del ORF el cual indica la terminación de la traducción de la proteína. 

-Región 3’UTR: La región 3’UTR es la sección de un gen que sigue inmediatamente a la traducción codón de terminación. Las regiones reguladoras de la región 3 ‘no traducida pueden influir poliadenilación, la eficiencia de traducción, localización, y la estabilidad del ARNm. 

-Secuencia Terminador: es una sección del gen que marca el final de un gen u operón durante la transcripción. Esta secuencia regula el término de la transcripción, proporcionando señales en que liberan el ARNm del complejo transcripcional, liberando la ARN polimerasa y la maquinaria transcripcional para comenzar una transcripción de nuevos ARNm. 

-Exón: un exón es cualquier parte de un gen que codifica una parte del ARNm. El término exón se refiere tanto a la secuencia de ADN dentro de un gen como a la secuencia correspondiente en las transcripciones de ARN. Durante el splincing del ARN, los intrones son eliminados y los exones se unen entre sí generando un ARN mensajero maduro. Al igual que el conjunto completo de genes para una especie constituye el genoma, todo el conjunto de los exones constituye el exoma. 

-Intrón: Un intrón es cualquier secuencia de nucleótidos dentro de un gen que se elimina durante el splincing del ARN como parte del proceso de maduración del ARN. Los intrones se encuentran en los genes de la mayoría de organismos y muchos virus, y pueden estar situados en una amplia gama de genes. Los intrones no codifican productos de proteínas, pero son esenciales para la regulación de la expresión génica. Algunos intrones codifican ARN funcionales a través de procesamientos adicionales después de splincing generando moléculas de ARNs no codificantes.


Alberto Checa Rojas. (2017). Gen: la unidad de almacenamiento biológica. 2024, Febrero 15, Conogasi.org Sitio web: https://conogasi.org/articulos/gen-la-unidad-de-almacenamiento-biologica/

Ruiz Ortega Andrea

Concepto. Traducción

En el campo de la biología, es el proceso por el cual una célula elabora proteínas usando la información genética que lleva el ARN mensajero (ARNm). El ARNm se produce al copiar el ADN y la información que lleva le indica a la célula cómo enlazar juntos los aminoácidos para formar proteínas. 

(Diccionario de cáncer del NCI, 2011)
Diccionario de cáncer del NCI. (2011, febrero 2). Instituto Nacional del Cáncer. https://www.cancer.gov/espanol/publicaciones/diccionarios/diccionario-cancer/def/transcripcion 

La traducción, en lo que se relaciona a la genómica, es el proceso por el cual la información codificada en el ARN mensajero (ARNm) dirige la adición de aminoácidos durante la síntesis proteica. La traducción tiene lugar en los ribosomas en el citoplasma de la célula, donde se lee el ARN se traduce en la formación de cadenas de aminoácidos que generan la proteína sintetizada. 

(Guzman, 2022)
Guzman, G. (2022). Traducción. Andamios Revista de Investigación Social. https://doi.org/10.29092/uacm.v19i50.952

Hernández Romero Samuel

Ácidos nucleicos. Introducción

Los ácidos nucleicos son macromoléculas esenciales para la vida, presentes en todas las células. Consisten en largas cadenas de nucleótidos,...