viernes, 15 de mayo de 2015

ADN

1. El descubrimiento del ADN.

En 1869, el biólogo  Johann Friedrich Miescher, utilizo alcohol caliente y  pepsina enzimática para separar la membrana celular y el citoplasma de la célula, con el fin de  aislar el núcleo de la célula.Este proceso se llevo a cabo con  núcleos de las células obtenidas del pus de vendajes quirúrgicos desechados y del esperma de salmón, provocando una fuerza centrifuga para aislar a los núcleos y luego realizo un análisis químico a los núcleos. De esta forma Miescher obtuvo un nuevo grupo de substancias celulares a las que denomino nucleínas. Después Richard Altmann los identifico como ácidos y les dio el nombre de ácidos nucleicos.



Johann Friedrich Miescher

2. Base molecular de la herencia.


El experimento de Griffith:

El experimento de Griffith,  fue uno de los primeros experimentos que demostró que las bacterias eran capaces de transferir información genética mediante un proceso llamado transformación.
 Frederick Griffith, investigaba varias cepas de neumococo y inyectó en ratones la cepa S y la cepa R de la bacteria.
La cepa lisa (S) era dañina, mientras que la rugosa (R) no lo era, ya que la cepa S se cubre a si misma con una cápsula de polisacárido que la protege del sistema inmune del ser que ha sido infectado, provocando la muerte de este. Mientras que la cepa R no contiene esa cápsula protectora es derrotada por el sistema inmunitario.
Cuando ,inactiva por calor, la cepa S era inyectada, no había secuelas y el ratón vivía. Pero al combinar cepa R (no letal), con cepa S inactivada por calor (no letal), el ratón murió. Además, Griffith encontró células de cepa S vivas. En apariencia la cepa R se convirtió en cepa S. 
La inactivación por calor de Griffith habría dejado intacto el ADN de los cromosomas de las bacterias, que era el causante de la formación del gen S, y podía ser liberado por las células destruidas e implantarse en cultivos sucesivos de cepa R.


Experimento de Griffith descubriendo el "principio de transformación" en la bacteria neumococo.


Experimento de Hershey:




Experimento de Avery:

Oswald Avery y sus compañeros Colin McLeod y Maclin McCarty continuaron con el experimento de Griffith. Después de haber hecho todos las mismas pruebas, observaron que  la transformación de las sepas cuando se eran letales al ser unidas era por el ADN y no por una proteína, como se creía en esos momentos. A pesar de la evidencia que tenia Avery, no era lo suficientemente buena como para dejar de lado la idea de que el factor responsable era una proteína.

Experimento realizado por Avery y sus compañeros.


3. El descubrimiento de la doble hélice.

Reglas de Chargaf:




Difracción de rayos X ( Wilkins y Franklin):

Wilkins junto con Franklin trabajando sobre la difracción de rayos X, describen la estructura de doble hélice del ADN, que posteriormente servirá de base para la descripción de dicha estructura. Wilkins mostró unas nuevas imágenes de difracción de rayos X de alta calidad sobre la molécula de ADN, obtenidas por Franklin.




4. Estructura del ADN.


La molécula de ADN está formada por dos cadenas de nucléicos y este está formada por tres moléculas de naturaleza distinta, un azúcar con cinco átomos de carbono, la desoxirribosa, un fosfato y cuatro bases nitrogenadas diferentes: dos purinas, la adenina y la guanina, y dos pirimidinas, la citosina y la timina. La unidad fundamental de la molécula de ADN está constituida por un nucleótido formado por una de las cuatro bases nitrogenadas enlazada a una molécula de azúcar y a una de fosfato. Está formada por una parte fija (el eje formado por el azúar y el fosfato) y por una parte que varia (esta formada por las bases). Cada nucleótido está unida con la cadena que es situada a su frente. Hay excepciones como la Citosina que solo se puede juntar con la Guanina y la Adenina con la Timina. El ADN también se compone por dos hebras complementaria, que están enrolladas en la doble hélice.

La estructura de doble hélice de la molécula de ADN de Watson y Crick:
Watson y Crick propusieron asignar una estructura de doble hélice a la molécula de ADN,   a partir de estudios cristalográficos realizados por Wilkins y Franklin (en la que la molécula de ADN poseía una estructura helicoidal) y inspirándose en las observaciones de otros investigadores.









Estructura del ADN: el modelo de Watson y Crick.


5. Expresión del mensaje genético.



La información contenida en la secuencia de nucleótidos del ADN podía generar proteinas, no obstante el ADN está en el núcleo y las proteinas se sintetizan en los ribosomas que son situados en el citoplasma. El intermediario resultó ser un ARN que tiene dos proceso: transcripción y traducción. 
Para empezar la traducción de proteínas es necesario que los aminoácidos estén activados. Las distintas fase con:

  1. INICIACIÓN : El ARN se une a la subunidad menor del ribosoma , gracias a la complementariedad entre el ARN y el mensajero.En eucartiotas , la caperuza del ARN permite el reconocimiento de los ARN maduros.Después se junta el ARN mediante su anticodón que es complementario al codón de iniciación del ARN . Ahora se une la subunidad mayor ribosómica.
  2. ENLONGACIÓN:al centro A llega el segundo ARN , el ARN del sitio P sale dejando libre este sitio.La translocación ribosomal posibilita que el ARN pase del sitio A al sitio P , quedando libre A para que se incorpore el siguiente y así sucesivamente.
  3. FINALIZACIÓN: en un momento determinado puede aparecer en el sitio A uno de los codones sin sentido con lo que no entrará ningún nuevo ARN y el péptido estará acabado , liberándose al citoplasma al tiempo que los ribosomas quedan preparados para iniciar una nueva traducción.






ADN. Expresión del mensaje genético