ADN y Cromosomas

Introducción

  • La vida depende del almacenamiento estable y de la herencia de material genético.
  • La información genética está contenida en largas moléculas de ADN llamadas cromosomas.
  • El ADN está formado por una secuencia de cuatro nucleótidos: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C).
  • Cada molécula de ADN es una doble hélice compuesta por hebras anti-paralelas y complementarias, mantenidas unidas por enlaces de hidrógeno entre bases: A-T (2 enlaces) y G-C (3 enlaces).

Estructura del ADN

  • El genoma eucariota está contenido en cromosomas, que son largas cadenas de ADN.
  • Los genes son segmentos de ADN transcritos a ARN, que a su vez se traduce en proteínas.

Cromosomas

  • Un cromosoma contiene:
    • Genes.
    • Orígenes de replicación.
    • Un centrómero (enlace entre las dos cromátidas)
    • Dos telómeros (extremos protectores).
  • La duplicación y distribución de cromosomas es fundamental para la división celular.
  • El ADN se compacta con proteínas llamadas histonas, formando cromatina, que se organiza en nucleosomas.

Modificación de la Cromatina

  • Las células pueden regular la cromatina: condensación y descondensación.
  • Una cromatina menos condensada permite acceso a las proteínas responsables de la expresión génica y reparación del ADN.
  • Condensación extrema previene la expresión de genes, como durante la mitosis.

Apareamiento de Bases

  • El apareamiento específico de bases varía: A=T y G≡C (pareo Watson-Crick).

Tipos de ARN

  • ARN mensajero (ARNm): transporta la información genética del ADN a los ribosomas para la síntesis de proteínas.
  • ARN ribosomal (ARNr): componente de los ribosomas, ayuda a leer el ARNm.
  • ARN de transferencia (ARNt): transporta aminoácidos a los ribosomas.
  • ARN no codificante: regula la expresión genética (ej. miRNA).

Nucleótidos

  • Los nucleótidos son los bloques de construcción de ADN y ARN, compuestos por:
    • Base nitrogenada (purinas y pirimidinas).
    • Azúcar (desoxirribosa en ADN, ribosa en ARN).
    • Grupo fosfato.

Características del ADN

  • ADN forma una doble hélice donde:
    • Azúcares y fosfatos constituyen el esqueleto exterior (azúcar-fosfato).
    • Bases nitrogenadas se emparejan en el interior (A-T, G-C).
  • Las cadenas de ADN son antiparalelas, y el apareamiento de bases es altamente específico.

Experimentos Clave en la Identificación del ADN como Material Genético

  • Frederick Griffith (1928): Experimentos con cepas bacterianas transforman bacterias no patógenas en patógenas mediante un "principio transformante".
  • Avery, McCarty y MacLeod (1944): Identifican el ADN como el principio transformante al demostrar que el material purificado no contenía proteínas pero sí ADN.
  • Hershey y Chase (1952): Utilizan fagos para demostrar que el ADN (no las proteínas) se inyecta en las células huésped y es el material genético.

Resumen Comparativo: ADN vs ARN

  • ADN:
    • Función: Almacenamiento de información genética.
    • Estructura: Doble hélice, azúcar desoxirribosa, bases (A, T, G, C).
  • ARN:
    • Función: Participa en la síntesis de proteínas.
    • Estructura: Generalmente de cadena sencilla, azúcar ribosa, bases (A, U, G, C).