DOGMA CENTRAL BIOLOGIA MOLECULAR

Ordoñez Trujillo Omar                                                                             Grupo: 2655

DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA MOLECULAR

En 1958, Francis Crick publica un trabajo titulado “On protein syntesis” (“Sobre la síntesis proteica”) en el que expone su hipótesis llamada “Dogma Central de la Biología Molecular” sobre cómo se sintetizan las proteínas a partir de la secuencia de ADN. Según las palabras del propio Crick: "Esto indica que una vez que la 'información' ha pasado a la proteína no puede volver a salir (hacia atrás). Más precisamente, es posible transferir información de ácido nucleico a ácido nucleico, o de ácido nucleico a proteína, pero la transferencia de información de proteína a proteína, o de proteína a ácido nucleico no es posible. Por información se entiende aquí la determinación precisa de la secuencia, ya sea de bases en el ácido nucleico o de residuos de aminoácidos en la proteína".

DUPUCACIÓN DEL DNA

La duplicación del DNA implica tres pasos principales. Primero, la doble hélice del DNA debe abrirse de forma que pueda "leerse" la secuencia de las bases. Después, deben sintetizarse las nuevas cadenas del DNA con las secuencias de las bases complementarias respecto de las bases de las dos cadenas parentales. En las células eucarióticas, una de las nuevas cadenas de DNA es sintetizada en fragmentos. Así que el tercer paso de la duplicación del DNA consiste en unir los fragmentos para formar una cadena continua de DNA. Un conjunto específico de enzimas se encarga de realizar cada paso.

La DNA helicasa separa las cadenas de DNA parentales Junto con diversas enzimas, la DNA helicasa ("la enzima que separa la doble hélice") actúa para romper los puentes de hidrógeno entre los pares de bases complementarías, que mantienen juntas las dos cadenas de DNA parentales. Esta acción separa y desenrolla la doble hélice parental y forma una "burbuja" de duplicación. Dentro de esta burbuja de duplicación, las bases de nucleótidos de estas cadenas de DNA parentales ya no forman pares entre sí. Cada burbuja de duplicación contiene dos "horquillas" de duplicación donde las dos cadenas de DNA parentales dejan sus nucleótidos expuestos que van a servir de molde para la síntesis de las nuevas cadenas hijas de DNA.

La DNA polimerasa sintetiza nuevas cadenas de DNA Las burbujas de duplicación son esenciales porque permiten a una segunda enzima, la DNA polimerasa ("enzima que hace un poIimero de DNA"), tener acceso a las bases de cada cadena de DNA). En cada horquilla de duplicación, un complejo de DNA polimerasa y otras proteínas se enlazan a cada cadena parental. Por consiguiente, habrá dos complejos de DNA polimerasa, uno en cada cadena parental. La DNA polimerasa reconoce una base no apareada en la cadena parental y la combina con una base complementaria de un nucleótido libre. Por ejemplo, la DNA polimerasa aparea un nucleótido libre de timina a la base expuesta de adenina de la cadena parental. Luego, la DNA polimerasa cataliza la formación de nuevos enlaces covalentes, uniendo el fosfato del nucleótido libre entrante con el azúcar del nucleótido que se agregó recientemente (el extremo 3') de la cadena hija en crecimiento. De esta forma, la DNA polimerasa cataliza la unión en el esqueleto de azúcar-fosfato de la cadena hija.

La DNA polimerasa siempre se abre del extremo 3' de una cadena DNA parental (el extremo con un grupo azúcar libre) y va hacia el extremo 5' (con un grupo fosfato libre); los nuevos nucleótidos siempre se agregan al extremo 3' de la cadena hija. En otras palabras, la DNA polimerasa se mueve de 3' a 5' en una cadena parental y de forma simultánea de 5' a 3' en la cadena hija. Finalmente, puesto que las dos cadenas de DNA parentales de doble hélice están orientadas en las moléculas de D N A polimerasa se mueven en sentidos opuestos en las dos cadenas parentales.

Los segmentos de DNA se unen por la DNA ligasa, la DNA helicasa "aterriza" en la doble hélice y se desplaza a b largo de ella para desenrollarla y separarla en cadenas. Como las dos cadenas de DNA van en sentidos opuestos, conforme se mueve la enzima DNA helicasa hacia el extremo 5 de una cadena parental, se mueve de forma simultánea hacia el extremo 3' de la otra cadena parental. Ahora las dos D N A polimerasas "aterrizando" en las dos cadenas separadas de DNA. Una D N A polimerasa (llamada polimerasa número 1) sigue detrás de la helicasa hacia el extremo 5' de la cadena parental y puede sintetizar una cadena D N A hija, completa y continua, llamada cadena guía. Sin embargo, en la otra cadena parental la DNA polimerasa número 2 se aleja de la helicasa, por b que sólo puede catalizar la síntesis de un fragmento de la nueva cadena de DNA, llamada cadena rezagada, la cual se sintetiza de manera discontinua. Conforme la helicasa continúa desenrollando más la doble hélice, DNA polimerasas adicionales (números 3, 4, etc.), deben "aterrizar" en esta cadena y sintetizar más fragmentos de DNA. A estos segmentos de DNA que se sintetizan en la cadena rezagada se les conoce como fragmentos de Okazaki.

De esta forma, múltiples DNA polimerasas catalizan la síntesis de fragmentos de DNA de diversas longitudes. Cada cromosoma puede formar cientos de burbujas de duplicación. Dentro de cada burbuja hay una cadena guía, de decenas a cientos de miles de pares de nucleótidos de longitud, y de docenas a miles de fragmentos de Okazaki en las cadenas rezagadas, cada uno quizá con 100 a 200 pares de nucleótidos de longitud. De esta forma, una célula sintetiza millones de fragmentos de DNA mientras duplica un solo cromosoma. ¿Cómo se unen todos estos fragmentos? Éste es el trabajo que debe efectuar la tercera enzima importante, la DNA ligasa. Muchas de estas enzimas unen los fragmentos de DNA hasta que cada cadena hija contenga un polímero DNA largo y continuo.[pic 1]

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TRANSCRIPCION

El DNA de una célula eucariótica se aloja en el núcleo celular, pero la síntesis de proteínas se efectúa en los ribosomas del citoplasma. Por lo tanto, es imposible que el DNA dirija directamente la síntesis de proteínas. Debe haber un intermediario, es decir, una molécula que lleve la información del DNA en el núcleo a los ribosomas del citoplasma. Esta molécula es el ácido ribonucleico, o RNA.

El DNA codifica la síntesis de tres tipos principales de RNA: el RNA mensajero (RNAm), el RNA ribosómico (RNAr) y el RNA de transferencia (RNAt).Todas estas moléculas de RNA intervienen en la traducción de la secuencia de nucleótidos de los genes en la secuencia de aminoácidos de las proteínas.

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