INSTRUCCIONES PARA LA FABRICACIÓN DE PARTES: LA MOLÉCULA DEL ADN

Colección: La Ciencia para todos.

“Máquinas vivientes.
¿Cómo se mueven las células?”

Isaura Meza/ Eugenio Frixione

CAPÍTULO I.

INSTRUCCIONES PARA LA FABRICACIÓN DE PARTES: LA MOLÉCULA DEL ADN.

El movimiento de las células, junto a todas las funciones que posee, es parecido a una máquina de la ingeniería actual ya que al igual que éstas, todas las partes que la componen deben funcionar con una extraordinaria precisión y perfección.  Sin embargo, existe una crucial diferencia entre ambas, ya que la célula debe construir por sí misma sus propias partes y posteriormente ensamblarlas para poder crear un conjunto que funcione de manera ideal. Todas sus partes van a unirse parecido a un rompecabezas, cuya funcionalidad va depender estrictamente de la calidad de fabricación sus partes. Las instrucciones para realizar o fabricar estas partes se encuentran almacenadas en las moléculas del ácido desoxirribonucleico (ADN),  el cual es importante mantener el buen funcionamiento de los seres vivos, constituyendo así el material genético.

En este capítulo, el libro se concentra en varios aspectos del DNA que hemos visto en clase, empezando con la estructura helicoidal que posee terminando con la explicación de que existen secuencias en el ADN que no contienen ningún mensaje, por lo tanto sólo mencionaremos lo más relevante.

El DNA posee una estructura helicoidal que se presenta como una doble cadena de nucleótidos, en la que las dos hebras están unidas entre sí por unas conexiones denominadas puentes de hidrógeno, unidos a su vez a las moléculas que forman los escalones con los que están a lado por medio de enlaces fosfodiéster. En el ADN, cada escalón es un nucleótido, y cada nucleótido está formado por desoxirribosa, una base nitrogenada (que puede ser Adenina, Timina, Citosina  y Guanina) y un grupo fosfato que actúa como enganche de cada escalón con el siguiente. En el año 1953 se postula el modelo de la doble hélice por James Watson y Francis Crick que muestra que el ADN es un buen almacén de información. El libro lo explica ampliamente y agrega varias imágenes. Después se explica de la misma forma la replicación del DNA, que este proceso de demanda alta fidelidad y podría dividirse en tres grandes etapas. En esta etapa existe un paso que se nos interesó, que es cuando se incorpora un nucleótido a la nueva cadena. Hay que asegurarse que es el correcto, ya que el complementario a la base que se está leyendo en la cadena que sirve de molde, un error en esta parte implica que el nucleótido tendrá que ser eliminado, pues de lo contrario el código se altera y al descifrarlo se tendrá una palabra y una instrucción errónea. También, en este capítulo se menciona la replicación en la doble hélice y se muestran las varias enzimas que participan, la síntesis de proteínas, replicación del DNA y los tipos del mismo.

CAPÍTULO II.

FABRICACIÓN DE LAS PARTES: DEL ADN A LAS PROTEÍNAS.

SÍNTESIS DE LOS ARNs: FABRICACIÓN DE MOLÉCULAS INTERMEDIARIAS

Los ARNs fueron hallados primeramente en las células formando las estructuras llamadas ribosomas que participan en la síntesis de proteínas. Años después se descubrieron los ARNs de transferencia (ARNt) y los ARN mensajeros (ARNm). Cada molécula de ARN esta formada por una sola cadena de bases ynl tiene estructura doble hélice. En el ARN el uracio (U) sustituye a la timina apareandose con la adenina.

Las moléculas de ARN mensajero llevan las instrucciones del ADN a ribosomas que son la línea de ensamble. Ahí, el se descifra para obtener las instrucciones y acomodar las partes que forman una proteína específica. En este nivel se requieren los ARN de transferencia los cuales llevan los aminoácidos -componentes de una proteína- al sitio de ensamble.

Los ribosomas están formados por ARN ribosomales, cada ribosoma está formado por tres moléculas de ARN. La transcripción del ADN para formar una molécula de ARN se hace por las enzimas llamadas polimerasas del ARN, que incorporan ribonucleótidos en una cadena leyendo siempre la información que esta en el ADN en la dirección 3'-5'. Las polimerasas leen un mensaje en el ADN cuando encuentra la señal que le indica dónde y que tan rápido debe leerlo.

PRODUCCIÓN DE LAS PARTES: SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

Las proteínas corresponden a las partes de las diferentes maquinarias celulares que ejecutan las instrucciones almacenadas en el ADN, estas indican cuando se traduce el mensaje del cual se construye una proteína y el orden en el que esta debe construirse.

Cada secuencia de tres nucleótidos en ARNm forma un codón, la unidad mínima en la clave que, al descifrarse, indica que aminoácido se selecciona para ponerlo en la línea de ensamble.

Cuando un ARNm específica su información se dice que esta siendo traducido, es ahí cuando la información contenida originalmente en el ADN se interpreta y se puede sintetizar una proteína. Los ARNs de transferencia son los encargados de seleccionar cada uno de los aminoácidos, lo reconoce y se une a él a través de su extremo 5'.

Los ARNt cargados llegan a los ribosomas, en donde se el ARNm se esta traduciendo y transloca al ribosoma el aminoácido necesario para que la proteína se vaya formando.

Todo este ensamble se lleva a cabo en los ribosomas. Las dos partículas de ribosomas contienen moléculas de ARN combinadas con proteína.

Componentes proteicos abundantes del citoesqueleto:

ACTINA. Proteína globular con un peso molecular de 42 700 daltones, tiene aproximadamente 427 aminoácidos formando una cadena lineal o polipéptido. Es una proteína acídica, un elevado porcentaje de aminoácidos ácidos y una carga eléctrica negativa.

MIOSINA. Proteína de gran tamaño. Se encuentra en abundancia en los tejidos musculares. La miosina existe en varias formas. La miosina I tiene una cadena formada por 1200 a 1400 aminoácidos y una o dos cadenas ligeras con 130 a 150 aminoácidos. Este tipo de miosinas se encuentra en células no musculares. La miosina II forma los filamentos gruesos en sarcómeros de los músculos y también se encuentran en células no musculares que requieren la contracción de las estructuras formadas por la actina.

TUBULINA. Mayoritaria en el citoesqueleto de las células. Son proteínasacídicass. Los dos tipos de tubulina no son idénticos y de hecho se transcriben de genes diferentes. La tubulina alfa puede también estar acetilada. Esta tubulina se comporta en forma diferente y se asocia en forma particular a estructuras celulares como los flagelos. Las tubulinas son,  proteínas conservadas, por lo que su secuencia de aminoácidos no varía mucho en diferentes, sean animales o vegetales. Hay proteínas asociadas a la tubulina y su papel es facilitar la polimerización de la proteína en microtúbulos. Estas proteínas forman grupos llamados MAPS y TAU.

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