Bases Moleculares

BASES MOLECULARES EN BIOLOGÍA DESARROLLO

Introducción.

La Biología del Desarrollo estudia los procesos que intervienen formación de un organismo completo desde las bases genéticas hasta sus conformaciones morfológicas y funcionales. Es más compleja que la embriología clásica, que es fundamentalmente descriptiva, y nos obliga a revisar conceptos moleculares básicos que nos permiten un mejor entendimiento del curso de biología del desarrollo.

Bioquímica del DNA

El ácido desoxirribonucleico o DNA, es la biomolécula encargada de contener la información génica de un organismo. Este polímero está conformado por cuatro nucleótidos que poseen en su estructura un desoxirribosa, un fosfato, que da carga neta negativa al DNA y bases nitrogenadas, adenina y guanina que son purinas y timina y citosina que son pirimidinas. En el DNA cadenas antiparalelas, son apareadas y leídas en sentido 5’ a 3’, los nucleótidos que se aparean son adenina con timina y citosina con guanina.

Topología del DNA

El DNA es una molécula demasiado larga para encontrarse dentro del núcleo de manera laxa, por lo tanto, se encuentra superenrollado. La primera fase del enrollamiento del DNA es a través de histonas, proteínas ricas en lisina y arginina que están cargadas positivamente; al conjunto DNA e histonas se le conoce como nucleosoma. Conformaciones de 6 nucleosomas se acomodan en una estructura parecida a un collar de perlas, llamada fibra de 30 nm; esta fibra continúa enrollándose y genera una estructura de 300 nm. Esta cadena se acomoda sobre una matriz proteica y forma la estructura conocida como solenoide. El solenoide se anclará a la matriz proteica nuclear y conformará a las cromátidas de un cromosoma en una célula en división.

Los cromosomas poseen brazos cortos o “p” y brazos largos o “q” y son clasificados dependiendo de la posición del centrómeros. Un cromosoma puede ser metacéntrico cuando sus brazos son del mismo largo, submetacéntrico, cuando sus brazos son ligeramente desproporcionados, acrocéntrico, cuando la desproporción entre los brazos permite diferenciar entre brazos, y telocéntrico cuando el centrómero está cerca del extremo del telómero del cromosoma. Cuando el DNA se asocia con proteínas se conoce como cromatina y puede estar en dos conformaciones: de manera compacta o heterocromatina y de manera relajada o eucromatina, que es transcripcionalmente activa

Transcripción, Empalmamiento y Traducción.

Las unidades básicas de la herencia son los genes, los cuales se encuentran en el DNA como secuencias de nucleótidos que codifican para un RNA. Estructuralmente poseen intrones o secuencias no codificantes y exones o secuencias codificantes, que son leídos en el proceso de transcripción. El RNA obtenido de este proceso sufre una modificación conocida como empalmamiento, donde se extraen los intrones y permanecen los exones; este proceso posee una variante conocida como empalmamiento alternativo, en el cual, a partir de una misma secuencia codificante en el DNA se pueden generar diversas proteínas. El RNA obtenido de la transcripción sufre un proceso conocido como “capping” donde se le coloca una “tapa” así como la adición de una cola de adeninas, que determinan la vida media del RNA. Cuando sale del núcleo, la información contenida es leída en los ribosomas en forma de tripletes donde a partir de RNAs mensajeros y RNAs de transferencia se forman proteínas.

DEPARTAMENTO DE EMBRIOLOGÍA

PROYECTO DOCENTE

BASES MOLECULARES

2010

Regulación de la expresión génica.

La expresión de los genes es regulada de diversas maneras y a diferentes niveles con modificaciónes del DNA, la estructura de la cromatina o mediante factores de transcripción.

La modificación de los nucleótidos en las bases, como la metilación de citosinas, impide estéricamente la unión de los proteínas necesaria para la transcripción y estas modificaciones pueden regular de manera negativamente la transcripción.

Los promotores son las secuencias nucleotídicas en el DNA que regulan directamente la expresión de los genes y son sitio de unión de factores de transcripción. Los factores de transcripción son proteínas que participan en la regulación génica y se pueden clasificar como factores basales, activadores y coactivadores.

-Los factores basales se encargan de acarrear a la RNA polimerasa al promotor, un ejemplo es la unión en el DNA del factor de transcripción basal D a una región rica en adenina y timinas conservada conocida

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