ADN, genes, síntesis de proteínas y biotecnología: fundamentos de la genética molecular

Genética molecular: del ADN a la biotecnología

ADN: es la biomolécula encargada de almacenar la información genética de la célula. Se encuentra en el núcleo de las células eucariotas y forma parte de los cromosomas. Está formado por la unión de pequeñas unidades denominadas nucleótidos. Está constituido por 4 tipos de nucleótidos: adenina, timina, citosina y guanina. Los nucleótidos se unen formando largas cadenas en las que las bases se disponen de forma lateral.

Genes: son unidades que contienen la información genética necesaria para que se manifieste un carácter heredable de un ser vivo. Son responsables de la estructura y las funciones celulares, y también determinan el fenotipo. Se organizan en largas cadenas de ADN que forman los cromosomas. El conjunto de todos los genes de un individuo se denomina genoma.

Síntesis de proteínas

Síntesis de proteínas: hay varias fases:

• 1) Se desenrolla la porción de molécula de ADN que contiene la información para la síntesis de su proteína concreta.
• 2) Se sintetiza una molécula de ARN mensajero complementaria a la porción de ADN desenrollada. Aquí termina la fase de transcripción.
• 3) El ARN mensajero sale por un poro de la membrana nuclear hacia el citoplasma. Comienza la fase de traducción.
• 4) Los ARN de transferencia cogen a los aminoácidos libres que hay en el citoplasma y los llevan a la cadena de ARN mensajero, con la que se acoplan por uno de sus extremos que lleva 3 bases.
• 5) Un ribosoma va a recorrer el ARN mensajero de un extremo a otro, abarca 2 tripletes uniendo entre sí a los 2 aminoácidos que han llevado los 2 ARN de transferencia correspondientes. La unión entre los aminoácidos se realiza mediante un enlace peptídico. El ribosoma avanza un triplete y abarca 2, volviendo a unir sus 2 aminoácidos.
• 6) Cuando el ribosoma ha llegado al extremo del ARN mensajero y se ha sintetizado la proteína, el ARN mensajero se reabsorbe y la proteína ya está sintetizada.

Código genético

Código genético: conjunto de reglas que relacionan la secuencia de nucleótidos del ADN con la secuencia de aminoácidos de una proteína. Está formado por 3 letras que corresponden a los nucleótidos que forman el ADN. Cada grupo se llama triplete o codón, y es la clave para un determinado aminoácido de la proteína. Es universal.

Biotecnología

Biotecnología: conjunto de tecnologías genéticas y bioquímicas que permiten la modificación de los organismos y de los sistemas o procesos biológicos, que permiten obtener productos útiles para las personas, la agricultura, la producción de alimentos, la industria, el medio ambiente. Emplea técnicas de ingeniería genética; las más utilizadas son las tecnologías del ADN recombinante, las técnicas de clonación celular y las técnicas de cultivo de células y tejidos.

ADN recombinante o ingeniería genética

ADN recombinante o ingeniería genética: técnicas de laboratorio que permiten aislar, combinar, copiar y secuenciar fragmentos de ADN, combinar ADN de distinto origen o de diferentes especies en una única molécula de ADN. Los organismos obtenidos se llaman organismos modificados genéticamente (OMG).

Producir productos mediante la tecnología del ADN

• 1) Identificar el fragmento de ADN en el que se localiza el gen de interés.
• 2) El fragmento de ADN que contiene el gen de interés se obtiene de una célula donante y se introduce en una célula hospedadora.
• 3) La célula hospedadora contiene ahora un ADN recombinante.
• 4) Esta bacteria transgénica se irá dividiendo y añadiendo sucesivas copias de su genoma y también del ADN introducido. Este proceso se llama clonación de ADN.
• 5) Las bacterias con el gen de interés se cultivan en grandes fermentadores, en condiciones favorables para que las bacterias se dividan rápidamente y secreten la proteína.

Huella genética

Huella genética: es la técnica utilizada para distinguir entre los individuos de una misma especie utilizando muestras de su ADN.