Conceptos Esenciales de Genética Molecular y Expresión Génica

1. Nucleótidos: Estructura y Composición

Un nucleótido consta de una molécula de azúcar (ya sea ribosa en el ARN o desoxirribosa en el ADN) unida a un grupo fosfato y a una base nitrogenada. Las bases que se utilizan en el ADN son la adenina (A), citosina (C), guanina (G) y timina (T). En el ARN, la base uracilo (U) toma el lugar de la timina.

2. Diferencias entre ADN y ARN

3. El ADN: Estructura de doble hélice

La estructura del ADN se organiza en una doble hélice, donde las cadenas antiparalelas se mantienen unidas por puentes de hidrógeno entre las bases complementarias, permitiendo el almacenamiento estable de la información genética.

4. Tipos de ARN y sus funciones

• ARNm (Mensajero): Contiene el mensaje genético para la síntesis de proteínas.
• ARNt (Transferencia): Transfiere los aminoácidos al ribosoma durante la traducción.
• ARNr (Ribosómico): Es el componente estructural y funcional principal del ribosoma.

5. Replicación del ADN

Es el proceso mediante el cual las células realizan una copia de su material genético. Se lleva a cabo en la fase S de la interfase.

• Ubicación: En células procariotas ocurre en el citoplasma; en células eucariotas, en el núcleo.
• Características: Es un proceso semiconservativo, bidireccional y semidiscontinuo.

6. Transcripción

Es el proceso mediante el cual la información contenida en un gen (ADN) se copia a ARN. Una porción de ADN que codifica un gen específico se transcribe en un ARN mensajero (ARNm) dentro del núcleo. Posteriormente, el ARNm transporta esta información al citoplasma para la traducción.

7. Traducción

Tiene lugar en los ribosomas del citoplasma. Aquí, la secuencia de nucleótidos del ARNm se traduce en la formación de cadenas de aminoácidos que generan la proteína sintetizada.

8. Código genético

Sus características principales son:

• Se compone de codones (tripletes de bases).
• Cada codón especifica un aminoácido.
• Es no solapado: la secuencia se lee en grupos de tres sin superposiciones.

9. Mutaciones: Concepto y tipos

Las mutaciones son alteraciones en el material genético y se clasifican en:

• Cromosómicas: Cambios en la estructura de los cromosomas (ej. deleciones, duplicaciones, inversiones, translocaciones).
• Genómicas: Cambios en el número de cromosomas (euploidías, aneuploidías).

10. Conceptos básicos

• Replicación semiconservativa: Cada cadena de la doble hélice funciona como molde para una nueva cadena complementaria.
• Fragmentos de Okazaki: Segmentos cortos de ADN sintetizados en la cadena discontinua.
• Origen de replicación: Lugar específico del cromosoma donde se inicia la replicación.
• Promotor: Región de ADN donde se unen proteínas (como la ARN polimerasa) para iniciar la transcripción.
• Código genético: Conjunto de reglas que define cómo se traduce una secuencia de nucleótidos a aminoácidos.
• Codón: Secuencia de tres nucleótidos que forma una unidad de información genómica.
• Anticodón: Secuencia trinucleotídica ubicada en el extremo de una molécula de ARNt.
• Agentes mutagénicos: Sustancias o factores que aumentan la frecuencia de mutación en las poblaciones celulares.