Procesos Clave en Biología Molecular: Replicación, Maduración de ARN y Equipamiento Esencial

Replicación del ADN

La **replicación del ADN** comienza en la **horquilla de replicación**, donde la **helicasa** se encarga de desenrollar y abrir las cadenas de la doble hélice. Posteriormente, las **SSBP** (proteínas de unión a cadena sencilla) se fijan a las cadenas abiertas para evitar que se vuelvan a unir. Para relajar la tensión generada por el desenrollamiento de una estructura tan compacta, entran en acción las **girasas** y **topoisomerasas**, que realizan cortes y empalmes (uniones).

Aquí aparece la **ADN polimerasa**, que comienza a formar la nueva cadena. Sin embargo, no puede iniciar la síntesis desde cero y requiere de **cebadores**. En la **hebra original** con sentido 3’-5’, la síntesis de la cadena complementaria 5’-3’ no presenta problemas. Sin embargo, en la **hebra original** 5’-3’, la ADN polimerasa debe leer y sintetizar en dirección opuesta. Es en este punto donde aparecen las **primasas**, que poseen función de ARN polimerasa y sintetizan pequeños fragmentos complementarios (**primers**).

De este modo, en la **hebra retardada** se forman pequeños segmentos denominados **fragmentos de Okazaki**, y cada uno de ellos requiere un cebador, mientras que en la **hebra adelantada** solo se necesita el cebador inicial. Finalmente, se requiere de la **ligasa**, que une los **fragmentos de Okazaki** y, a su vez, las cadenas entre sí (la original y la hebra nueva).

Maduración del ARNm

El proceso de maduración del ARN mensajero (ARNm) es crucial para su funcionalidad:

1. Adición de una caperuza en 5’

   Durante la elongación, se añade una "caperuza" (incorporación de **7-metilguanosina-trifosfato**) que protege al ARN de la degradación.

2. Adición de una cola poli-A en 3’

   Tras la separación de la cadena de ARN del ADN y la ARN polimerasa, la enzima **poli-A polimerasa** añade una cadena de **poli-A** al extremo 3’ de la nueva cadena.

3. Eliminación de intrones

   Este proceso se realiza mediante **corte y empalme** (**splicing**). Intervienen **ribonucleoproteínas nucleares pequeñas** (**snRNP**), que se sitúan en los extremos de los intrones y se agrupan formando un **espliceosoma**. De esta manera, la secuencia intrónica forma un bucle que es cortado en su base, y los **exones** se empalman, dando lugar al **ARNm maduro**.

Centrifugación en Gradiente de Densidad

La **centrifugación en gradiente de densidad** requiere un medio de separación, que es una mezcla de dos componentes: **Ficoll** y **Diatrizoato sódico**. Posteriormente, las muestras se separan en diversas fases (generalmente cuatro).

Tipos de ARN y sus Funciones

• ARN mensajero (ARNm): Transmite información del ADN a los ribosomas para la síntesis de proteínas. Ubicación: **Citoplasma**.
• ARN ribosómico (ARNr): Componente estructural de los ribosomas, donde se copia la información genética del ADN y se lleva a cabo la síntesis proteica. Ubicación: **Ribosoma**.
• ARN de transferencia (ARNt): Transporta aminoácidos hasta los ribosomas para su incorporación en la cadena proteica que se está sintetizando. Ubicación: **Citoplasma**.
• ARN interferente pequeño (ARNsi): Regulador de la expresión génica. Ubicación: **Núcleo**.
• microARN (miARN): Regulador de la expresión génica. Ubicación: **Núcleo**.
• ARN heterogéneo nuclear (ARNhn): Precursor de varios ARNm. Ubicación: **Núcleo**.
• ARN pequeño nuclear (ARNsn): Participa en la maduración del ARNm. Ubicación: **Núcleo**.
• ARN pequeño nucleolar (ARNsno): Precursor de varios ARNr. Ubicación: **Nucléolo**.

Equipamiento de Laboratorio Esencial

Termociclador

Utiliza modelos de **efecto Peltier**.

Equipo de electroforesis

Compuesto por **cubeta y fuente de alimentación**.

Transiluminador

Posee una **fuente de luz UV**.

Cabina de seguridad biológica Clase II

**Filtra el aire** y genera **flujo laminar**.

Equipo purificador de agua

Utiliza **diferentes tipos de tecnologías**.

Espectrofotómetro

Mide **absorbancias en el rango de 230-320 nm**.

Microscopio de fluorescencia

Dispone de **filtros para fluorocromos**.