Procesos Fundamentales de la Biología Molecular: Mitosis, Meiosis, Replicación, Transcripción y Traducción
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Mitosis
Características Generales
- De la palabra griega mitos.
- Varios pasos: PMAT.
- Produce 2 células idénticas.
- Misma cantidad de ADN → Diploide.
- En células somáticas → 2 copias de cada cromosoma.
Etapas
- Profase:
- Cromosomas duplicados se condensan.
- Husos mitóticos aparecen de centrosomas.
- Desaparece el núcleo.
- Prometafase (profase tardía):
- Aparición de quinetocoros.
- Husos mitóticos se unen a quinetocoros.
- Centrosomas se mueven a polos opuestos.
- Metafase:
- Cromosomas se alinean en el ecuador de la célula.
- Cromátidas hermanas se unen a husos mitóticos.
- Centrosomas en polos opuestos.
- Anafase:
- Cromátidas hermanas son separadas hacia polos opuestos.
- Telofase y Citoquinesis.
Meiosis
Características Generales
- Forma 4 células haploides → Reduce el número de cromosomas a la mitad.
- Formación de gametos → Diferentes a célula parental.
- Una ronda de replicación y dos de división (PMAT x2).
- Mismos mecanismos que la mitosis.
Etapas
- Profase I:
- Condensación de cromosomas duplicados.
- Cromosomas se alinean en pares homólogos.
- Entrecruzamiento → Intercambio de información genética.
- Rompimiento de envoltura nuclear.
- Aparición de husos meióticos.
- Metafase I:
- Cromosomas homólogos se acomodan de forma independiente en el ecuador de la célula.
- Anafase I, Telofase I y Citoquinesis.
- Profase II, Metafase II, Anafase II, Telofase II y Citoquinesis.
Replicación del ADN
Características Generales
- El ADN se copia → Produce 2 copias idénticas.
- A prueba de errores.
- Semiconservativa: Cada hebra sirve de molde.
- Requiere Enzimas y proteínas.
- 3 etapas:
- Iniciación.
- Elongación.
- Terminación.
Etapas
Iniciación
- Reconocimiento del sitio del origen de la replicación (rico en AT).
- Helicasa: desenrolla el ADN y forma la horquilla de replicación.
- Proteínas de unión a cadenas sencillas (SSBP): recubren cadenas de ADN.
- Topoisomerasa: previene el superenrollamiento.
- ARN primasa: coloca el cebador (primer) para iniciar el proceso.
Elongación
- ADN polimerasa: Agrega nucleótidos en dirección 5’ → 3’.
- Cadena líder: Se sintetiza completa.
- Cadena rezagada: Se sintetiza en fragmentos de Okazaki (entre 100-1000 nucleótidos).
- Múltiples cebadores.
Terminación
- Cebadores son removidos por ADN polimerasa II.
- ADN polimerasa I cambia los nucleótidos correspondientes.
- Ligasa: Une los fragmentos de Okazaki.
ARN y Transcripción
Características del ARN
- Involucrado en la síntesis de proteínas.
- Hebra sencilla.
- Azúcar: Ribosa.
- Uracilo (reemplaza a Timina).
- 3 tipos: ARNm, ARNr y ARNt.
Dogma Central de la Biología Molecular
- La información genética fluye del ADN al ARN y de este a la proteína.
Transcripción
- Obtención de un ARNm a partir de una secuencia de ADN.
- Primer paso de la expresión génica.
- Etapas:
- Iniciación: ARN polimerasa se une al promotor (CAJA TATA en eucariotas).
- Elongación: ARN polimerasa agrega nucleótidos en dirección 5’-3’.
- Terminación: Transcritor es liberado (ARNm). Se agrega cola poli-A (100-200 adeninas) y cap 5’ (guanina modificada).
Empalme (Splicing)
- Eliminación de intrones (no codificantes).
- Exones: Regiones codificantes.
Traducción
Proceso en el cual la información del ARNm es leída y usada para construir una proteína. El ARNm se lee en grupos de 3 nucleótidos (triplete) llamados CODONES.
El ARNt unirá al codón de ARNm con su aminoácido correspondiente. En su estructura se encuentra el anticodón (específico a cada codón).
Etapas de la Traducción
- INICIACIÓN:
Se forma el complejo de iniciación, se localiza el codón de inicio y se ensambla el ribosoma. - ELONGACIÓN:
El ARNt reconoce el codón y los aminoácidos son agregados a la cadena. - TERMINACIÓN:
Se reconoce el codón de paro y finaliza el proceso. Las Chaperonas pliegan la proteína en su estructura 3D.