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

  1. 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.
  2. Metafase:
    • Cromosomas se alinean en el ecuador de la célula.
    • Cromátidas hermanas se unen a husos mitóticos.
    • Centrosomas en polos opuestos.
  3. Anafase:
    • Cromátidas hermanas son separadas hacia polos opuestos.
  4. 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

  1. 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.
  2. Metafase I:
    • Cromosomas homólogos se acomodan de forma independiente en el ecuador de la célula.
  3. Anafase I, Telofase I y Citoquinesis.
  4. 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:
    1. Iniciación.
    2. Elongación.
    3. 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:
    1. Iniciación: ARN polimerasa se une al promotor (CAJA TATA en eucariotas).
    2. Elongación: ARN polimerasa agrega nucleótidos en dirección 5’-3’.
    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.

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