Resumen Breve
Este video de SAVIA academia explica el flujo de la información genética, también conocido como el dogma central de la biología molecular. Se centra en los procesos de replicación, transcripción y traducción, detallando las enzimas y componentes clave involucrados en cada uno. Además, se discuten las diferencias entre estos procesos en eucariotas y procariotas, así como las excepciones a la regla general, como los retrovirus y el SARS-CoV-2.
- El dogma central de la biología molecular describe cómo la información genética fluye del ADN al ARN y luego a las proteínas.
- La replicación del ADN es un proceso semi-conservativo, semi-discontinuo, anti-paralelo y complementario.
- La transcripción es la síntesis de ARN a partir de ADN, mientras que la traducción es la síntesis de proteínas a partir de ARN.
Introducción [1:11]
Cristian de SAVIA academia da la bienvenida a los estudiantes y anuncia una maratón de preparación para el primer examen de la pre, que incluirá física, química y biología. La sesión actual se centrará en el flujo de información genética, un tema importante para el examen.
El Dogma Central de la Biología Molecular [6:21]
El flujo de información genética, o dogma central de la biología molecular, describe cómo la información genética pasa del ADN al ARN y luego a las proteínas. Francis Crick fue quien propuso este concepto, estableciendo que el ARN actúa como intermediario entre el ADN y las proteínas. El ADN contiene genes que forman el genotipo, mientras que las proteínas determinan las características que forman el fenotipo.
Transcripción: Del ADN al ARN [8:12]
La transcripción es el proceso por el cual la información del ADN se copia en el ARN. No implica la conversión del ADN en ARN, sino la transferencia de información. Se llama transcripción porque se cambian las letras del código genético (de T en el ADN a U en el ARN). Bioquímicamente, la transcripción es la síntesis de ARN. En el ARN, los codones (grupos de tres bases nitrogenadas) determinan la secuencia de aminoácidos en una proteína.
Traducción: Del ARN a las Proteínas [10:54]
La traducción es el proceso por el cual la información del ARN se utiliza para formar proteínas. En este proceso, se cambia de idioma, del idioma nucleótido al idioma aminoácido. Cada codón se une a un aminoácido, y el conjunto de aminoácidos forma la proteína. Si un ARN tiene 50 codones, la proteína resultante tendrá 49 aminoácidos, ya que se debe considerar el codón de parada (stop). La traducción ocurre en los ribosomas, que se encuentran en el citoplasma, ya sea sueltos, unidos a la carioteca o al retículo endoplásmico rugoso.
Excepciones al Dogma Central [16:11]
Existen excepciones al dogma central, como los retrovirus, que realizan la transcripción inversa, pasando información del ARN al ADN. El VIH es un ejemplo de retrovirus. Además, algunos virus, como el SARS-CoV-2 (coronavirus), forman ARN a partir de ARN sin utilizar ADN. Los priones son proteínas que pueden modificar otras proteínas, causando enfermedades como la encefalopatía espongiforme bovina (vacas locas).
Replicación del ADN [23:37]
La replicación del ADN es el proceso por el cual se forman dos ADN hijas a partir de un ADN madre. Este proceso es esencial para la división celular, asegurando que cada célula hija reciba la misma cantidad de ADN que la célula madre. La replicación ocurre en la fase S de la interfase del ciclo celular. En eucariotas, la replicación ocurre en el núcleo, la mitocondria y el cloroplasto, mientras que en procariotas solo ocurre en el citoplasma.
Mecanismo de la Replicación del ADN [32:07]
La replicación del ADN es un proceso semi-conservativo, semi-discontinuo, anti-paralelo y complementario. La helicasa separa las cadenas de ADN rompiendo los puentes de hidrógeno, y la topoisomerasa alivia la tensión. Las proteínas SSB evitan que las cadenas se vuelvan a unir. Se coloca un primer o cebador en el extremo 3' del molde, y la ADN polimerasa 3 se engancha al primer para comenzar a crear la nueva cadena de 5' a 3'.
Cadena Líder y Cadena Rezagada [43:27]
Durante la replicación, una cadena (la líder) se crea de forma continua, mientras que la otra (la rezagada) se crea de forma discontinua en fragmentos de Okazaki. La cadena rezagada se crea más lentamente porque la enzima avanza y retrocede. El proceso es anti-paralelo porque el molde va de 3' a 5' y la cadena nueva va de 5' a 3'. Es complementario porque la citosina (C) se une a la guanina (G) y la adenina (A) se une a la timina (T).
Finalización de la Replicación [56:06]
Una vez completada la replicación, la ADN polimerasa 1 retira los primers o cebadores y coloca nuevos nucleótidos. La ligasa une todos los fragmentos de Okazaki. El proceso es semi-discontinuo porque solo la mitad del proceso es discontinua. Es semi-conservativo porque cada ADN hija conserva la mitad del ADN madre.
Replicones y Horquillas de Replicación [59:30]
En eucariotas, hay varios replicones (lugares donde se abre el ADN para la replicación), mientras que en procariotas solo hay uno. Un replicón presenta dos horquillas de replicación, que son los lugares donde se abren las cadenas de ADN.
Transcripción: Síntesis de ARN [1:03:27]
La transcripción es el proceso de síntesis de ARN a partir de ADN. A diferencia de la replicación, solo se copia una cadena de ADN. En la transcripción, no hay helicasa ni topoisomerasa, y tampoco hay primer o cebador. La ARN polimerasa separa las cadenas de ADN. La cadena molde se lee de 3' a 5', y la nueva cadena de ARN se forma de 5' a 3'.
Cadena Molde y Cadena Anti-Molde [1:04:20]
La cadena molde también se conoce como cadena negativa o antisentido, mientras que la cadena que no se copia se conoce como cadena anti-molde, positiva o con sentido. El ARN es idéntico a la cadena anti-molde, con la diferencia de que la timina (T) se reemplaza por uracilo (U).
Procesamiento del ARN en Eucariotas [1:12:45]
En procariotas, el ARN está listo para traducirse inmediatamente. Sin embargo, en eucariotas, el ARN recién formado contiene exones (partes que sirven) e intrones (partes que no sirven). Los intrones se eliminan en un proceso llamado splicing, y los exones se unen. El ARN original se llama ARN heterogéneo nuclear o transcrito primario, y el ARN procesado se llama ARN mensajero maduro. El ARN mensajero sale del núcleo a través de los poros nucleares.
Traducción: Síntesis de Proteínas [1:17:52]
La traducción es el proceso por el cual se forman proteínas utilizando la información del ARN. El ARN mensajero se une al ribosoma, y los ARN de transferencia (ARNt) traen los aminoácidos correspondientes a cada codón. El primer codón siempre es AUG, y el primer aminoácido es metionina (en eucariotas) o formilmetionina (en procariotas). El GTP proporciona la energía para este proceso.
Código Genético y Enlace Peptídico [1:24:23]
Los aminoácidos se unen mediante enlaces peptídicos, formados por la peptidil transferasa. El código genético es el significado de cada codón. Hay 64 codones, de los cuales 61 tienen sentido (codifican aminoácidos) y 3 son codones de parada (UAA, UAG, UGA). El ribosoma tiene dos sitios, el sitio P (péptido) y el sitio A (aminoácido). El primer ARNt siempre entra en el sitio P.
