ADN Recombinante

Dogma central de la biología molecular.

A mediados del siglo XIX, Gregory Mendel completó sus  experimentos sobre la genética . Mendel propuso que los “caracteres” que controlan la herencia, exhibían patrones de comportamiento.  El trabajo que hizo Mendel estableció algunas reglas y propiedades fidedignas sobre la genética y la herencia, pero nadie tenía idea  de cómo eran los “caracteres” de Mendel, ni cómo se transmitían las características de una generación a otra. Los científicos estaban convencidos de que la base de la genética y la herencia se podía encontrar en algún lugar en la química de nuestras células.

Grifith fue el primer cientifico en dar el primer gran avance acerca de que podía ser lo que traspasaba los genes.  Esto fue gracias a su  su experimento en el cual mata bacteriasS. pneumoniae S letales y las "mezcla con bacterias  S. pneumoniae R inofensiva  vivas. La bacteria resultante era letal.
Grifith descubre que hay "algo" que se transpas de una celula a la otra, lo cual llamo principicipio transformante.

Hasta 1944 los cientificos  solo sabian que existia un principio transformante, pero todavia no sabian de que estaba hecho. Este podia ser una proteina, un lipido, carbohidrato, ADN o ARN.  Avery, Macload y McCarty descubren cual era el agente transformante. Repiten el experimento de Grifith pero con los siguientes cambios. 
Primero, después de matar con calor la variedad S de las bacterias, separan la mezcla en seis tubos de prueba. Cada tubo contiene un posible agente transformante . Se añadió una enzima diferente a cada tubo, excepto a uno – el de control – que no recibió nada. A los otros cinco tubos, una de las siguientes enzimas: RNASe, proteasa, DNase, o una combinación de las enzimas que rompen los carbohidratos. El líquido en uno de los tubos no podría transformar la variedad de la neumonía S. 
Mientras el líquido de los tubos que recibió la enzimas RNase, proteasa, lipasa y las que digieren los carbohidratos todavía podía transformar la variedad R de la neumonía en la variedad S, el líquido tratado con DNase perdió completamente su habilidad para transformar las bacterias.  

Apesar de los experimentos de Avery, McCarty y Macload, todavia seguian aviendo dudas sobre el material genetico. Se pensaba que este podia ser una proteina.

Heshey y Chase diseñaron un experimento determinar si era ADN o proteína, lo que actuaba como el material genético en las fágicas. Para esto, usaron una técnica llamada etiquetado radioactivo. De tal manera, lo que hicieron Harshey y Chase fue hacer crecer dos grupos de fágicas en su laboratorio. Un grupo creció con la presencia del fósforo radioactivo (presente en ADN). El segundo grupo de fágicas creció con la presencia de azufre radioactivo (presente en proteinas ). Después, Hershey y Chase usaron estos dos grupos de fágicas en forma separada, para infectar las bacterias y después medir dónde terminaba la radioactividad. Lo que observaron fue que sólo las bacterias infectadas con fágicas con el etiquetado del ADN radioactivo se convirtieron en radioactivas, Por lo tanto, Hershey y Chase concluyeron que el ADN debe ser el material genético .

Watson y Crick fueron quienes se dedicaron a estudiar la estructura del ADN.

En 1951 Crick y Watson publicaron su versión incorrecta del modelo de hélice triple. 
Rosalind Franklin pudo tomar imágenes de rayos X que confirmaron que el ADN es en realidad una hélice doble, dos hileras entrelazadas. 


La primera molécula de dos hileras construida por Watson y Crick tenía el dorso de dos hileras del azúcar y fosfato entrelazadas y las bases de nitrógeno dirigidas hacia afuera. 
Watson y Crick destruyeron su modelo e hicieron otro. Esta vez, construyeron una hélice doble con el dorso del azúcar y fosfato hacia afuera de la hélice y las bases de nitrógeno mirando hacia el interior. Se dieron cuenta que las bases de nitrógeno de las dos hileras estaban cerca y que probablemente interactuarían. 
Watson se dio cuenta que los nucleótidos encajarían si uno estaba de un lado y el otro de otro lado. Por consiguiente, las dos hileras son anti-paralelas.
En 1953 publicaron sus estudios. 



Mesenson y Stahl fueron quienes estudiaron la replicacion del ADN. Se realizó un cultivo de E. coli durante varias generaciones en un medio con 15N. Posteriormente, las células de E. coli que sólo contenían 15N en su ADN se colocaron en un medio con 14N y se les permitió que se replicaran una vez. Se extrajo el ADN de estas células y se comparó con el preparado con 14N y con el preparado con 15N, encontrando que su densidad era prácticamente el promedio. Se descartó que la replicación siguiera el mecanismo conservador. Sin embargo, este resultado era consistente tanto con una replicación semiconservadora como con una de tipo dispersante.  Por lo tanto permiteron que se replicara otra vez. Comparando los pesos resultantes se dieron cuenta que la replicacion era semiconservativa.

Etica

Desde Hipócrates, la ética de la práctica médica se basa en seis principios éticos (preservar la vida, aliviar el sufrimiento, no hacer daño, decir la verdad al paciente, respetar la autonomía del paciente, y tratar a los pacientes con justicia). Estos principios pueden ser resumidos en tres: beneficencia, autonomía y justicia.

La manipulación genética de animales y microorganismos hasta ahora consiste en añadir genes humanos para obtener los productos proteicos en cantidades elevadas con poco costo (insulina, factores de la coagulación). En la plantas se han usado estas técnicas con los mismos fines y además se han conseguido cultivos más rentables porque crecen más, se hacen resistentes a plagas o a heladas, aparte de otras múltiples ventajas.
En cuanto a la manipulación genética de las plantas,  éticamente se refieren al hecho de informar o no al consumidor de que se trata de productos manipulados genéticamente. Además son desconocidos los efectos que tendrán estos alimentos en el ser humano ya que se trata de especies nuevas, no surgidas naturalmente sino inventadas por el hombre.
Con los animales ocurre algo parecido. Se añade un nuevo problema y es que como se tiende a conseguir lo mejor de cada especie y los máximos beneficios, se tiende a uniformar las especies, tanto animales como vegetales, con los posibles efectos que esto pueda tener en el futuro. Durante todos los tiempos, las especies animales y vegetales han tendido a la evolución y a la diversidad. Por esto, los posibles efectos que pueda tener una tendencia a la uniformidad genética son desconocidos y temidos.
Además, con la manipulación genética de estos seres vivos se crean nuevas especies. En el caso de los microorganismos se podrían estar construyendo nuevos patógenos y con ello nuevas enfermedades. Con esto, los beneficios que traen las nuevas tecnologías genéticas quedan anulados.

Concluyendo la ingeniería genética, por su gran variedad y por su múltiples aplicaciones no puede ser considerada como un todo, sino que debe se calificada por partes.  Tiene cosas de gran aporte y totalmente éticas y beneficiarias, mientras que otras nada buenas ni éticas.

Replicacion, transcripcion, traduccion.

Acidos nucleicos

REPLICACIÓN, TRANSCRIPCION Y TRADUCCION.

Replicación:

Este proceso empieza cuando la giraza desenrolla las hebras. Inmediatamente las son separadas por la helicaza. Las proteínas SSB no dejan que estas se vuelvan a unir. Como el ADN tiene dos hebras y la replicación es en distinto sentido, existe una hebra líder y otra atrasada.En la hebra líder después del proceso anterior, la primasa sintetiza un primer, para poder empezar a sintetizarse los otros nucleótidos. La polimerasa III sintetiza el resto de la hebra. luego la polimerasa I remueve el primer. El espacio “vació” e rellenado por la polimerazo III. Luego la ligaza une la hebra para que sea continua.Este proceso necesita de las siguientes enzimas:giraza, helicaza, SSB, primaza, ADN polimerasa, ligaza.

En la hebra retrasada es casi lo mismo. Lo que pasa acá es que como sintetiza la nueva hebra en diferente dirección a lo que la helicaza separa el ADN. Lo hace por fragmentos. A estos se le llama fragmentos de Okazaki.

Transcripción:

En los Eucariontes los genes son transcribidos por el ARN polimerasa .Adelante se encuentra el promotor. Este adentro tiene al tata box el cual marca el inicio y el fin de la trascripción. El proceso en si parte cuando se unen los nucleótidos a la cadena por el ARN polimerasa II(de la misma manera que lo hace en la replicacion). El proceso termina con un ARN m como producto (a diferencia de la replicación, la nueva hebra se separa de su molde). Los Enhancer van adelante del Promotor y regulan la velocidad de creación del ARNm. Luego el ARN m debe sufrir un proceso post transcripcional, llamado splicing. En este proceso se remueven los intrones (espacio sin información) de los exones. Luego la ARN polimerasa II ayuda en la agregación de un nucleótido modificado llamado CAPel cual le da mayor estabilidad y ayuda en el transporte del ARNm al Citosol. Después se agrega una Poliadenina al lado 3' del ARNm que consta de una larga secuencia de Adenina quedando: AAAAAAAA--- y protege el ARN en la degradación.

Traducción:

El ARN m sale del nucleo y se situa en el ribosoma. Este ARN codifica la informacion para formar una proteina. El ARN de transferencia lleva los aminoacidos necesarios para formar la proteina.Las proteinas sirven para formar estructuras, hormonas, enzimas, etc.

Acidos nucelicos

¿Cual es la diferencia entre un nucleotido y un nucleocido?

Químicamente o estructuralmente hablando los nucleocidos están formados por la unión entre una base nitrogenada con una pentosa (ribosa ó deoxiribosa) mientras que el nucleotido ademas de esos componentes se le añade un grupo fosfato.

Funcionalmente hablando los nucleotidos son la moneda enegetica en el metabolismo (ej. ATP), mensajeros quimicos, cofactor enzimatico y constituyentes de material genetico mientras que los nucleosidos sirven como estructura para formar nucleotidos

Que funcion cumplen los NTP a nivel funcional?

los NTP desempeñan diveras funciones. El ATP transporta fosfato y pirofosfato en numerosas reacciones enzimaticas. También los NTP pueden actuar como transportadores de restos de azucares. La funcion principal de los NTP es la de actuar como precursores en la biosintesis enzimatica de los acidos nucleicos.

¿qué establece la regla de Chargaff? ¿cuál es su relación con la estructura secundaria de los ácidos nucleicos?

afirma que el numero de bases purinas y pirimidina son iguales. la doble helice se forma porque los dos tipos de bases una siempre esta detras de la otra lo cual forma la estructura.