UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO

ESCUELA PROFECIONAL DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA

MONOGRAFIA DEL ADN REPLICACIÓN, TRADUCCIÓN,

TRANSCRIPCIÓN, SÍNTESIS DE PROTEÍNAS.

CURSO: BIOLOGÍA GENERAL.

DOCENTE: BUTRON PINAZO SANDRA BEATRIZ.

PRESENTADO POR:
 MAYTA QUISPE ALI ROBERTHS.
 GONZALO AGUILAR HUARACHA.
 HANCCO MORALES JHONN JORGE.
 CONDORI TICONA YEHISSER BERTIN.
 ARAPA PACCO MOISES JHOJAN.
 VILCA HUARICCALLO JUAN FERNANDO.

NILVEL I - SEMESTRE 2021 – I

PUNO – PERU
2021
 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
ESCUELA PROFECIONAL DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA

Resumen
 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
ESCUELA PROFECIONAL DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA

INTRODUCCIÓN
La compresión de los principios básicos de la herencia y el
descubrimiento de unidades de información hereditaria, a las que
denominaron genes, permitió a los científicos estar de acuerdo en
que dichos genes debían tener alguna forma de almacenar dicha
información que la célula pueda expresar para la manifestación de
los caracteres en un individuo y pueda ser replicada para la
transmisión a la descendencia.

Los ácidos nucleicos, llamados así porque en un principio fueron

localizados
en el nucleó celular, son macromoléculas, polímeros formados por
la repetición de monómeros llamados nucleótidos, unidos
mediante enlaces fosfodiéster. Son las moléculas de la herencia y
por lo tanto van a participar en
los mecanismos mediante los cuales la información gen ética se
almacena, replica y transcribe. Esta no va a ser su única función.
Determinados derivados
de estas sustancias los nucleótidos, van a tener otras funciones
biológicas, entre las que pueden destacarse, como ejemplo, la de
servir de intermediarios
en las transferencias de energía en las células.

En este tema estudiamos el metabolismo de los ácidos nucleicos y

la síntesis de proteínas, explicaremos como la información
genética se transmite de una
generación a otra con absoluta fidelidad, pero a la vez que permite
pequeños cambios en el material genético para que tenga lugar la
evolución. Y descubrimos como esta información genética se
transcribe a ARNm y se expresa en último lugar en la secuencia
de aminoácidos de una asombrosa variedad de moléculas
proteicas.
 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
ESCUELA PROFECIONAL DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA

I. OBJETIVOS.
I.1. OBJETIVOS GENERALES.
Comprender la importancia de la genética y la expresión hereditaria en
los procesos que se generan en el ADN.

II. MARCO TEORICO.

II.1. CONCEPTO DE ADN.
El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es el material que contiene la
información hereditaria en los humanos y casi todos los demás
organismos.(1) Así todas las células del cuerpo de una persona tienen
el mismo ADN. La mayor parte del ADN se encuentra en el núcleo
celular (o ADN nuclear), pero también se puede encontrar una
pequeña cantidad de ADN en las mitocondrias (ADN mitocondrial o
ADNmt).
Para entender qué es el ADN debemos imaginarnos dos cadenas que
se unen formando una doble hélice o una escalera de caracol; ésta fue
descrita por primera vez en 1953 por James Watson y Francis Crick, lo
que supuso un hito en la historia de la biología.(2) Muchos, miles,
millones de adeninas, timinas, guaninas y citosinas se unen formando
una secuencia que sigue un orden determinado como por ejemplo
AAATTCGAGTCAATTGCCTATCCTCGAGTCAACCTATCCA. La
secuencia completa de estas sustancias químicas compone nuestro
código genético, nuestro genoma y determinadas secuencias de estas
“letras” dan lugar a “frases” conocidas como “genes”.

II.2. DESCUBRIMIENTO Y ESTRUCTURA DEL ADN.

Durante el año de 1869 el biólogo suizo Johann Friedrich Miescher,
utilizo alcohol caliente y luego una pepsina enzimática, la cual separa
la membrana celular y el citoplasma de la célula, lo que se quería
lograr era aislar el núcleo de la célula.(3) Este proceso se llevó a cabo
con los núcleos de las células obtenidas del pus de vendajes
quirúrgicos desechados y del esperma de salmón, sometiéndolos a
estos materiales y a una fuerza centrifuga para aislar a los núcleos y
luego realizo un análisis químico a los núcleos. De esta forma
Miescher identifico a un nuevo grupo de substancias celulares a las
que denomino nucleínas. Observo la presencia de fósforo, después
Richard Altmann los identifico como ácidos y les dio el nombre de
ácidos nucleicos. En 1914 Robert Feulgen describió un método para
revelar el ADN, basado en la colorante fucsina.
En tanto a la estructura del ADN está construido por dos cadenas
formadas por un gran número de compuestos químicos llamados
nucleótidos. Estos forman cadenas similares a una escalera retorcida
 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
ESCUELA PROFECIONAL DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA

a la que se le llama doble hélice. Cada nucleótido está formado por

tres compuestos: una molécula de azúcar llamada desoxirribosa, un
grupo fosfato y uno de los 4 compuestos nitrogenados a los que se la
llama bases: adenina (A), guanina (G), timina (T) y citosina (C).

II.3. EL ADN POLIMERASA.

Una de las moléculas claves en la replicación del ADN es la
enzima ADN polimerasa. Las ADN polimerasas son responsables de
la síntesis de ADN: añaden nucleótidos uno por uno a la cadena
creciente de ADN, e incorporan solo aquellos que sean
complementarios al molde. Características clave de las ADN
polimerasas:

 Siempre necesitan un molde.

 Solo pueden agregar nucleótidos al extremo 3' de la cadena de
ADN.
 No pueden comenzar una cadena de ADN desde cero, sino que
requieren de una cadena preexistente o segmento corto de
nucleótidos llamado cebador.
 Pueden corregir, o revisar su trabajo, eliminando la gran
mayoría de nucleótidos "equivocados" que se agregan
accidentalmente a la cadena.
II.4. HERENCIA Y REPLICACIÓN DEL ADN.
El ADN posee la información necesaria para transmitir los caracteres
de una especie de generación en generación y conseguir la
supervivencia de la especie.(4,5) Por lo tanto, la molécula de ADN
constituye la base química de la herencia. La mayoría de las
moléculas de ADN se encuentran en los cromosomas del núcleo de
las células. El número de cromosomas depende de la especie, así, por
ejemplo, las bacterias poseen un único cromosoma, mientras que las
células humanas poseen 46 (23 de cada progenitor). La información
genética en forma de ADN se organiza estructuralmente dentro del
cromosoma arrollándose alrededor de ciertas proteínas (histonas)
constituyendo asociaciones ADN-proteína denominadas nucleosomas.
Las cadenas de ADN de cada especie difieren en longitud y en la
secuencia de las bases nitrogenadas, de tal manera que esta
secuencia contiene la información genética característica de cada
especie. La información genética debe reproducirse exactamente cada
vez que la célula se divide. El proceso por el que las moléculas de
ADN se copian a sí mismas en el núcleo de las células recibe el
 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
ESCUELA PROFECIONAL DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA

nombre de replicación del ADN. La replicación pretende a partir de una

cadena de ADN obtener dos iguales.
II.4.1.PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LA
REPLICACIÓN.
Las características principales del proceso son: su carácter
semiconservador, la realización simultánea en ambas hebras, de
forma secuencial y con carácter bidireccional y origen monofocal
(procariotas) o multifocal (eucariotas).(4)
Semiconservador. Es decir, cada hebra sirve como molde para la
síntesis de una nueva cadena, produciendo dos nuevas moléculas
de ADN, cada una con una de las hebras viejas y una nueva hebra
hija. Esta hipótesis fue propuesta por Watson and Crick poco
después de la publicación del modelo de la doble hélice, y fue
aprobado definitivamente por los ingeniosos experimentos
diseñados por Meselson and Stahl en 1957.Bidireccional. La
separación de las hebras progenitoras que comienza en cada
origen de replicación progresa en ambas direcciones. Los puntos
de transición entre la doble hebra y las hebras sencillas se llaman
horquillas de replicación y van alejándose entre sí. Estos datos se
obtuvieron utilizando el marcaje isotópico del ADN con Tirito H3. El
ADN marcado, aislado y expuesto a una emulsión fotográfica
durante semanas podía fotografiarse. Si el tirito se añadía durante
un corto período de tiempo y la reacción se paraba observando los
auto radiogramas podía observarse que el ADN marcado aparecía
a ambos lados de la horquilla de replicación.
El inicio de la replicación en procariotas es monofocal, comienza
siempre en un punto determinado del cromosoma circular
denominado origen (ORI). La replicación progresa formando dos
horquillas de replicación. Por el contrario, en eucariotas la
replicación es multifocal, pues en cada cromosoma existen
múltiples orígenes de replicación (cientos o miles) que dan lugar a
un número doble de horquillas de replicación. Esto permite
completar la replicación de los cromosomas en un tiempo
razonable. Esto puede visualizarse mediante microscopia
electrónica. Vemos como la replicación de un cromosoma circular
se inicia un punto en concreto y es simultanea (las dos hebras se
replican a la vez).
Semidiscontinuo. Como veremos más adelante la síntesis de la
nueva cadena tiene siempre lugar en el sentido 5`-3`, siendo el
grupo 3`OH el punto por el cual el ADN es elongado. Esto es válido
para todas las polimerasas tanto la ADN como las ARN
polimerasas. Si las dos hebras son antiparalelas, como pueden las
dos hebras ser sintetizadas de manera continua mientras progresa
la horquilla de replicación. La solución que la célula adopta ante
 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
ESCUELA PROFECIONAL DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA

este problema fue descubierta por Okazaki. Que descubrió que una
de las hebras era sintetizada en pequeños fragmentos llamados
fragmentos de Okazaki. Por lo tanto, una de las hebras es
sintetizada de forma continua, y la otra de forma discontinua.
II.5. TRANSCRIPCIÓN DEL ADN.
La transcripción del ADN es un proceso que implica la transcripción de
información genética del ADN al ARN. El mensaje de ADN transcrito, o
transcripción de ARN, se utiliza para producir proteínas. El ADN está
alojado dentro del núcleo de nuestras células. Controla la actividad
celular codificando la producción de proteínas. La información del ADN
no se convierte directamente en proteínas, sino que primero debe
copiarse en ARN. Esto asegura que la información contenida en el
ADN no se contamine.
II.5.1.COMO FUNCIONA LA TRANSCRIPCIÓN DEL ADN.
El ADN consta de cuatro bases de nucleótidos que se emparejan
para darle al ADN su forma de doble hélice.(6) Estas bases son:
adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). Pares de
adenina con timina (AT) y pares de citosina con guanina (CG). Las
secuencias de bases de nucleótidos son el código genético o las
instrucciones para la síntesis de proteínas. Hay tres pasos
principales en el proceso de transcripción del ADN:
1. INICIO:
La ARN polimerasa se une al ADN. El ADN es transcrito por
una enzima llamada ARN polimerasa. Las secuencias de
nucleótidos específicas le dicen a la ARN polimerasa dónde
comenzar y dónde terminar. La ARN polimerasa se adhiere
al ADN en un área específica llamada región promotora. El
ADN de la región promotora contiene secuencias específicas
que permiten que la ARN polimerasa se una al ADN.
2. ALARGAMIENTO:
Ciertas enzimas llamadas factores de transcripción
desenrollan la hebra de ADN y permiten que la ARN
polimerasa transcriba solo una hebra de ADN en un
polímero de ARN de hebra simple llamado ARN mensajero
(ARNm). La hebra que sirve como plantilla se llama hebra
anti sentido. La hebra que no se transcribe se llama hebra
sensorial.
Como el ADN, el ARN está compuesto por bases de
nucleótidos. Sin embargo, el ARN contiene los nucleótidos
adenina, guanina, citosina y uracilo (U). Cuando la ARN
polimerasa transcribe el ADN, la guanina se empareja con la
citosina (GC) y la adenina se empareja con el uracilo (AU).
3. LA TERMINACIÓN:
La ARN polimerasa se mueve a lo largo del ADN hasta que
alcanza una secuencia de terminación. En ese momento, la ARN
polimerasa libera el polímero de ARNm y se desprende del ADN.
 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
ESCUELA PROFECIONAL DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA

II.6. TRADUCCIÓN DEL ADN.

La traducción del ADN es el segundo proceso de la síntesis proteica.
Ocurre en todos los seres vivos y tiene lugar en el citoplasma, lugar en
donde se encuentran los ribosomas, que adquieren un papel
fundamental en el proceso. Es de todos sabido que el ADN,
concretamente sus tramos, los genes, contienen la información
genética sobre cómo somos. Sin embargo, para que los genes
consigan codificar la información y hacer que se sinteticen las
proteínas es necesario todo un proceso de lectura y codificación de
ADN, ARN de diferentes tipos, además de la implicación de los
ribosomas, todo este proceso ocurre en el citoplasma, donde se
encuentran los ribosomas; en la célula eucariota ocurre también en el
retículo endoplasmático rugoso (RER), y las mitocondrias tienen su
propio proceso de traducción.

II.6.1.PROCESO DE LA TRADUCCIÓN DEL ADN.

Nuestras células van produciendo centenares de proteínas. Es por
este motivo que la traducción es un proceso tan importante para la
vida, dado que sin él nos quedaríamos sin la capacidad de
transformar en algo útil la información que contienen los genes. La
traducción del ADN se da en tres etapas: iniciación, elongación y
terminación.
1. INICIACIÓN: La iniciación de la traducción del ADN se da en el
ribosoma. Este orgánulo se ensambla alrededor de una
molécula de ARNm, en donde vendrá un ARNt. Este último tipo
de ARN deberá llevar el aminoácido metionina, codificado
mediante el codón AUG, el cual es la señal de inicio de la
síntesis de la cadena polipeptídica. Este conjunto ribosoma-
ARNt-ARNm-metionina es conocido como complejo de
iniciación, y es necesario para que se pueda dar la traducción.
2. ELONGACIÓN: La elongación, como su nombre sugiere, es la
etapa en la cual se van añadiendo aminoácidos a la cadena
polipeptídica, haciéndola cada vez más larga. A medida que
vayan traduciéndose más tripletes de nucleótidos del ARNm,
más aminoácidos tendrá el polipéptido. Cada vez que un codón
nuevo está expuesto, un ARNt correspondiente se une. La
cadena de aminoácidos existente, se une al aminoácido del
ARNt mediante una reacción química. El ARNm se desplaza un
codón sobre el ribosoma, lo que expone un nuevo codón para
que se lea. Dentro de la elongación podemos distinguir tres
etapas: En la primera, un anticodón, esto es, un triplete del
ARNt que contiene las bases complementarias a las de un
triplete del ARNm, se “aparea” con un codón expuesto del
 UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO PUNO
ESCUELA PROFECIONAL DE MEDICINA VETERINARIA Y ZOOTECNIA

ARNm en el sitio A. Se forma un enlace peptídico, mediante la

acción catalizadora del aminoacil-ARNt sintetasa, entre el nuevo
aminoácido introducido y el que se encuentra inmediatamente
antes que él. El nuevo aminoácido se encuentra en el sitio A del
ribosoma, mientras que el anterior está en el P. Tras formarse el
enlace, el polipéptido es transferido del sitio P al A. El ribosoma
avanza un codón en el ARNm. El ARNt en el sitio A que lleva el
polipéptido se desplaza hacia el sitio P. Luego, se mueve al sitio
E y sale del ribosoma. Este proceso se repite muchas veces,
tantas como nuevos aminoácidos se vayan colocando si antes
no ha aparecido una señal que indique que se debe parar la
continuación de la cadena polipeptídica.

3. TERMINACIÓN: La terminación es el momento en el que la

cadena polipeptídica es liberada, dejando de crecer. Comienza
cuando un codón de terminación (UAG, UAA o UGA) aparece
en el ARNm. Esto, cuando es introducido en el ribosoma,
dispara una serie de eventos que dan, como resultado final, la
separación de la cadena de su ARNt, permitiéndole flotar hacia
el citosol. Puede darse el caso de que, pese haberse realizado
la terminación, el polipéptido todavía necesite tomar la forma
tridimensional correcta, para que se convierta en una proteína
bien formada. Aunque, en esencia, las proteínas son cadenas
polipeptídicas, su diferencia de las cadenas polipeptídicas
recién fabricadas en el complejo ribosómico es que presentan
forma tridimensional, mientras que la cadena polipeptídica
nueva de trinca es, básicamente, una cadena muy lineal de
aminoácidos.