Fundamentos de genética y biotecnología

Etapa 3
“material hereditario: ADN, ARN y síntesis de
proteína

Nombre: Jimena Arahí Ríos Ramírez

Matricula: 2081339
Grupo: 401
Modalidad: a distancia
 Ideas principales:

• La molécula de ADN, su importancia y sus descubridores: James Watson y

Francis CrickEllos descubrieron la forma que del ADN al interior de la célula: una
hélice doble, que le permite replicarse y traspasar información de una
generación a otra. Este descubrimiento fue el punto de partida para el estudio
del genoma.

• El ADN y el ARN en relación a su estructura, función y tipos: El ARN o ácido

ribonucleico es el otro tipo de ácido nucleico que posibilita la síntesis de
proteínas. Si bien el ADN contiene la información genética, el ARN es el que
permite que esta sea comprendida por las células. Está compuesto por una
cadena simple, al contrario del ADN, que tiene una doble cadena.
 Analiza:
• Transcripción: La transcripción es el proceso mediante el cual se realiza una copia de un segmento de
ADN, en la forma de una cadena complementaria de ARN, que actuará como mensajera y dictará la
secuencia de aminoácidos en una proteína. Este proceso se lleva a cabo en el núcleo de las células en
donde se sintetizan, además del ARN mensajero (ARNm), el ARN ribosomal (ARNr) y el ARN de
transferencia (ARNt). Cada tipo de ARN tiene una función específica durante la síntesis de proteínas.

• Traducción: La traducción consiste en pasar el mensaje de un lenguaje que está en términos de

nucleótidos a otro en términos de aminoácidos. Es decir, es la descodificación de un mensaje del ARN
mensajero en una proteína. Para ello, el ARNm maduro sintetizado durante la transcripción lleva la
información escrita en términos de nucleótidos. Cada secuencia de tres bases de nucleótidos
consecutivos se llama codón y cada uno es específico para un aminoácido.

• Síntesis de proteínas: Las proteínas son biomoléculas que desempeñan variadas e importantes
funciones y, cada vez que son requeridas, necesitan ser sintetizadas por la célula. Como hemos visto
hasta ahora, el ADN es una doble hélice sostenida por un esqueleto conformado por la unión de una
serie de nucleótidos.
 Analiza:
• Mutaciones: Nada es perfecto y mucho menos la vida. Si bien el equilibrio, la organización, la coordinación y la
retroalimentación entre los elementos que la componen es sorprendente, el ADN de las células no se salva de tener
algún error. El ADN en las células humanas replica aproximadamente 20 bases por segundo y es normal que a esta
tasa de producción se cometan errores. La ADN polimerasa incorpora bases de manera incorrecta una vez cada mil a
100 mil pares de bases. Sin embargo, los errores en este proceso se reducen al mínimo debido al estricto grado de
precisión en el proceso de replicación del ADN

• Función de los tipos de mutaciones: Las mutaciones ocurren por muchos factores: radiación, productos químicos,
carcinógenos, drogas e incluso algunos virus. Sin embargo, es importante comprender que no todas las mutaciones
son perjudiciales para el organismo, pues algunas proveen ventajas a la descendencia que hereda dicha mutación. Por
lo tanto, son trascendentales para la evolución. Recordemos que la secuencia de nucleótidos en las cadenas de ADN,
que después son traducidas a una secuencia de aminoácidos, determina el nivel de actividad en las síntesis y función
de las proteínas. Las mutaciones pueden incrementar, disminuir, detener o incluso crear una nueva función en la
actividad de las proteínas. Es por esto que el efecto de las mutaciones se ve reflejado en los diferentes tipos de células
en órganos, tejidos, etcétera.

• Agentes mutágenos y sus efectos: A pesar de que las mutaciones en la información genética ocurren de manera
natural, en numerosas ocasiones pueden afectarse por un agente externo, provocando un crecimiento en la tasa de
frecuencia en que ocurrirían estas alteraciones genéticas. El causante de este aumento en las mutaciones puede ser
físico, biológico o químico y se le conoce como agente mutagénico o mutágeno.
 Reflexión escrita:
• Introducción:
•Para comenzar tenemos que saber que es el modelo tridimensional del ADN y
es el ADN (Ácido Desoxirribonucleico) que es quien contiene toda la
información genética de todos nosotros y de todos los seres vivos y, también
de algunos virus. La molécula de ADN está formada en dos cadenas que se
enrollan entre ellas para formar una estructura de doble hélice. Cada una de
estas cadenas tiene una parte central formada por azúcares y varios grupos de
fosfato y de ahí es de donde viene el nombre de ADN ya que la desoxirribosa
se refiere al azúcar, el nucleico es el ácido formado por el fosfato y la base
nitrogenada. Enganchado a cada azúcar hay una de las siguientes 4 bases:
adenina (A), citosina (C), guanina (G), y timina (T). Las dos cadenas se
mantienen unidas por enlaces entre las bases; la adenina se enlaza con la
timina, y la citosina con la guanina.
•La secuencia de estas bases a lo largo de la cadena es lo que codifica las
instrucciones para formar proteínas y moléculas de ARN, con esto podemos
explicar de forma teórica en lo que consiste la estructura del ADN. Estas
mismas bases son quienes ayudan a formar proteínas y moléculas de ARN. Se
organiza en genes, las cuales son piezas de ADN que generan características
físicas en específico. Estas características no vienen del ADN, sino de una
molécula llamada ARN, formada a partir del ADN, y codifica una proteína. De
entrada, en esta evidencia de aprendizaje veremos una maqueta de un
modelo tridimensional de la molécula del ADN, posteriormente sus
Desarrollo:
Hoy en día, la doble hélice del ADN es probablemente la más emblemática de todas las moléculas biológicas.
Ya que ha inspirado escaleras, decoraciones, puentes peatonales como el de Singapur y más. A principios de la
década de 1950, el biólogo estadounidense James Watson y el físico británico Francis Crick propusieron su
famoso modelo de la doble hélice del ADN. Fueron los primeros en cruzar la línea de meta en esta "carrera"
científica, en la que otros como Linus Pauling también trataban de encontrar el modelo correcto.
Luego de que fallaran intentando crear un modelo de triple hélice, ya sea por su inexperiencia y por algunas
cosas que ellos aún no investigaban, Watson y Crick y muchísimos más biológicos dejaron de investigar por un
tiempo el modelo del ADN, excepto Franklin. Los esfuerzos de Watson y Crick continuaron hasta que
finalmente lograron responder a la solución del modelo del ADN en 1953 que fue donde descubrieron que la
estructura de doble hélice de la molécula de ADN tenía parecido con el patrón de difracción de rayos X de
Franklin. La figura helicoidal 'par' presentaba en su exterior las moléculas de los azucares y las cadenas de
fosfatos, guardando en su interior las bases emparejadas que eran la Adenina con Timina, Citosina con
Guanina, que es como los conocemos actualmente.
Cuando descubrieron el nuevo modelo este se caracterizaba por muchísimos años de trabajo tanto de Franklin
como de Watson y Crick y del informe que se presentó, se pudo encontrarla información que hace posible la
vida en los genes, así como entender el proceso de replicación que permite la transmisión del material
hereditario de unas generaciones a otras. La estructura del ácido desoxirribonucleico que propusieron fue de
gran ayuda porque así se logró resolver uno de los grandes problemas biológicos que se tenían en ese tiempo y
que nadie lograba descubrir y esta era la base molecular del ADN, es por eso por lo que ellos supieron que
habían descubierto uno de los mayores secretos o, mejor dicho, incógnitas.
Desde su publicación, Watson y Crick estaban conscientes del impacto que tendría su hallazgo. “Con
claridad postularon no sólo que la estructura del ADN era la base física de la información para la existencia
y el funcionamiento de los seres vivos, sino que, debido a las reglas de apareamiento de las bases
nitrogenadas que ellos descubrieron (la A – adenina, sólo se aparea con la T – timina, y la G – guanina, sólo
se aparea con la C – citosina), era posible la reproducción genética de padres a hijos, de una generación a la
siguiente”.
La última frase del artículo dice “no ha pasado desapercibido para nosotros que el apareamiento específico
que hemos postulado sugiere inmediatamente un posible mecanismo de copiado para el material
genético”, y este proceso era el resultado del modelo de la doble hélice. “Era evidente que su hallazgo
representaba una revolución, un hito histórico”, afirmó.
Una vez que fue revelada la estructura del ADN por Watson y Crick, muchísimos más biológicos
comenzaron a inspirarse y de ahí hubo muchísimos descubrimientos, aunque aún faltan muchísimos. De
hecho, la Genética ha sido desde entonces, la rama de la Biología que ha experimentado un mayor
crecimiento desde que se logró descubrir el ADN.
La estructura del ADN abrió la puerta para entender muchos aspectos sobre la función del ADN, como la
forma en que se copia y la forma en que la célula utiliza la información que contiene para hacer proteínas.
Como podemos ver el modelo de Watson y Crick marcó el comienzo de una nueva era de descubrimientos
en la biología molecular. El modelo y los descubrimientos que permitió forman los cimientos de una gran
parte de la investigación de vanguardia actual en biología y biomedicina.
Así luego de muchísimos años se pudo descubrir la replicación del ADN, que es cómo se copia a sí mismo
antes de que una célula se divida en dos en el proceso denominado mitosis; transcripción del ADN a
moléculas de ARN y finalmente la traducción de proteínas, que es aquí donde las efectoras de la función
codificada en el ADN. En 1962, Watson y Crick recibieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología. Y este
lo compartieron con Maurice Wilkins, científico de Nueva Zelanda Rosalind Franklin, aportó muchas de
las imágenes sobre las que se basaron para desarrollar la estructura. Gracias a este logro es más fácil
para los científicos modificar el material genético de las células del ADN.
Esto se debe a que se descubrió que es posible recortar un gen de un organismo que es el donante y
colocarlo en el ADN de otro. Cuando esto se intentó por vez primera en la década de 1970, era un
proceso complejo y muy largo, pero lo han hecho más sencillo y han acelerado algunos avances
tecnológicos tales como las repeticiones palindrómicas cortas agrupadas que han resultado útiles.
Actualmente los científicos han logrado unir un gen a cualquier otro. Con los genes modificados también
se producen hormonas y vacunas. También pueden cambiar algunos alimentos genéticamente y esto es
de gran ayuda ya que se dice que si no se modifican pueden resultar peligrosos en un futuro.
Conclusión:
El descubrimiento del ADN es algo que hasta el día de hoy sigue siendo muy importante, ya que con
él conocemos nuestros genes, algunos alimentos pueden ser cambiados, lo cual nos ayudarán hoy y
en el futuro pues estas quizás sean o son toxicas para los seres humanos. Además de eso conocemos
de cómo o de dónde somos, de nuestra raza, nuestra familia, nuestros rasgos y de cómo gracias a eso
nuestra siguiente generación tendrá o compartirá nuestros genes, entre otras cosas.
Es impresionante como gracias a ese descubrimiento hecho por Watson y Crick es que hoy
conocemos de dónde venimos y cómo seremos, es por eso que se merecen por completo el premio
nobel de medicina que ganaron 1962, aunque es una lástima que Rosalin Franklin no haya podido
recibirlo ya que murió 4 años atrás, pues ella también ayudó muchísimo, ya que sin sus fotografías,
jamás habríamos podido conocer que el ADN tiene 2 hélices y no tres o cuatro como se decía o
conocía anteriormente, tampoco que está compuesta por los compuestos de adenina, timina,
citosina y guanina. O quizá si hubiéramos descubierto eso, pero en unos años después, y eso habría
atrasado demasiado todos los descubrimientos que tenemos actualmente.
 Los nucleótidos del ADN forman cadenas unidas
Modelo tridimensional por enlaces covalentes, los cuales se forman entre
el azúcar desoxirribosa de un nucleótido y el
grupo fosfato del siguiente. Este arreglo resulta en
una cadena alternante de grupos desoxirribosa y
fosfato en el polímero de ADN, estructura
conocida como esqueleto azúcar fosfato.
Del trabajo del bioquímico Phoebus Levene y
otros, los científicos del tiempo de Watson y Crick
sabían que el ADN se componía de subunidades
llamadas nucleótidos^11start superscript, 1, end
superscript. Un nucleótido está formado por un
azúcar (desoxirribosa), un grupo fosfato y una de
cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T),
guanina (G) o citosina (C).
Las bases C y T, que solo tienen un anillo, se
llaman pirimidinas, mientras que las bases A y G,
que tienen dos anillos, se llaman purinas.
video: