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PAC MG-1 B1

BASES MOLECULARES DE LA EXPRESIÓN GENÉTICA

ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL GENOMA

El material genético controla las características estructurales y metabólicas de los seres vivos, las transmite de una generación a otra y en casi todos los organismos está constituido por ácido desoxirribonucleico (ADN)*. Las moléculas de ADN están formadas por nucleótidos unidos por enlaces fosfodiester y cada nucleótido consta de una base nitrogenada, un azúcar y un grupo fosfato. Las bases nitrogenadas son derivadas de la purina, adenina (A) y guanina (G) y de la pirimidina, citosina (C) y timina (T); el azúcar es la 2-desoxirribosa. La estructura tridimensional del ADN fue descrita por Watson y Crick en 1953. Está constituida por dos cadenas de polinucleótidos dispuestas en sentido antiparalelo y cada cadena gira hacia la derecha cada 10 pares de bases. Las cadenas se mantienen unidas mediante puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas, en donde la adenina siempre se complementa con la timina y la citosina con la guanina.
Otro ácido nucleico presente en todas las células es el ribonucleico (ARN)** . Sus moléculas están formadas por una sola cadena de polinucleótidos y difieren de las del ADN en que el azúcar es una ribosa y la timina está reemplazada por uracilo (U). En las células eucariontes existen 5 tipos principales de ARN:

ARN ribosomal (ARNr) del que se conocen tres o cuatro formas.
ARN de transferencia (ARNt),con aproximadamente 25 estructuras.
ARN heteronucleares (ARNhn), precursores de los ARN mensajeros.
ARN mensajeros (ARNm), de los que hay tantas moléculas como proteínas en un organismo.
ARN pequeños nucleares

(ARNsn), con actividad catalítica.

    En algunos virus la información genética no está contenida en ADN, sino en moléculas de ARN (virus del mosaico del tabaco y retrovirus como el VIH).
    Las propiedades más importantes del material genético son: a) Capacidad de almacenar información y transmitirla a la célula, controlando sus características estructurales y metabólicas; b) habilidad para transferir su información a las células hijas con un mínimo de errores; c) estabilidad fisicoquímica para que la información no se pierda, y d) capacidad para cambios genéticos sin pérdida importante de la información progenitora.
    Las moléculas de ADN contienen la información que especifica el orden en el cual los aminoácidos deben unirse para formar una proteína particular. Esta secuencia de aminoácidos es responsable de la estructura y función proteica. Al segmento de ADN que codifica para una o varias moléculas de proteína o ARN se le conoce como gene o cistrón.
    Algunos genes codifican para proteínas reguladoras que intervienen en la expresión génica. Otras secuencias tienen funciones regulatorias sin producto específico y sirven como sitios de interacción con proteínas específicas. Además existen secuencias que codifican únicamente para las diferentes moléculas de ARN.

TRANSCRIPCIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

En procariontes el primer evento para que la información genética se exprese, lo constituye el proceso de transcripción que consiste en el paso de la información genética del ADN al ARN mensajero. Este ARNm dicta la secuencia de aminoácidos de la proteína a sintetizar y lleva la información a los ribosomas en donde se realiza la síntesis proteica.

Las propiedades más importantes del material genético son la capacidad de almacenar información y transmitirla a la célula, controlando sus características estructurales y metabólicas; la habilidad para transferir su información a las células hijas con un mínimo de errores; su estabilidad fisicoquímica para que no se pierda la información y además su capacidad para cambios genéticos sin pérdida importante de la información progenitora.

* También es usual y aceptado usar el acrónimo DNA.
** Se acepta el uso de RNA.

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