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martes, 27 de septiembre de 2011

EL ADN COMO PORTADOR DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

http://www.iespando.com/web/departamentos/biogeo/web/departamento/2BCH/B4_INFORMACION/T403_GRIFFIT/informacion.htm

Índice: ¿Qué es la genética molecular? ¿Cuál es la naturaleza del material genético? Los experimentos de Griffit. Los experimentos de Avery, Mcleod y Mccarty. Concepto clásico y concepto molecular del gen. Los estudios de Garrod. La hipótesis de la colinealidad de Crick.

3.3) EL ADN COMO PORTADOR DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA.

¿QUÉ ES LA GENÉTICA MOLECULAR?

Definiremos la Genética como la parte de la Biología que se ocupa del estudio de la herencia biológica, intentando explicar los mecanismos y circunstancias mediante los cuales se rige la transmisión de los caracteres de generación en generación. La genética molecular estudia estos procesos desde un punto de vista químico.

¿CUÁL ES LA NATURALEZA DEL MATERIAL GENÉTICO

I) LOS EXPERIMENTOS DE GRIFFITH: La bacteria Diplococcus pneumoniae es un pneumococo, una bacteria causante de enfermedades. Existen dos cepas, la S (Smooth = lisa), virulenta, y la R (rough = rugosa), no virulenta. Las bacterias S, vivas, producen la muerte en los ratones, pero no la produce si están muertas. Las segundas no son capaces de desarrollar la enfermedad. En 1928 Griffith realizó con esta bacterias las siguientes experiencias: Fig. 3 y Fig. 4.

II) LOS EXPERIMENTOS DE AVERY y colaboradores: En 1944. AVERY, MCLEOD y MCCARTHY, se propusieron encontrar cuál era el componente que transmitía el carácter heredable y llegan a la conclusión de que sólo el ADN de las bacterias virulentas S muertas por el calor, era la sustancia que producía la transformación de las R, no virulentas, en S virulentas. Estas experiencias demostraban que el ADN era la molécula que contenía la información necesaria para que las bacterias S fueran virulentas y que, a pesar de estar muertas, su ADN no estaba destruido y podía pasar al medio y de aquí a las bacterias de cepa R integrándose en el genoma de éstas y transformándolas en virulentas (Fig 6).

CONCEPTO CLÁSICO Y MOLECULAR DE LOS GENES

Para Mendel (1822-1884) los genes eran considerados como factores hereditarios que determinaban las características externas de los seres vivos. En su época se ignoraban su composición química o su localización. Para poder referirse a ellos fueron denominados mediante letras. Así, en los guisantes, el gen A determina que las semillas sean de color amarillo y el gen a hace que sean verdes. Pero nadie sabía qué era lo que hacía que los guisantes fueran verdes o amarillo ni cómo la hacía. Esto es, no se sabía la naturaleza de los factores hereditarios ni cuál era su mecanismo de actuación.

En 1901 los estudios de GARROD sobre la alcaptonuria permitieron empezar a conocer cómo actuaban los genes y las experiencias de GRIFFIT (en 1928) y AVERY (en 1943), que ya hemos estudiado, descubrieron que los genes estaban localizados en el ADN.

III) LOS ESTUDIOS DE GARROD: La alcaptonuria es una enfermedad hereditaria recesiva debida a una alteración en el metabolismo celular que determina la aparición del ácido homogentísico. Este ácido provoca al oxidarse el ennegrecimiento de la orina y un color grisáceo en los cartílagos y ligamentos, también puede llegar a producir artritis.

El ácido homogentísico aparece en el metabolismo del aminoácido fenilalanina. Por la acción de diversas enzimas la fenilalanina se transforma en tirosina, otro aminoácido, después, en ácido polihidroxifenilpirúvico y, finalmente, en ácido homogentísico.

Fenilalanina ð Tirosina ð Ácido polihidroxifenilpirúvico ðÁcido Homogentísico

En las personas sanas el ácido homogentísico es transformado por la enzima homogentísicooxidasa en el ácido 4maleilacetoacético que, posteriormente, se transformará en acetilCoA, que será degradada en el Ciclo de Krebs a CO2 y H2O.

GARROD llegó a la conclusión de que el gen normal (A) produce la enzima necesaria, mientras que el gen (a) recesivo no la produce. Ésta era la primera vez que se relacionaba un gen con una enzima y, por tanto, con una reacción.

De aquí surgió la hipótesis: un gen‑una enzima. Ahora bien, debido a que hay enzimas formadas por dos o más cadenas polipeptídicas, la hipótesis se reformuló como: un gen‑un polipeptido.

HIPÓTESIS DE LA COLINEALIDAD DE CRICK

Una vez establecido el paralelismo entre genes y enzimas y tras ser propuesto, en 1.953, el modelo de doble hélice por Watson y Crick, este último propuso la denominada Hipótesis de colinealidad de CRICK:

" Existe una correspondencia entre la secuencia de nucleótidos del gen y la secuencia de aminoácidos de la enzima codificada".

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