lunes, 8 de noviembre de 2010
DNA-STRUCTURE
Este vídeo, al igual que otros vídeos que hemos añadido al blog, habla sobre la estructura del ADN. Nos explica de una manera muy clara y sencilla que el ADN está formado por una doble hélice y que ésta a su vez tiene en su estructura varios componentes: bases nitrogenadas, pentosa y ácido fosfórico. Nos señala también que las bases nitrogenadas deben ir emparejadas (ADENINA-TIMINA, GUANINA-CITOSINA) y la combinación de cada una de ellas es diferente en cada ser vivo y, por tanto, su combinación es impredecible.
ÉRASE UNA VEZ...LA VIDA. LA REPARACIÓN DEL ADN
ADN-ESTRUCTURA
Este video nos da una amplia información acerca del ADN, ya que nos explica de manera muy clara toda su estructura y composición.
EL PROYECTO GENOMA HUMANO
El Proyecto Genoma Humano (PGH) fue un proyecto internacional de investigación científica con el objetivo fundamental de determinar la secuencia de pares de bases químicas que componen el ADN e identificar y cartografiar los aproximadamente 20.000-25.000 genes del genoma humano desde un punto de vista físico y funcional.
El proyecto, dotado con 90.000 millones de dólares, fue fundado en 1990 en el Departamento de Energía y los Institutos Nacionales de la Salud de los Estados Unidos, bajo la dirección de James D. Watson, con un plazo de realización de 15 años. Debido a la amplia colaboración internacional, a los avances en el campo de la genómica, así como los avances en la tecnología computacional, un borrador inicial del genoma fue terminado en el año 2001 (anunciado conjuntamente por el ex-presidente Bill Clinton y el ex-primer ministro británico Tony Blair el 26 de junio de 2001), finalmente el genoma completo fue presentado en abril del 2003, dos años antes de lo esperado. Un proyecto paralelo se realizó fuera del gobierno por parte de la Corporación Celera. La mayoría de la secuenciación se realizó en las universidades y centros de investigación de los Estados Unidos, Canadá, Nueva Zelanda y Gran Bretaña.
El proyecto, dotado con 90.000 millones de dólares, fue fundado en 1990 en el Departamento de Energía y los Institutos Nacionales de la Salud de los Estados Unidos, bajo la dirección de James D. Watson, con un plazo de realización de 15 años. Debido a la amplia colaboración internacional, a los avances en el campo de la genómica, así como los avances en la tecnología computacional, un borrador inicial del genoma fue terminado en el año 2001 (anunciado conjuntamente por el ex-presidente Bill Clinton y el ex-primer ministro británico Tony Blair el 26 de junio de 2001), finalmente el genoma completo fue presentado en abril del 2003, dos años antes de lo esperado. Un proyecto paralelo se realizó fuera del gobierno por parte de la Corporación Celera. La mayoría de la secuenciación se realizó en las universidades y centros de investigación de los Estados Unidos, Canadá, Nueva Zelanda y Gran Bretaña.
DICCIONARIO BLOGUERO
- Enzimas: Las enzimas son moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas, siempre que sea termodinámicamente posible (si bien pueden hacer que el proceso sea más termodinámicamente favorable). En estas reacciones, las enzimas actúan sobre unas moléculas denominadas sustratos, las cuales se convierten en moléculas diferentes denominadas productos. Casi todos los procesos en las células necesitan enzimas para que ocurran a unas tasas significativas. A las reacciones mediadas por enzimas se las denomina reacciones enzimáticas.
- Genoma: El genoma es la totalidad de la información genética que posee un organismo en particular. Por lo general, al hablar de genoma en los seres eucarióticos nos referimos sólo al ADN contenido en el núcleo, organizado en cromosomas. Pero no debemos olvidar que, por ejemplo, también la mitocondria contiene genes. El término fue acuñado en 1920 por Hans Winkler, profesor de Botánica en la Universidad de Hamburgo, Alemania, como un acrónimo de las palabras gene y chromosoma.
- Hemoglobina: La hemoglobina (Hb) es una heteroproteína de la sangre, de peso molecular 64.000 (64 kD), de color rojo característico, que transporta el oxígeno desde los órganos respiratorios hasta los tejidos, en vertebrados y algunos invertebrados.
LA IMPORTANCIA DEL ADN
Su importancia se debe a que es la encargada de mantener, a través del código genético, la información genética necesaria para crear un ser vivo similar a aquel del que proviene (a excepción de casos de mutaciones). Como hemos comentado anteriormente, El ADN es el portador de la información genética necesaria para el funcionamiento y desarrollo del ser vivo.
Las cadenas de polipeptídicas* codificadas por el ADN pueden ser estructurales como las proteínas de los músculos, cartílagos, pelo; funcionales como las de la hemoglobina* o las innumerables enzimas* del organismo. La función principal de la herencia es la especificación de las proteínas, siendo el ADN una especie de plano o receta para nuestras proteínas.
Para hacerse una idea, una diminuta cantidad de ADN, determina casi todas las características físicas del animal en su desarrollo completo. Por ejemplo, la diferencia entre un ser humano y una rana está codificada en una parte relativamente pequeña de este ADN.
Para hacerse una idea, una diminuta cantidad de ADN, determina casi todas las características físicas del animal en su desarrollo completo. Por ejemplo, la diferencia entre un ser humano y una rana está codificada en una parte relativamente pequeña de este ADN.
FUNCIONES DEL ADN
El ADN contiene la información necesaria para el funcionamiento y desarrollo de un ser vivo.Las funciones biológicas del ADN incluyen el almacenamiento de información (genes y genoma*), la codificación de proteínas (transcripción y traducción) y su autoduplicación (replicación del ADN) para asegurar la transmisión de la información a las células hijas durante la división celular.
ESTRUCTURA DEL ADN
El ADN es una molécula formada por dos largas cadenas de polinucleótidos, enrolladas formando una doble hélice.
Los nucleótidos son: la pentosa (desoxirribosa) que es un glúcido con cinco átomos de carbono, ácido fosfórico (oxígeno + fósforo) y bases nitrogenadas (ADENINA-TIMINA, GUANINA-CITOSINA).
Las dos cadenas son antiparalelas, ya que se disponen de forma paralela y siguen sentidos opuestos, y complementarias, porque las bases nitrogenadas de una cadena encajan con las bases de la otra cadena. Las cadenas están unidas por enlaces de hidrógeno.
Estas cadenas donde se encuentra la información genética, poseen el mismo esqueleto para todos. Entonces, ¿por qué todos somos diferentes unos de otros? La diferencia de la información radica en la distinta secuencia de bases nitrogenadas. Esta secuencia presenta un código, que determina una información u otra, según el orden de las bases.
En las células procariotas el ADN se pliega como una súper-hélice, generalmente en forma circular y asociada a una pequeña cantidad de proteínas. Lo mismo ocurre en orgánulos celulares como las mitocondrias y en los cloroplastos.
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| Estructura del ADN |
En las eucariotas, dado que la cantidad de ADN de cada cromosoma es muy grande, el empaquetamiento ha de ser más complejo y compacto; para ello se necesita la presencia de proteínas, como las histonas y otras proteínas. En los espermatozoides estas proteínas son las protaminas.
VÍDEO "QUÉ ES EL ADN"
Este video NOS explica qué significa ADN y, además, que contiene la información genética que se hereda de padres a hijos. Los padres aportan a los hijos información diferente, y así cada hijo es único y especial ya que contiene una información de ADN diferente a la de los demás.
DESCUBRIMIENTO DEL ADN
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| Rosalind Franklin |
Todos descendemos de una célula que prosperó en la Tierra hace ya más de 3.500 millones de años. Por lo que el descubrimiento del ADN en 1953 revolucionó la reconstrucción de la historia de la evolución.
Y eso precisamente es lo que James Watson y Francis Crick descubrieron y representaron en 1953: la estructura del la molécula del ADN.
Del acido desoxirribonucleico, o más común mente conocido como ADN, ya se tenía constancia desde 1868, año en el que el biólogo suizo Johann Friedrich, utilizando primero alcohol caliente y luego una pepsina enzimática, consiguió identificar a un nuevo grupo de substancia celulares a las que denominó Nucleínas (más tarde se los denominó Ácido Nucleico y por último a recibió el nombre de Ácido Desoxirribonucleico). Años después Robert Feulgen, con un método para revelar por tinción el ADN, basado en el colorante fucsina, usando este método encontró ADN en el núcleo del todas las células eucariotas. Pero no fue hasta 1953 cuando éstos dos jóvenes científicos desvelaron el misterioso secreto del ADN.
Y eso precisamente es lo que James Watson y Francis Crick descubrieron y representaron en 1953: la estructura del la molécula del ADN.
Del acido desoxirribonucleico, o más común mente conocido como ADN, ya se tenía constancia desde 1868, año en el que el biólogo suizo Johann Friedrich, utilizando primero alcohol caliente y luego una pepsina enzimática, consiguió identificar a un nuevo grupo de substancia celulares a las que denominó Nucleínas (más tarde se los denominó Ácido Nucleico y por último a recibió el nombre de Ácido Desoxirribonucleico). Años después Robert Feulgen, con un método para revelar por tinción el ADN, basado en el colorante fucsina, usando este método encontró ADN en el núcleo del todas las células eucariotas. Pero no fue hasta 1953 cuando éstos dos jóvenes científicos desvelaron el misterioso secreto del ADN.
Paralelamente a Watson y Crick, la fisicoquímica Rosalind Franklin y el biólogo Maurice Wilkins realizaban estudios cristalográficos de difracción de rayos X obre moléculas de ADN. En 1952 Rosalind Franklin obtuvo una fotografía de difracción de rayos X que reveló la estructura helicoidal de la molécula de ADN.
Wilkins, sin el consentimiento de Franklin, hizo llegar la fotografía a Watson y Crick. Para ellos la imagen constituyó un dato definitivo para determinar que la estructura del ADN correspondía a una doble hélice, y no triple como se pensaba.
Rosalind Franklin murió en 1958, a los 37 años de edad. Cuatro años más tarde, Watson, Crick y Wilkins recibieron el premio Nobel de Fisiología y Medicina por sus aportaciones al descubrimiento de la estructura del ADN.
La inestimable aportación de Rosalind a este descubrimiento nunca fue reconocida, aunque poco a poco la historia comienza a valorar su labor.
CRONOLOGÍA DE LA GENÉTICA
Genética clásica
La importancia del trabajo de Mendel no se comprendió sino hasta principios del siglo XX, después de su muerte, cuando otros científicos redescubrieron su investigación al trabajar en problemas similares, con lo que se dio inicio a la genética.
La importancia del trabajo de Mendel no se comprendió sino hasta principios del siglo XX, después de su muerte, cuando otros científicos redescubrieron su investigación al trabajar en problemas similares, con lo que se dio inicio a la genética.
- 1865 Publicación del artículo de Gregor Mendel Experimentos sobre hibridación de plantas
- 1869 Friedrich Miescher descubre lo que hoy se conoce como ADN.
- 1880-1890: Walther Flemming, Eduard Strasburger, y Edouard Van Beneden describen la distribución cromosómica durante la división celular.
- 1903 Walter Sutton establece la hipótesis según la cual los cromosomas, segregados de modo mendeliano, son unidades hereditarias.
- 1905 William Bateson acuña el término «genética» en una carta dirigida a Adam Sedgwick.
- 1906 William Bateson propone el término «genética».
- 1908 Ley de Hardy-Weinberg
- 1910 Thomas Hunt Morgan demuestra que los genes residen en los cromosomas.
- 1913 Alfred Sturtevant realiza el primer mapa genético de un cromosoma.
- 1913 Los mapas genéticos muestran cromosomas con genes organizados linealmente.
- 1918 Ronald Fisher publica "The Correlation Between Relatives on the Supposition of Mendelian Inheritance" (en español "La correlación entre parientes con base en la suposición de la herencia mendeliana"). Comienza la llamada síntesis evolutiva moderna.
- 1928 Frederick Griffith descubre que el material hereditario de bacterias muertas puede ser incorporado en bacterias vivas.
- 1931 El entrecruzamiento cromosómico se identifica como la causa de la recombinación genética.
- 1933 Jean Brachet demuestra que el ADN se encuentra en los cromosomas y que el ARN está presente en el citoplasma de todas las células.
- 1941 Edward Lawrie Tatum y George Wells Beadle muestran que los genes codifican las proteínas.
La era del ADN
- 1944 Oswald Theodore Avery, Colin McLeod y Maclyn McCarty aíslan ADN como material genético
- 1950 Erwin Chargaff muestra que los cuatro nucleótidos no están presentes en los ácidos nucleicos en proporciones estables, pero que parecen existir algunas leyes generales. La cantidad de adenina (A), por ejemplo, tiende a ser igual a la de timina (T).
- Barbara McClintock descubre los transposones en el maíz.
- 1952 El experimento Hershey-Chase prueba que la información genética de los fagos (y de todos los organismos) es ADN.
- Rosalind Franklin obtiene la llamada Fotografía 51, la primera imagen del ADN realizada mediante difracción de rayos X.
- 1953 James D. Watson y Francis Crick demuestran la estructura de doble hélice del ADN
- 1956 Joe Hin Tjio y Albert Levan determinan que es 46 el número de cromosomas en los seres humanos.
- 1958 El experimento Meselson-Stahl demuestra que el ADN se replica de modo semiconservador.
- 1961 El código genético se ordena en tripletes.
- 1964 Howard Temin muestra, utilizando virus de ARN, que la dirección de transcripción ADN-ARN puede revertirse.
- 1970 Se descubren las enzimas de restricción, lo que permite a los científicos cortar y pegar fragmentos de ADN.
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| J .D. Watson y F. Crick |
La era de la genómica
- 1972 Walter Fiers y su equipo, en el Laboratorio de biología molecular de la Universidad de Gante (Gante, Bélgica), fueron los primeros en determinar la secuencia de un gen: el gen para la proteína del pelo del bacteriófago MS2.
- 1976 Walter Fiers y su equipo determinan la secuencia completa del ARN del bacteriófago MS2
- 1977 Primera secuenciación del ADN por Fred Sanger, Walter Gilbert y Allan Maxam.
- 1983 Kary Banks Mullis descubre la reacción en cadena de la polimerasa.
- 1989 Francis Collins y Lap-Chee Tsui secuencian el gen humano codificador de la proteína CFTR.
- 1995 Se secuencia por primera vez el genoma de un organismo vivo (Haemophilus influenzae).
- 1996 Primera secuenciación de un genoma eucariota: Saccharomyces cerevisiae.
- 1998 Primera secuenciación del genoma de un eucariota multicelular:Caenorhabditis elegans.
- 2001 Primeras secuencias del genoma humano por parte del Proyecto Genoma Humano y Celera Genomics
- 2003 El Proyecto Genoma Humano publica la primera secuenciación completa del genoma humano con un 99.99% de fidelidad.
LA HISTORIA DEL ADN
La historia de la genética comienza con el trabajo del monje agustino Gregor Mendel. Su investigación sobre hibridación en guisantes, publicada en 1866, describe lo que más tarde se conocería como las leyes de Mendel.
El año 1900 marcó el "redescubrimiento de Mendel" por parte de Hugo de Vries, Carl Correns y Erich von Tschermak, y para 1915 los principios básicos de la genética mendeliana habían sido aplicados a una amplia variedad de organismos, donde destaca notablemente el caso de la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster). Bajo el liderazgo de Thomas Hunt Morgan y sus compañeros "drosofilistas", los especialistas en genética desarrollaron la teoría mendeliana-cromosómica de la herencia, la cual fue ampliamente aceptada para 1925. Paralelamente al trabajo experimental, los matemáticos desarrollaron el marco estadístico de la genética de poblaciones, y llevaron la interpretación genética al estudio de la evolución.
Con los patrones básicos de la herencia genética establecidos, muchos biólogos se volvieron hacia investigaciones sobre la naturaleza física de los genes. En los años cuarenta y a principios de los cincuenta, los experimentos señalaron al ADN como la parte de los cromosomas (y quizás otras nucleoproteínas) que contenía genes.
El enfoque sobre nuevos organismos modelo tales como virus y bacterias, junto con el descubrimiento en 1953 de la estructura en doble hélice del ADN, marcaron la transición a la era de la genética molecular. En los años siguientes, algunos químicos desarrollaron técnicas para secuenciar tanto a ácidos nucléicos como a proteínas, mientras otros solventaban la relación entre estos dos tipos de biomoléculas: el código genético. La regulación de la expresión génica se volvió un tema central en los años sesenta, y para los años setenta dicha expresión génica podía ser controlada y manipulada utilizando ingeniería genética. Durante las últimas décadas del siglo XX muchos biólogos se enfocaron a proyectos genéticos a gran escala, secuenciando genomas enteros.
LA REPLICACIÓN DEL ADN
Este vídeo representa un viaje por el interior de una célula explicando algunas funciones de algunas estructuras interior, hasta que nos adentramos en el núcleo mediante un poro nuclear, donde explica algunas funciones del ADN y también su composición y estructura.
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