El Código Genético - Biblioteca virtual FML

El Código Genético, Los virus y las excepciones al Dogma
central de la Biología
A mediados de la década de los 50 y simplemente
por lógica matemática, ya se sabía que el código
genético estaba compuesto por tripletes de
nucleótidos.
George Gamow fue de los primeros en darse
cuenta de que,si el ADN es portador del código
de ensamblaje de los aminoácidos de las proteínas
entonces el código debe tener mínimo
20 palabras.
Gamow
El código genético tiene las siguientes características:
- Es un código de tripletes: Un codón se forma de la unión de 3 nucleótidos que codifican un
aminoácido.
- Es un código degenerado: varios codones pueden codificar un aminoácido
- No hay superposición en el código: en un codón puede intervenir cualquier base.
- Su lenguaje es universal, pero existen excepciones, ejemplo los retrovirus.
- El orden de los codones especifica el orden de los aminoácidos en una cadena de polipéptidos.
- Existen codones que tienen funciones distintas, ejemplo el AUG sirve de iniciador de un gen y
también codifica el aminoácido llamado metionina.
- No posee comas, es decir, no hay pausa entre aminoácido y aminoácido, la lectura se
inicia en un punto y a partir de allí se continúa.
- Cada triplete siempre significa lo mismo, hay un triplete iniciador y uno que indica
terminación.
El ADN está compuesto por cuatro bases nucleótidas: Adenina, Guanina, Timina y Citocina.
Purinas:
Adenina
Guanina
Pirimidinas:
Citocina
En un filamento de ADN puede haber miles de
bases dispuestas en cualquier orden, cada grupo
de tres bases se denomina codón y representa
una palabra en el código genético
Cada triplete codifica la producción de un
aminoácido y la unión de los aminoácidos permite
la producción de proteínas
Los Virus:
El ADN y el ARN son los agentes primarios de la
conservación y transferencia de la información
biológica. Esto condujo al actual “dogma central”
de la Biología, la cual propone que los cromosomas
se componen de genes y estos a su vez, de cuatro
bases nitrogenadas diferentes,las cuales, según el
orden en que se combinan, se codifica la
información genética de un ser vivo.
La excepción a este dogma se presenta cuando
los científicos, descubren provista de un núcleo
central formado de ácidos nucleicos (ADN y
ARN) rodeado por una cubierta que
denominaron virus.
los virus son los organismos más simplificados,
no son células sino un tipo de microorganismo
acelular que necesita de una célula para
reproducirse, porque ésta tiene la información
genética suficiente para multiplicarse.
Los virus tienen una estructura simétrica,
helicoidal o cúbica, típicamente un virión está
constituido por una zona central ocupada por los
ácidos nucleicos que puede ser de ADN o ARN,
además tiene una envoltura proteica llamada
cápsida constituida por capsómeros, a veces
existen envolturas externas formadas por otras
capas.
Timina
Los virus de estructuras más complejas, los fagos
o bacteriofagos que parasitan las bacterias,
tienen una cabeza de simetría cúbica y contiene el
ácido nucleíco, y una cola especializada en la
inyección de éste.
El ciclo de multiplicación de un virus o ciclo lítico
requiere una célula huésped y consta de cinco
fases que son :
Fijación; Los virus se contactan con la
superficie de la célula huésped y se adhieren a
ella por fenómenos de tipo químico o mecánico.
Penetración; es cuando el ácido nucleico es
inyectado en el interior de la célula huésped.
Eclipse; es denominada de esta manera porque
los virus ya no son visibles, en esta fase,los
ácidos nucleicos de los virus utilizan la síntesis
de proteínas de la célula huésped para fabricar
enzimas que destruirán el ADN de ésta y
después, copias del ácido nucleico vírico y de
los capsómeros del virus, finalmente se
sintetizan
enzimas líticos.
Ensamblaje; Los capsómeros se reúnen para
formar la cápsida, en el interior de la cual se
sitúa el ácido nucleíco vírico
Lisis o Liberación; los enzimas líticos
destruyen la bacteria huésped y quedan libres
los viriones Algunas veces, determinados virus
incorporan su ácido nucleíco
al ADN celular
Son los virus atenuados, que en los animales y las plantas parasitados de este modo producen
fenómenos de transformación celular que derivan a veces en procesos tumorales.
En el caso de las bacterias, los virus atenuados o profagos pueden permanecer durante muchas
generaciones en forma latente.
Esto ocasiona, con frecuencia problemas en las industrias que utilizan estirpes bacterianas (
producción de antibióticos, fermentaciones lácticas, etc., ) que de repente pueden quedar
diezmadas por el virus latente.
¿Cómo se originan los virus?
La hipótesis más estudiada propone que se trata de “células” muy simplificadas que, por
adaptación a la vida parasitaria, han ido perdiendo propiedades que les resultaban innecesarias.
Dependientes como son de las células para multiplicarse, es preciso concluir que no pueden ser
más primitivos que los procariotas, es decir, que su origen va ligado a la existencia previa de
organismos celulares.
Estos virus fueron estudiados por D’Herelle en 1917 y desde entonces han sido de gran utilidad
en el campo investigativo:
a.- como modelo para comprender el ciclo y las características de otros virus
b.- en la replicación y recombinación genética
c.- en la transferencia de propiedades genéticas de bacterias
Estos virus (bacteriofagos) tienen gran especificidad por determinadas especies
bacterianas, pero algunos de ellos pueden actuar sobre varias especies de bacterias
similares.
La Ingeniería Genética;
es un extenso conjunto de procedimientos que permiten alterar intencionalmente el aparato de
información genética.
El biólogo se convierte en ingeniero y reconstruye la molécula de ADN o el genoma entero con el
fin de aliviar enfermedades genéticas específicas o de lograr un avance en el conocimiento que se
tiene acerca del aparato genético. Las técnicas del ADN recombinante son los ejemplos más
conocidos de ingeniería genética, el ADN de un organismo es introducido en un genoma dado, el
resultado es un genoma híbrido, de modo que las características del organismo donador se
manifiesten en el receptor. El tratamiento genético podría llevar al tratamiento de enfermedades
hereditarias, como la hemofilia o la fibrosis quistica causadas por genes ausentes o defectuosos.
Para que se puedan modificar las características hereditarias de un organismo vivo, la ingeniería
genética manipula directamente el código contenido en el ADN.
En este proceso son importantes las enzimas de restricción producidas por varias especies
bacterianas.
También son importantes en la manipulación del ADN los llamados vectores, artes de ADN que se
pueden autorreplicar con independencia del ADN de la célula huésped donde crecen.
El proceso de transformación de un fragmento de ADN en un vector se denomina clonación, ya
que se producen copias múltiples de un fragmento específico de ADN