Indice

,...-
~
Indice
PARTE
¡cular
77
1
CAPíTUlO
1
La visión mendeliana
Los descubrimientos
315
del mundo
7
de Mendel
8
8
El principio de la segregación independiente
Recuadro 1-1. Leyes de Mendel
Algunos alelos no son ni dominantes ni recesivos
El principio de la distribución independiente
Teoría cromosómica de la herencia
11
Ligamiento génico y recombinación
12
Recuadro 1-2. Los genes están Jjgados a los cromosomas
12
Mapeo cromosómico
13
Primeras suposiciones
9
10
10
genética por medio de las mutaciones
17
acerca de qué son los genes y cómo actúan
18
El origen de la variabilidad
653
1
QUÍMICA Y GENÉTICA
Intentos preliminares para encontrar una relación gen-proteína
Resumen
19
Bibliograffa
20
20
CAPíTULO 2
Los ácidos nucleicos transmiten
El anuncio sorprendente
información
23
genética
de Avery: el DNA puede transportar
especificidad
genética
25
Los genes de los virus también son de ácidos nucleicos
La hélice doble
Recuadro 2-1. Las reglas de Chargaff
En busca de las polimerasas que sintetizan el DNA
Los datos de los experimentos indican una separación
duplicación del DNA
24
26
27
28
de las cadenas durante la
La información genética dentro del DNA la transmite la secuencia de sus cuatro nucleótidos
constitutivos
El DNA no puede ser la plantilla que ordena directamente los aminoácidos durante
la síntesis proteica
Recuadro 2-2. Indicios de que los genes controlan la secuencia de aminoácidos de las
proteÍnas
El RNA es químicamente muy parecido al DNA
30
33
33
34
35
El dogma central
36
La hipótesis del adaptador de Crick
La síntesis de proteínas en tubos de ensayo
36
37
XII
Índice
La paradoja de los ribosomas de aspecto inespecífico
Descubrimiento del RNA mensajero (mRNA)
La síntesis enzimática del RNA sobre plantillas de DNA
Estableciendo el código genético
38
Los enlac8E
38
Los enlace!
40
Los enlace~
41
Establecimiento de la dirección de la síntesis proteica
41
Las señales de inicio y terminación también están codificadas en el DNA
43
La era de la genómica
Resumen
44
Bibliografía
45
CAPíTULO
45
3
La importancia
de las interacciones
Características
de los enlaces químicos
47
químicas débiles
49
El concepto de energía libre
Keq se relaciona en forma ex p onencial con !'!..G
50
Los enlaces covalentes
51
49
50
51
son muy fuertes
Enlaces débiles en sistemas biológicos
51
Los enlaces débiles
Los enlaces débiles
La distinción entre
Fuerzas de van der
51
tienen energías entre 1 y 7 kcallmol
se forman y se rompen constantemente
moléculas polares y no polares
Waals
Enlaces de hidrógeno
Algunos enlaces iónicos son enlaces de hidrógeno
Las interacciones débiles exigen superficies moleculares
Las moléculas de agua forman enlaces de hidrógeno
Enlaces débiles entre moléculas en soluciones acuosas
en las temperaturas
fisiológicas
51
52
52
54
55
55
complementarias
56
57
Recuadro 3-1. La singularidad de las formas moleculares y el concepto de adhesión selectiva
Las moléculas orgánicas que exhiben una tendencia a formar enlaces de hidrógeno
son hidrosolubles
Los "enlaces" hidrófobos estabilizan las macromoléculas
57
La ventaja de una !'!..Gentre 2 y 5 kcallmol
Los enlaces débiles unen las enzima s a los sustratos
60
58
58
60
Los enlaces débiles median la mayoría de las interacciones
Resumen
proteína-DNA
y proteína-proteína
60
61
61
Bibliografía
4
La presenc
El valor dE
Escisiones
Resumen
Bibliografi
CAPíTUl¿
Enlaces dE
Las estruc1
e intermoli
El DNA P
El RNA fe
Caracterís
El enlace
Hay cuatr
Las hélic{
Recuadro
La confOl
de hidró~
Las hélicl
La mayOJ
Las prote
estructur,
Recuadrc
polipept~
Las funci
I
Los enlaj
y RNA
Las prot
Estrateg'
AlosterícJ
La base
La importancia
Las moléculas
Versatilida
Activación
48
Los enlaces químicos se explican en los términos de la mecánica cuántica
La formación de los enlaces químicos comprende un cambio en la forma de la energía
Equilibrio entre la formación y la rotura de los enlaces
CAPíTULO
Acoplamie
Activación
63
de los enlaces de alta energía
inestables
63
las energías de activación
65
que ceden energía son termodinámicamente
En las reacciones
bioquímicas
las enzimas reducen
La energía libre en las biomoléculas
I
66
ligando
1
No todal
Resume;
Bibliog~
,.......-I
Índjce
38
Los enlaces de alta energía se hidrolizan
38
Los enlaces de alta energía en las reacciones
40
41
41
43
66
con una I1G negativa grande
biosintéticas
67
Los enlaces peptídicos se hidrolizan
en forma espontánea
Acoplamiento de I1G negativa y positiva
69
Activación
Versatilidad
de los precursores
en las reacciones
del ATP en la transferencia
70
de transferencia
71
de grupos
Activación
45
La presencia de
activa los precursores de los ácidos nucleicos
El valor de la liberación de
G en la síntesis de los círculos nucleicos
de los aminoácidos
por la unión
71
de AMP
73
~
73
74
~
Escisiones de
47
70
de grupos
44
45
XIII
~
caracterizan
la mayoría
de las reacciones biosintéticas
Resumen
76
Bibliografía
76
48
49
49
50
50
51
51
51
51
51
52
a
5
Enlaces débiles y fuertes determinan la estructura macromolecular
77
Lasestructuras de orden superior están determinadas por interacciones intramoleculares
e intennoleculares
77
El DNA puede formar una hélice regular
77
El RNA forma una gran variedad de estructuras
Características químicas de los monómeros de los que están hechos las proteínas
El enlace peptídico
Hay cuatro niveles de estructura proteica
Lashélices exy las láminas ~ son las formas comunes de estructura secundaria
79
52
54
55
55
56
57
Recuadro 5-1. Determinación
57
80
80
82
82
83
de la estructura proteica
La conformación específica de una proteína es consecuencia de su modelo de enlaces
de hidrógeno
87
Las hélices exse reúnen para formar superhélices
87
La mayor parte de las proteínas es modular y contiene dos o tres dominios
89
Las proteínas se componen
estructurales
90
de una cantidad
asombrosamente
pequeña
de motivos
Recuadro 5-2. Las proteínas grandes con frecuencia están formadas por varias cadenas
polipeptidicas más pequeñas
Las funciones diferentes de las proteínas surgen de las diversas combinaciones de dominios
91
60
Los enlaces débiles ubican correctamente
yRNA
92
61
Las proteínas recorren
61
Estrategias diversas para el reconocimiento
58
58
60
60
na
CAPíTULO
las proteínas
a lo largo de las moléculas
de DNA
el DNA para encontrar un sitio de unión específico
proteico del RNA
Alostería: regulación de la función de una proteína mediante el cambio de su forma
65
La base estructural de la regulación alostérica se conoce para ejemplos que comprenden
ligandos pequeños, interacciones proteína-proteína
y modificación proteica
No toda la regulación de las proteínas está mediada por fenómenos alostéricos
Resumen
66
Bibliografía
63
63
91
94
96
96
98
100
101
102
XIV
Índice
PARTE
2
MANTENIMIENTO DEL GENOMA
103
El RNA
Las estructuras del DNA y el RNA
Estructura del DNA
107
Alguno
La ribo
cíclico
El DNA está compuesto por cadenas de polinucleótidos
Cada base tiene su forma tautomérica preferida
Las dos cadenas de la hélice doble se mantienen juntas por medio del apareamiento
.
de las bases en una orientación antiparalela
108
109
Las dos cadenas de la hélice doble tienen secuencias complementarias
La formación de enlaces de hidrógeno es importante para la especificidad del
apareamiento de las bases
Las bases pueden evertirse de la hélice doble
El DNA suele consistir en una hélice doble dextrógira
La hélice doble tiene un surco menor y uno mayor
Recuadro 6-1. El DNA tiene 10,5 pares de bases por vuelta de la hélice en solución: el experimento
de la mica
111
El surco mayor contiene información química abundante
La hélice doble se encuentra en numerosas conformaciones
115
A veces el DNA puede formar una hélice levógira
Las cadenas del DNA pueden separarse (desnaturalizarse)
Algunas moléculas de DNA son circulares
117
CAPíTULO 6
Bibliog
cAPín
Cromo
111
SecueI
Los cn
Toda c
El tam
112
113
113
El gen
Los or
Los ge
Lama
113
114
116
Duplic
Los cr
118
122
y reasociarse
Topología del DNA
para T
La du
del cil
La est
La col
mediE
La mi
Las fa
a la v,
La m(
El mi
122
El número de enlace es una propiedad
de modo covalente (cccDNA)
topológica
invariable
del DNA circular cerrado
123
124
125
125
126
127
El número de enlace se compone de giro y superenrollamiento
LJcOes el número de enlace del cccDNA relajado por completo en condiciones fisiológicas
El DNA celular exhibe un superenrollamiento
negativo
Los nucleosomas introducen superenrollamiento
negativo en los eucariontes
Las topoisomerasas pueden relajar el DNA superenrollado
Los procariontes tienen una topoisomerasa especial que introduce superenrollamiento
en el DNA
Las topoisomerasas
Las topoisomerasas
cadenas del DNA
también desanudan y desenredan
utilizan una unión proteína-DNA
Las topoisomerasas
a través de otro
forman un puente enzimático
las moléculas de DNA
covalente para cortar y volver a unir las
128
128
El uu
Los n
Recw
Las h
La es
Mucl
el cm
Las c
129
y pasan un segmento del DNA
Los topoisómeros de DNA pueden separarse por electroforesis
Los iones de etidio hacen que el DNA se desenrolle
Recuadro 6-2. Demostración de que el DNA tiene una periodicidad helicoidal de
alrededor de 10,5 pares de bases por vuelta a partir de las propiedades topológicas
de los DNA circulares
Estructura
¿Evolul
Resum
108
del RNA
El RNA contiene ribosa y uracilo, y suele ser monocatenario
Las cadenas del RNA se pliegan sobre sí para generar regiones locales de hélice doble
similares a la forma A del DNA
130
132
--
132
Estru
La hi
133
133
Las e
de 3(
133
Las (
de 3(
135
..
,........-
Índjce
103
El RNA se puede plegar en estructuras terciarias complejas
Algunos RNA son enzimas
La ribozima cabeza de martillo escinde el RNA mediante la formación
xv
136
137
de un fosfato
107
cíclico 2', 3'
137
108
¿Evolucionó la vida a partir de un mundo de RNA?
Resumen
138
BibliografÍa
140
108
109
111
139
CAPíTULO 7
Cromosomas, cromatina y el nucleosoma
141
Secuencia y diversidad de los cromosomas
142
Los cromosomas pueden ser circulares o lineales
Toda célula mantiene una cantidad característica de cromosomas
142
145
115
El tamaño del genoma se relaciona con la complejidad del organismo
El genoma de E. coN está compuesto casi por completo por genes
Los organismos más complejos tienen una densidad de genes reducida
Los genes forman solo una proporción pequeña del DNA cromosómico eucarionte
La mayoría de las secuencias intergénicas humanas está compuesta por DNA repetitivo
116
Duplicación y segregación de los cromosomas
151
117
Los cromos amas eucariontes
118
151
para mantenerse durante la división celular
La duplicación y la segregación de los cromos amas eucariontes se produen en fases separadas
del ciclo celular
154
La estructura de los cromos amas cambia cuando las células eucariontes se dividen
156
111
112
113
113
113
114
122
122
123
124
125
125
126
:127
I
128
128
129
130
132
l32
'33
.33
33
35
necesitan
centrómeros,
143
145
146
147
150
telómeros y orígenes de replicación
La cohesión de las cromátidas hermanas y la condensación de los cromosomas están
mediadas por proteínas SMC
La mitosis mantiene la cantidad de cromosomas de la célula progenitora
Las fases Gl y G2 del ciclo celular facilitan la preparación para la etapa siguiente del ciclo
a la vez que permiten verificar que la etapa previa se completó de manera correcta
La meiosis reduce la cantidad de cromosomas de la célula progenitora
El microscopio permite observar niveles diferentes de estructura cromosómica
El nucleosoma
156
157
160
160
162
163
Recuadro 7-1. Nucleasa mÍcrocócica y el DNA asociado con los nucleosomas
Las histonas son proteínas pequeñas con carga positiva
La estructura atómica del nucleosoma
163
165
166
167
Muchos contactos independientes
de la secuencia de DNA median la interacción entre
el centro de histonas y el DNA
Las colas N-terminales de las histonas estabilizan el enrollamiento alrededor del octámero
171
172
Estructura cromatínica de orden superior
173
La histona Hl se une al DNA ligador que hay entre los nucleosomas
Las colecciones de nucleosomas pueden formar estructuras más complejas: las fibras
de 30 nm
173
Los nucleosomas son las subunidades
Las colas N-terminales
de 30 nm
fundamentales
de las histonas son necesarias
de los cromosomas
173
para la formación de las fibras
175
XVI
Índice
La compactación adicional del DNA comprende bucles grandes de DNA nucleosómico
Las variantes histónicas alteran la función del nucleosoma
176
177
Regulación de la estructura cromatínica
La interacción del DNA con el octámero de histonas es dinámica
178
178
Los complejos remodeladores nucleosómicos facilitan el movimiento de los nucleosomas
Algunos nucleosomas están en posiciones específicas in vivo: posicionamiento
nucleosómico
La modificación de las colas N-terminales de las histonas altera la accesibilidad de la
cromatina
179
181
Los
carg
La sínte
RecuadJ
deslizar
El repli:
de repli
Iniciad
183
183
187
Secuen,
El mod,
Las sec
desenn
188
Unión:
Armado del nucleosoma
188
Los nucleosomas
188
190
192
193
Recuad
Interac
Recua(
DnaARecuQ(
Los cn
En los
de la ¿
La fon
una so
Simili
Recuadro 7-2. Determinación de la posición nucleosómica en la célula
Enzimas específicas causan la modificación de las histonas
La modificación y la remodelación nucleosómicas actúan en conjunto para aumentar
accesibilidad del DNA
se arman inmediatamente
El armado de los nucleosomas
Resumen
después de la duplicación
requiere "chaperonas"
la
del DNA
histónicas
Bibliografía
CAPíTULO
La duplicación
8
195
del DNA
La química de la síntesis del DNA
196
La síntesis del DNA necesita desoxinucleósidos
trifosfato y una unión cebador-plantilla
El DNA se sintetiza mediante la extensión del extremo 3' del cebador
196
197
La fuerza impulsara
El mecanismo
Las
Las
Las
Las
para la síntesis del DNA es la hidrólisis
Termi
de pirofosfato
de la DNA polimerasa
DNA polimerasas usan un solo sitio activo para catalizar la síntesis del DNA
DNA polimerasas parecen una mano que sostiene la unión cebador-plantilla
DNA polimerasas son enzimas procesivas
exonucleasas revisan la perfección del DNA neo sintetizado
La horquilla
Ambas cadenas del DNA se sintetizan juntas en la horquilla de replicación
La iniciación de una nueva cadena de DNA necesita un cebador de RNA
del DNA
de replicación
Las proteínas de unión a las mono cadenas estabilizan el DNA monocatenario antes de la
duplicación
Recuadro 8-1. Determinación de la polaridad de una DNA helicasa
Las topoisomerasas eliminan el superenrollamiento
generado por el desenrollamiento
a la altura de la horquilla de replicación
Las enzimas de la horquilla de replicación extienden el espectro de los sustratos de la DNA
polimerasa
La especialización
Para s
198
199
203
205
En la.
207
de replicación
Los cebadores de RNA tienen que eliminarse para completar la duplicación
Las DNA helicasas desenrollan la hélice doble para que avance la horquilla
198
de las DNA polimerasas
Las DNA polimerasas están especializadas para cumplir funciones diferentes en la célula
Las abrazaderas deslizantes aumentan en forma drástica la procesividad de la DNA
polimerasa
207
208
208
209
crome
La tel,
La tel,
del e)<
ResUI
Biblic
CAPíl
Laml
Error
210
211
212
214
215
215
216
La na
Algu'
Recu
La re
de pI
Lesic:
ElD!
ReclJ
El DI
Los,
~
Índice
176
177
178
178
179
181
Los cargadores de abrazaderas abren y colocan las abrazaderas deslizantes sobre el DNA
La síntesis del DNA en la horquilla de replicación
Recuadro 8-2. Control de la función proteica por el ATP: el cargado de una abrazadera
deslizante
El replisoma de E. coli se forma por interacciones
de replicación
Iniciación de la duplicación
183
183
187
188
188
188
190
192
193
195
196
196
197
198
198
199
203
205
~O7
207
208
208
W9
~10
Ul
12
14
15
15
16
entre proteínas
XVII
220
221
221
de la horquilla
225
227
del DNA
Secuencias específicas del DNA genómico dirigen la iniciación de la duplicación del DNA
El modelo del replicón de la iniciación de la duplicación
Las secuencias replicadoras comprenden sitios de unión de iniciadores y DNA de
desenrollamiento fácil
227
Unión y desenrollamiento:
229
selección y activación
del origen por la proteína
iniciadora
228
228
Recuadro 8-3. La identificación de los orfgenes de replicación y de los replicadores
Interacciones proteína-proteína
y proteína-DNA dirigen el proceso de iniciación
Recuadro 8-4. La duplicación del DNA de E. coli está regulada por la concentración de
DnaA.ATP y por la SeqA
Recuadro 8-5. La hipótesis de la fábrica replicativa
Los cromos amas eucariontes se duplican exactamente una vez por ciclo celular
En los eucariontes la formación del complejo de pre-replicación dirige la iniciación
de la duplicación
La formación y la activación del complejo de pre-replicación están reguladas para permitir
una sola ronda de duplicación durante cada ciclo celular
Similitudes entre la iniciación de la duplicación del DNA eucarionte y procarionte
230
Terminación de la duplicación
244
Para separar las moléculas de DNA hijas se necesitan topoisomerasas del tipo II
En la síntesis de las cadenas atrasadas no se pueden copiar los extremos finales de los
cromosomas lineales
244
La telomerasa es una DNA polimerasa nueva que no necesita una plantilla exógena
La telomerasa resuelve el problema de la duplicación de los extremos mediante la extensión
del extremo 3' de los cromosomas
Resumen
247
Bibliografía
250
CAPíTULO
233
233
237
237
239
241
244
245
247
249
9
del DNA
253
Errores de la duplicación y su reparación
La naturaleza de las mutaciones
254
La mutabilidad y la reparación
Algunos errores de la duplicación eluden la lectura de prueba
Recuadro 9-1. La expansión de repeticiones triples causa enfermedad
La reparación de los apareamientos incorrectos elimina los errores que eluden la lectura
de prueba
Lesión del DNA
El DNA sufre lesión espontánea por hidrólisis y desaminación
Recuadro 9-2. La prueba de Ames
El DNA se daña por alquilación, oxidación y radiación
Los análogos de bases y los agentes intercalantes también causan mutaciones
254
255
256
256
261
261
262
263
264
".
XVIII
Índjce
266
Reparación de las lesiones del DNA
Reversión directa de la lesión del DNA
Las enzimas de la reparación por escisión de base eliminan
mecanismo de eversión de bases
Las enzimas de la reparación
por escisión de nucleótido
La síntesis de DNA translesión
del DNA
270
La conVE
Resumer
la recuperación
de información
la duplicación
274
BibJjograffa
278
Recombi
277
La recorr
Las recol
covalent
Las serir
cadenas
Las tiros
Las estn
intercam
Recuadr
279
10
279
homóloga en el nivel molecular
Modelos para la recombinación
280
homóloga
El modelo de Holliday ilustra los pasos fundamentales
de la recombinación homóloga
El modelo de la reparación de las roturas bicatenarias describe con más precisión muchos
de los acontecimientos
de la recombinación
Las roturas bicatenarias
281
284
del DNA surgen por muchos medios e inician la recombinación
homóloga
Recuadro 10-1. Cómo resolver un intermediario
Funcion
286
de recombinación
La integJ
cromos o
con dos uniones de
287
Holliday
Máquinas
CAPíTUl
Recombi
a través del daño
276
Recombinación
BibJjogrc
273
Recuadro 9-3. La famjJja Y de las DNA poJjmerasas
Resumen
CAPíTULO
,11
permite que continúe
ConsecUl
cortan el DNA dañado a ambos
.
repara las roturas del DNA mediante
desde el DNA no dañado
267
las bases dañadas por un
lados de la lesión
La recombinación
de las secuencias
267
La conve
La conve
asociado
proteicas
La helicasa/nucleasa
la recombinación
de la recombinación
homóloga
RecBCD procesa las moléculas
289
La extir¡
La recon
290
alternati
La recon
Las reco
de DNA rotas para
La proteína RecA se congrega sobre el DNA monocatenario
de las cadenas
y promueve
la invasión
Dentro del' filamento de RecA se establecen parejas nuevas de bases apareadas
En tod"os los organismos hay homólogo s de la RecA
El complejo Ruv AB reconoce específicamente uniones de Holliday y promueve la migración
de las ramas
293
Hay otre
295
Transpo
297
Recombinación homóloga en los eucariontes
299
La recombinación homóloga tiene funciones adicionales en los eucariontes
La recombinación homóloga es necesaria para la segregación de los cromosomas durante
la meiosis
Durante la meiosis se produce la generación programada de roturas bicatenarias del DNA
La proteína MRX procesa los extremos escindido s del DNA para la congregación de las
proteínas de intercambio de cadenas similares a RecA
La Dmc 1 es una proteína similar a RecA que actúa específicamente en la recombinación meiótica
Muchas proteínas actúan en conjunto para promover la recombinación meiótica
299
Algunos
Hay tres
Los tram
Los tran
Los retH
termina]
Los retH
"300
Transpo
El intern
302
304
305
305
Hay mu<
Transpo
Los retH
intermel
Las DNJ
Conversión del tipo de apareamiento
306
de prote
RuvC escinde cadenas de DNA específicas
la recombinación
297
a la altura de la unión de Holliday para terminar
298
-
...
Índjce
266
XIX
267
La conversión del tipo de apareamiento se inicia por una rotura bicatenaria específica de sitio 307
La conversión del tipo de apareamiento es un fenómeno de conversión génica que no está
308
asociado con la recombinación de los genes
267
Consecuencias genéticas del mecanismo
La conversión génica se produce porque el DNA se repara durante la recombinación
Resumen
311
270
Bibliografia
314
de la recombinación
309
homóloga
313
273
CAPíTULO 11
274
276
277
278
279
279
280
281
284
286
287
289
290
293
295
297
297
298
299
299
300
302
304
:a 305
305
306
Recombinación específica de sitio y transposición
315
del DNA
Recombinación específica de sitio conservadora
316
La recombinación específica de sitio se produce en secuencias específicas de la diana de DNA
Las recombinasas específicas de sitio escinden y resellan el DNA mediante un intermediario
covalente de DNA-proteína
Las serina recombinasas introducen roturas bicatenarias en el DNA y luego intercambian
cadenas para promover la recombinación
316
318
Las tirosina
321
recombinasas rompen y resellan un par de cadenas de DNA a la vez
Las estructuras de las tirosina recombinasas
intercambio del DNA
Recuadro 11-1. Aplicación
unidas al DNA delatan el mecanismo
320
del
322
de la recombinacÍón
Funciones biológicas de la recombinación
"'!
específica
específica
de sitio a la ingenierÍa gen ética
324
324
de sitio
La integrasa Apromueve la integración y la extirpación de un genoma vírico en el
cromosoma de la célula huésped
La extirpación del fago Anecesita una proteína arqueadora de DNA nueva
La recombinasa Hin invierte un segmento del DNA para permitir la expresión de genes
325
327
alternativos
La recombinación por la Hin necesita un amplificador de DNA
Las recombinasas convierten en monómeros las moléculas de DNA circulares multiméricas
327
Hay otros mecanismos
333
para dirigir la recombinación
a segmentos
específicos
del DNA
328
330
Transposición
333
Algunoselementos genéticos se mueven hacia sitios cromosómicos nuevos por transposición
333
335
335
336
Hay tres clases principales de elementos transponibles
Lostransposones de DNA portan un gen de transposasaflanqueado por sitios de recombinación
Los transposones se hallan como elementos autónomos y no autónomos
Los retrotransposonessimilares a virus y los retrovirus portan secuencias repetidas
terminales y dos gene s importantes para la recombinación
Los retrotransposonesde poli-A parecen genes
Transposición del DNA por un mecanismo de corte y pegado
El intermediario en la transposición por corte y pegado se termina por la reparación de la brecha
Hay muchos mecanismos para cortar la cadena no transferida durante la transposición del DNA
Transposición del DNA por un mecanismo replicativo
Los retrotransposones similares a virus y los retrovirus se mueven mediante el uso de un
intermediario de RNA
Las DNA transposasas
de proteínas
y las integras as retrovíricas
son miembros
337
337
337
339
340
341
343
de una superfamilia
345
xx
Índice
Recuadro
11-2. El mecanÍsmo
Los retrotransposones
Ejemplos de elementos
de la formacÍón
de cDNA retrovÍrÍco
de poli-A se mueven por un mecanismo
transponibles
de "empalme
inverso"
y su regulación
346
348
349
Los otros f1
en la inicia
La iniciacil
351
el complej(
Recuadro 11-3. Elementos del maíz y el descubrÍmÍento de los transposones
Los transposones de la familia 1S4 son elementos compactos con numerosos mecanismos
para el control de la cantidad de copias
La transposición del TnlO está acoplada a la duplicación del DNA celular
El fago Mu es un transposón muy robusto
Mu utiliza la inmunidad de la diana para evitar transponerse a su propio DNA
Tc1/MarÍner son elementos de DNA muy exitosos en los eucariontes
Los elementos Ty de levaduras se transponen a refugios en el genoma
Los UNE promueven su propia transposición e incluso transponen RNA celulares
352
354
355
356
359
360
361
Recombinación
362
V(D}J
Los fenómenos iniciales en la recombinación
al de la extirpación de los transposones
Resumen
BÍbUografía
PARTE
3
V(DH se producen
por un mecanismo
12
Mecanismos
de transcripción
RNA polimerasas
Las RNA P
diferentes
Resumen
BibUografi
374
377
377
El ciclo de la transcripción
379
en las bacterias
Empalme I
La químic
Secuencia
El intrón s
unen entn
La RNA polimerasa sintetiza varios RNA cortos antes de entrar en la fase de alargamiento
La polimerasa alargadora es una máquina procesiva que sintetiza y revisa RNA
La transcripción se termina por señales dentro de la secuencia del RNA
Recuadro 12-2. Las RNA poUmerasas de una sola subunÍdad
en los eucariontes
La RNA polimerasa II forma un complejo de preiniciación
generales en el promotor
Los exone
La maquiI
El empaln
Mecanism
Armado, r
Los intron
Los intron
Recuadro
pero poseen ciertas
El factór () media la unión de la polimerasa al promotor
La transición al complejo abierto comprende cambios estructurales en la RNA polimerasa
y en el DNA promotor
La transcripción la inicia la RNA polimerasa sin necesidad de un cebador
II están compuestos
379
381
381
¿Cómo en
Empalme
Los genes
El empaln
Recuadro
383
385
385
386
386
Un ayuste
grupo peq
Mezcla e~
Los exone
38Z
390
Edición d
La edicióJ
por combinaciones
390
Transpor1
con factores de transcripción
La TBP se une al DNA y lo distorsiona mediante el uso de una lámina
surco menor
Una vez 1
para su tr
Resumen
391
p que
.
CAPíTULO
373
373
374
y el ciclo de la transcripción
Los promotores centrales de la RNA polimerasa
de cuatro elementos de secuencia diferentes
La polimeI
necesarios
369
Las RNA polimerasas vienen en formas diferentes, pero comparten muchas características
La transcripción por la RNA polimerasa progresa en una serie de pasos
La iniciación de la transcripción comprende tres pasos definidos
La transcripción
Un conjun
364
367
367
Los promotores bacterianos varían en cuanto a fuerza y secuencia,
características defini todas
Recuadro~12-1.
SecuencÍas consenso
<#
(
levaduras]
semejante
EXPRESIÓN DEL GENOMA
CAPíTU lO
Mediador
se inserta en el
392
BÍblÍograJ
-
346
348
Los otrosfactoresde transcripción generales también
349
La iniciación de la transcripción
351
el complejo
funciones específicas
394
in vivo
necesita
proteínas
adicionales,
incluido
396
mediador
está compuesto por muchas subunidades, algunas conservadas desde las
levaduras hasta los seres humanos
352
354
355
356
359
360
361
Un conjunto nuevo de factores estimula el alargamiento y la revisión del RNA por la PoI 11
La polimerasa alargadora está asociada con un conjunto nuevo de factores proteicos
necesarios para tipos diversos de procesamiento del RNA
Las RNA polimerasas 1 y 111reconocen promotores distintos mediante el uso de conjuntos
diferentes de factores de transcripción, pero aun asínecesitan la TBP
Resumen
362
BibliografÍa
lejante
364
367
367
369
373
373
374
374
377
377
379
379
381
381
sa
lo
cumplen
en la iniciación
Mediador
os
:as
XXI
Índice
383
385
385
386
386
387
390
ti!"
399
402
404
405
CAPíTULO 13
407
Empalme del RNA
La química del empalme
409
del RNA
Secuencias dentro del RNA determinan dónde se produce el empalme
El intrón se elimina en una forma llamada lazo, conforme los exones flanqueantes
unen entre sí
Los exones de moléculas
La maquinaria
de RNA diferentes
pueden
fusionarse
409
se
por empalme trans
409
411
411
del ayustosoma
El empalme del RNA está a cargo de un complejo grande llamado ayustosoma
411
Mecanismos de empalme
413
Armado, reordenamientos y catálisis dentro del ayustosoma: el mecanismo de empalme
Los intrones autoempalmables
delatan que el RNA puede catalizar el empalme del RNA
Los intrones del grupo 1 liberan un intrón lineal en lugar de un lazo
Recuadro 13-1. Conversión de intrones del grupo 1 en ribozÍmas
¿Cómo encuentra el ayustosoma de modo confiable los sitios de empalme?
416
Empalme alternativo
422
Los gene s individuales pueden generar numerosos productos por empalme alternativo
El empalme alternativo está regulado por activadores y represores
Recuadro 13-2. Adenovirus y el descubrimiento del empalme
Un ayustosoma alternativo compuesto por un conjunto diferente de snRNP empalma un
grupo pequeño de intrones
Mezcla exónica
422
Los exones se mezclan
429
.
Edición
del
por recombinación
para producir
gene s codificadores
de proteínas nuevas
416
416
417
419
424
427
429
429
433
RNA
La edición del RNA
390
397
397
es otra forma
de alterar la secuencia
de un
mRNA
436
Transporte del mRNA
Una vez procesado, el mRNA
433
se compacta
y se exporta desde el núcleo hacia el citoplasma
391
para su traducción
392
Resumen
437
BibliografÍa
439
xxn
Índice
CAPíTULO
Traducción
14
Lo
441
fm
RNA mensajero
442
Pr.
Marcos de lectura abiertos especifican las cadenas polipeptídicas
Los mRNA de procariontes tienen un sitio de unión al ribosoma que recluta la maquinaria
de traducción
442
Re
Los mRNA de los eucariontes
traducción
tienen modificaciones
illl
El
La
dE
El
El
444
445
entre los codones y los aminoácidos
Los tRNA comparten una estructura secundaria común que se parece a una hoja de trébol
Los tRNA tienen una estructura
Unión de los aminoácidos
El
en sus extremos 5' Y 3' para facilitar la
RNA de transferencia
Los tRNA son adaptadores
El
433
tridimensional
en forma de L
al tRNA
Los tRNA se cargan por la unión de un aminoácido al nucleótido de adenosina terminal
a través de un enlace acilo de alta energía
Las aminoacil tRNA sintetasas cargan los tRNA en dos pasos
Cada aminoacil tRNA sintetasa une un solo aminoácido a un tRNA o más
445
446
447
448
ej
U
RI
448
d,
448
T.
3'
448
tRNA sintetasas reconocen las características estructurales singulares de los tRNA afines
La formación de los aminoacil-tRNA es muy exacta
Algunas aminoacil tRNA sintetasas utilizan un receso de edición para cargar los tRNA
450
con mucha precisión
El ribosoma es incapaz de discriminar
o incorrecto
Recuadro 14-1. SelenoCÍsteina
452
Las
LI
R
tE
E
d
E
I
R
451
entre los tRNA cargados de modo correcto
452
453
El ribosoma
454
El ribosoma está compuesto por una subunidad mayor y una menor
Las subunidades mayor y menor sufren asociación y disociación durante cada ciclo
de traducción
Los aminoácidos nuevos se unen al extremo C-terminal de la cadena polipeptídica en
ptecimiento
Los enlaces peptídicos se forman por transferencia de la cadena polipeptídica en
crecimiento desde un tRNA hacia otro
455
Los RNA ribosómicos son determinantes estructurales
El ribosoma tiene tres sitios de unión para tRNA
y catalíticos
del ribosoma
Conductos a través del ribosoma permiten que el mRNA y el polipéptido en crecimiento
entren en el ribosoma o salgan de éste
Iniciación de la traducción
Los mRNA de los procariontes al inicio se reclutan hacia la subunidad menor por
apareamiento con el rRNA
Un tRNA especial cargado con una metionina modificada se une en forma directa a la
subunidad menor del procarionte
Tres factores de iniciación dirigen el armado de un complejo de iniciación que contiene
mRNA y el tRNA iniciador
Los ribosomas de los eucariontes se reclutan hacia el mRNA por el capuchón 5'
El codón de inicio se encuentra por rastreo corriente abajo desde el extremo 5' del mRNA
J
E
rl
456
J
458
1
458
459
I
11
460
460
463
463
463
464
465
467
--
~
XXIII
Índice
Los factores de iniciación
de la traducción
mantienen
los mRNA
de los eucariontes
en una
441
forma circular
467
442
Prolongación de la traducción
469
442
Recuadro 14-2. Los uORF y los IRES: excepciones que confirman la regla
El factor de prolongación EF-Tu entrega los aminoacil-tRNA al sitio A
El ribosoma utiliza numerosos mecanismos para no seleccionar los aminoacil-tRNA
470
471
incorrectos
472
444
El ribosoma es una ribozima
474
445
La formación
445
de los tRNA y el mRNA
446
El EF-G impulsa
447
El EF-Tu-GDP y el EF-G-GDP
448
en una ronda de prolongación nueva
Un ciclo de formación de enlace peptídico
433
a
448
448
del enlace peptídico
y el factor de prolongación
EF-G impulsan
la translocación
475
la translocación
mediante
tienen
el desplazamiento
que intercambiar
del tRNA unido
el GDP por GTP antes
al sitio A
476
de participar
",' 477
consume
Recuadro 14-3. Proteinas Nadaras
de GTp, cambios
de los acontecimientos
de la traducción
dos moléculas
de conformación
de GTP y una de ATP
y la fidelidad
477
y el orden
478
Terminación de la traducción
479
Los factores de liberación finaliza la traducción en respuesta a los codones de terminación
Regionescortas de los factores de liberación de la clase 1 reconocen los codones de
terminación y desencadenan la liberación de la cadena peptídica
El intercambio GDP/GTP y la hidrólisis del GTP controlan la función del factor de liberación
de la clase 11
479
452
El factor de reciclaje ribosómico imita un tRNA
482
453
Recuadro 14-4. Ciertos antibiótÍcos detienen la división celular porque bloquean pasos
especificos en la traducción
Regulación dependiente de la traducción de la estabilidad de los mRNA y las proteinas
El RNA SsrA rescata los ribosomas que traducen mRNA rotos
Las células de eucariontes degradan los mRNA incompletos o que poseen codones
de terminación prematuros
Resumen
485
BibliografÍa
491
448
s
I
450
451
452
454
455
456
458
480
481
484
485
486
489
458
459
CAPíTULO 15
460
El código genético
493
El código está degenerado
493
494
464
Percepción de orden en la composición del código
Bamboleo (wobble) en el anticodón
Tres codones dirigen la terminación de la cadena polipeptídica
Cómo se descifró el código
Estimulación de la incorporación de aminoácidos por los mRNA sintéticos
Poli-U codifica polifenilalanina
Los copolímeros mixtos permitieron las asignaciones adicionales de codones
Unión de RNA de transferencia a codones de trinucleótidos definidos
465
Asignaciones de codones a partir de copolímeros
500
467
Tres reglas rigen el código genético
460
463
463
463
repetitivos
495
496
497
498
499
499
499
501
XXIV
Índice
Tres clases de mutaciones puntuales alteran el código genético
Pruebas genéticas de que el código se lee en unidades de tres
502
503
La ten
deam
Las mutaciones
504
Las pr
Recua
supresoras
pueden estar en el mismo gen o en uno diferente
En la supresión intergénica participan tRNA mutantes
Los supresores sin sentido también leen señales de terminación
Pruebas de la validez del código genético
505
506
507
normales
508
El código es casi universal
Resumen
510
510
BibJj ografia
PARTE
4
CAPíTULO
Regulación
Principios
513
REGULACIÓN
16
517
génica en los procariontes
de la regulación
517
de la transcripción
Las proteínas reguladoras controlan la expresión génica
Los activadores que contribuyen a que la RNA polimerasa se una al DNA y por represores
que bloquean esa unión regulan muchos promotores
Algunos activadores actúan por alostería y regulan pasos ulteriores a la unión de la RNA
polimerasa
Acción a distancia y formación de asas de DNA
La unión cooperativa y la alostería cumplen muchas funciones en la regulación génica
Antiterminación y más allá: no toda la regulación génica tiene como diana la iniciación de la
transcripción
517
Regulación
522
de la iniciación
de la transcripción:
ejemplos provenientes
de bacterias
Un activador y un represor controlan juntos los genes laG
El activador CAP y el represor Lac ejercen efectos opuestos sobre la unión de la RNA
polimerasa al promotor de laG
El CAP tiene superficies activadoras y de unión al DNA separadas
Recu,q¡1ro 16-1. Detección de sitios de unión al DNA
El activador CAP y el represor Lac se unen al DNA mediante
estructural común
518
519
520
521
522
522
523
524
525
el uso de un motivo
Recuadro 16-2. Experimentos de salteo de los activadores
Las actividades del represor Lac y del activador CAP están controladas por vía alostérica
por sus señales
531
Control combinatorio: CAP también controla otros genes
531
Recuadro 16-3. Jacob, Monod y las ideas detrás de la regulación génica
532
Factores (j alternativos dirigen la RNA polimerasa hacia conjuntos alternativos de promotores ..534
NtrcC y MerR: activadores de la transcripción que actúan por alostería en lugar de hacerlo por
reclutamiento
535
El activador NtrC tiene actividad de ATPasa y actúa desde sitios del DNA alejados del gen
El regulador MerR activa la transcripción mediante la torsión del DNA promotor
Algunos represores mantienen la RNA polimerasa en el promotor en lugar de excluirla
El AraC y el control del operón araBAD por antiactivación
536
537
537
538
Ejemplos de regulación
539
a la iniciación
de la transcripción
Model
Las pr
El rep
Recua
El rep
y liso¡
La inc
La au1
de DJ
Otro e
de un
Recuc
UticO
LacOJ
la elel
Antit¡
RetrO
deten
ResUI
Biblic
CAPíl
Regul
Meca
los m
Los al
Los n
527
528
génica en pasos ulteriores
El casI
recon
RecU/
Las n
Reclu
Los a
Los a
maqu
RecUi
Accié
La re:
Integ
Los a
Integ:
modi
~
xxv
Índice
502
503
La terminación prematura
de aminoácidos
de la transcripción
controla los operones biosintéticos
505
Las proteínas ribosómicas son represores
Recuadro 16-4. Ribointerruptores
506
El caso del fago A: estratos de regulación
547
507
Modelos alternativos de expresión génica controlan la proliferación lítica y lisogénica
Las proteínas reguladoras y sus sitios de unión
El represor A se une a sitios operadores de manera cooperativa
Recuadro 16-5. Concentración, afinidad y unión cooperativa
El represor y Cro se unen con modelos diferentes para controlar la proliferación lítica
y lisogénica
La inducción lisogénica necesita la escisión proteolítica del represor A
548
550
551
552
504
508
510
510
513
traduccionales
539
544
544
de su propia síntesis
La autorregulación negativa del represor necesita interaccion~s a larga distancia y un asa
517
517
517
518
519
520
521
522
de DNA grande
Otro activador, AcII, controla la decisión entre proliferación lítica o lisogénica en la infección.
de un huésped nuevo
Recuadro 16-6. Métodos gen éticos que identificaron los genes que intervienen en la elección
lftÍcamsogénica
La condiciones de proliferación de E. con controlan la estabilidad de la proteína cn y así
la elección lítica/lisogénica
Antiterminación de la transcripción en el desarrollo de A
Retrorregulación: una interacción de controles sobre la síntesis y la estabilidad del RNA
determina la expresión del gen int
Resumen
BibUograffa
554
554
~'
555
556
558
558
559
561
562
564
522
522
CAPíTULO 17
567
Regulación génica en los eucariontes
523
524
I 525
527
528
531
531
532
s 534
)r
535
536
537
537
538
539
Mecanismos conservados
los mamíferos
de regulación
de la transcripción
desde las levaduras
hasta
569
Los activadores tienen funciones fijadoras y activadoras del DNA separadas
Los reguladores de eucariontes utilizan una gama de dominios de unión al DNA, pero en el
reconocimiento del DNA intervienen los mismos principios que se cumplen en las bacterias
Recuadro 17-1. El ensayo de los dos hfbridos
Las regiones activad oras no son estructuras bien definidas
Reclutamiento de complejos proteicos hacía los genes por los activadores de los eucariontes
Los activadores reclutan la maquinaria de transcripción hacia el gen
Los activadores también reclutan modificadores nucleosómicos que contribuyen a que la
maquinaria de transcripción se una al promotor
Recuadro 17-2. InmunoprecÍpitación
cromatfnica
Acción a distancia: asas y aisladores
La regulación adecuada de algunos grupos de genes necesita regiones de control de locus
570
Integración de señales y control combinatorio
583
Los activadores actúan en conjunto de modo sinérgico para integrar señales
Integración de señales: el gen Ha está controlado por dos reguladores; uno recluta
modificadores nucleosómicos y el otro recluta mediador
583
571
572
575
576
576
577
578
580
582
585
XXVI
Índice
Integración de señales: unión cooperativa de activad ores en el gen del interferón ~ humano
El control combinatorio es fundamental para la complejidad y la diversidad de los eucariontes
Control combinatorio de los genes del tipo de apareamiento de Saccharomyces cerevisiae
586
586
587
Represores
589
de la transcripción
Transducción
de señales y control de los reguladores
Las señales con frecuencia se comunican
de vías de transducción de señales
Las señales controlan
de varias maneras
las actividades
Los activad ores y los represores
590
de la transcripción
a los reguladores
de la transcripción
por medio
590
de los reguladores
de la transcripción
de eucariontes
593
594
a veces vienen en piezas
"Silenciamiento"
génico por modificación
El silenciamiento
de las histonas
en las levaduras
de las histonas
está mediado
595
y el DNA
por la desacetilación
y la metilación
Modificaciones histónicas y la hipótesis del código histónico
En las células de mamífero, la metilación del DNA se asocia con genes silenciados
596
597
598
Algunos estados de expresión génica se heredan
cuando la señal iniciadora ya no está más
600
por medio de la división celular incluso
Regulación génica de los eucariontes en los pasos que siguen a la iniciación de la
transcripción
601
601
Algunos activadores controlan el alargamiento de la transcripción y no la iniciación
602
Recuadro 17-3. LÍsógenos de Ay el cambio epigenético
La regulación del empalme alternativo del mRNA puede generar productos proteicos
603
diferentes en tipos celulares distintos
La expresión del activador de la transcripción de las levaduras llamado Gcn4 está controlada
605
en el nivel de la traducción
Los RNA en la regulación génica
606
El RNA bicatenario inhibe la expresión de los genes homólogos de ese RNA
A partir de dsRNA se generan RNA interferentes cortos (siRNA) que dirigen la maquinaria
qu¡¡.desactiva genes de varias maneras
Los microRNA controlan la expresión de algunos gene s durante el desarrollo
Resumen
608
Bibliografía
CAPíTULO
Regulación
18
El re]
silenl
Un Ir
Recu,
El ca
B. su
Recu
En el
cutar
Ung
en el
Biol,
Pana
Ung
ReclJ
RNA
la se
Recr
El gr
dep~
La e:
El g1
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LaS¡
de 1\
Red
Los!
Repj
608
610
611
613
de ti
Res!I
Bib
615
615
génica durante el desarrollo
Tres estrategias mediante las cuales las células reciben instrucciones
conjuntos específicos de genes durante el desarrollo
Ejem]
para expresar
Algunos mRNA se localizan en el interior de los huevos y los embriones debido a una
polaridad intrínseca del cito esqueleto
Recuadro 18-1. Ensayos de micromatrÍces: teoría y práctica
Tanto el contacto de célula a célula como las moléculas de señalización celular secreta das
producen cambios en la expresión génica de las células vecinas
Los gradientes de moléculas de señalización secretadas pueden inducir a las células a seguir
vías diferentes de desarrollo de acuerdo con su localización
616
616
617
617
618
Lo
Lo
~
XXVII
Índjce
620
586
Ejemplos de las tres estrategias
586
El represor localizado Ashl controla el tipo de apareamiento en las levaduras mediante
silenciamiento del gen Ha
Un mRNA localizado inicia la diferenciación del músculo en el embrión de la ascidia
587
589
590
590
593
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598
600
601
601
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603
605
606
608
p08
610
la expresión
génica diferencial
el
Recuadro 18-2. Revisión del cÍtoesqueleto: asimetría y crecÍmiento
El contacto célula a célula produce la expresión génica diferencial en la bacteria esporulada
B. subtjJjs
Recuadro 18-3. Panorama general del desarrollo de Ciona
En el SNC de un insecto, la señalización mediada por Notch controla un cambio regulador
cutaneonervioso
Un gradiente del morfógeno Sonic hedghog controla la formación
en el tubo neural de los vertebrados
Biología molecular
596
para establecer
de la embriogénesis
de diferentes
620
623
623
625
626
627
neuronas
629
~30
de Drosophila
Panorama global de la embriogénesis de DrosophÍla
Un gradiente de morfógeno controla la simetría dorsoventral del embrión de DrosophÍla
Recuadro 18-4. Panorama general del desarrollo de Drosophila
RNA localizados en los polos anterior y posterior del huevo no fertilizado inician
631
631
633
la segmentación
Recuadro 18-5. Papel de la sinergia de los activadores en el desarrollo
El gradiente de Bicoid regula la expresión de genes de segmentación de forma
dependiente de la concentración
La expresión de hunchback también se regula en el nivel de la traducción
El gradiente de represor Hunchback establece límites diferentes de expresión de genes
de hendidura
638
638
Las proteínas Hunchback y de hendidura producen bandas de segmentación
de la expresión génica
Recuadro 18-6. Métodos de bioinformática para la ÍdentÍjÍcacÍón de ampiÍjÍcadores complejos
Los gradientes de represor de hendidura producen muchas bandas de expresión génica
Represores de la transcripción de corto alcance permiten a diferentes amplificadores actuar
de forma independiente entre sí dentro de la compleja región reguladora de eve
Resumen
Bibliograffa
642
643
644
645
646
648
650
651
651
611
613
CAPíTULO
19
Genómica comparada
615
615
616
516
617
y evolución
de la diversidad
653
animal
tiene en esencia los mismos gene s
655
¿Cómo da lugar la duplicación de genes a la diversidad biológica?
Recuadro 19-1. DupiÍcacÍón de genes e importancÍa de la evolucÍón reguladora
Recuadro 19-2. La dupiÍcacÍón de los genes de las globinas produce patrones de expresión
nuevos y diversas funcÍones de las proteÍnas
Recuadro 19-3. La creacÍón de genes nuevos impulsa la evolucÍón bacteriana
655
657
Tres maneras de cambiar
659
La mayoría de los animales
la expresión
517
Manipulaciones
experimentales
518
Los cambios en la expresión
Los cambios en la expresión
génica durante
que alteran
la evolución
la morfología
de los animales
de Pax6 crean ojos ectópicos
de Antp transforman las antenas en patas
658
659
661
661
661
XXVIII
Índice
Importancia de la función de las proteínas: interconversión
de ftz y Antp
Cambios sutiles en una secuencia amplificadora pueden producir patrones nuevos
de expresión génica
La expresión errónea de Ubx cambia la morfología de la mosca de la fruta
Los cambios en la función de Ubx modifican la morfología de los embriones de la mosca
de la fruta
Los cambios en los amplificadores diana de Ubx pueden alterar los patrones de expresión
génica
.
Recuadro 19-4. Los genes homeóticos de Drosophila se organizan en cúmulos
cromosómicos especiales
Cambios morfológicos
en crustáceos
668
672
672
de secuencias
673
674
676
Los seres humanos contienen sorprendentemente
pocos genes
El genoma humano es muy similar al del ratón y casi idéntico al del chimpancé
Orígenes evolutivos del habla humana
Cómo promueve FOXP2 el habla en los seres humanos
El futuro del análisis comparativo de genomas
Resumen
Bibliograjfa
MÉTODOS
CAPj:f(JLO 20
Técnicas de biología molecular
Introducción
Ácidos nucleicos
La electroforesis
con su tamaño
668
de los miembros
del genoma y origen del hombre
5
666
671
Por qué los insectos carecen de miembros abdominales
La modificación de los miembros para el vuelo podría surgir de la evolución
del DNA regulador
Recuadro 19-5. Coopción de redes génicas para la innovación evolutiva
PARTE
663
665
671
e insectos
Los artrópodos presentan una diversidad notable
Los cambios en la expresión de Ubx explican las modificaciones
de los crustáceos
Evolución
662
676
677
678
679
680
681
682
Aislamiento de segmentos
Clonación del DNA
específicos
de DNA
Clonación de DNA en vectores plásmidos
El vector de DNA puede introducirse en organismos hospedadores por transformación
La donación permite crear genotecas compuestas por moléculas de DNA
repetid
Las aCl
RecuOl
Secuer
La estr
grande
RecuQI
cantid
La estr
Anális <
Anális
Proteíl
Las pr'
La pUl
Prepar
Las pr
La cro
Separe
Los an
Las mi
Proteó
Biblio!
CAPíT
Mode]
BacteJ
685
689
Ensay
Curva
Cruce:
689
Trans(
de DNA y RNA de acuerdo
Las endonucleasas de restricción cortan moléculas de DNA en sitios específicos
La hibridación del DNA puede ser útil para identificar moléculas de DNA específicas
Las sondas de DNA permiten identificar moléculas de DNA y RNA separadas por
electroforesis
Oligon
La reac
689
690
a través de un gel separa las moléculas
La hibl
690
692
<-693
694
696
696
697
698
698
BacteJ
Ensay
Las be
por fa
Los pJ
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de gel
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tecnoj
transc
El ané
emplE
~
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668
668
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1685
689
689
690
690
692
693
694
696
696
697
698
698
Índice
XXIX
La hibridación puede ser útil para identificar un clon específico en una genoteca
Oligonucleótidos sintetizados con métodos químicos
Lareacción en cadena de la polimerasa (PCR) amplifica el DNA por medio de ciclos
repetidos de duplicación de DNA in vitro
Las acumulaciones de fragmentos de DNA revelan su secuencia de nucleótidos
Recuadro 20-1. Medicina legal y reacción en cadena de la pohmerasa
Secuenciación "en tiro de escopeta" de un genoma bacteriano
La estrategia "en tiro de escopeta" permite el ensamble parcial de secuencias genómicas
grandes
Recuadro 20-2. Los secuenciadores (sequenators) se usan para la secuenciación de gran
cantidad de material
700
700
La estrategia de extremos apareados
Análisis del genoma completo
Análisis genómico comparativo
permite el ensamble de grandes andamios
genómicos
701
702
704
706
707
708
710
7;L1
'"
713
Proteínas
717
Las proteínas específicas pueden purificarse a partir de extractos celulares
La purificación de una proteína requiere una prueba específica
Preparación de extractos celulares que contienen proteínas activas
Las proteínas pueden separarse unas de otras mediante la cromatografía en columna
La cromatografía de afinidad puede facilitar una purificación proteica más rápida
Separación de las proteínas en geles de poliacrilamida
Los anticuerpos detectan las proteínas separadas mediante electroforesis
Las moléculas proteicas pueden secuenciarse en forma directa
Proteómica
717
717
717
718
719
720
720
721
722
724
Bibliograffa
CAPiTULO 21
Modelos de organismos
725
Bacteriófagos
726
Ensayos para determinar la proliferación del fago
Curva de proliferación monoescalonada
Cruces de fagos y pruebas de complementación
Transducción y DNA recombinante
Bacterias
727
729
729
730
Ensayos para determinar la proliferación bacteriana
Las bacterias intercambian DNA por medio de conjugación sexual, transducción mediada
por fagos y transformación mediada por DNA
Los plásmidos bacterianos pueden servir como vectores de clonación
Los transposones pueden ser útiles para producir mutaciones de inserción y fusiones
de genes y de operones
Los estudios sobre biología molecular de las bacterias han sido mejorados por medio de la
tecnología del DNA recombinante, la secuenciación del todo el genoma y el perfil
transcri pcional
El análisis bioquímico es importante en especial en células simples en las que pueden
emplearse herramientas bien desarrolladas de la genética tradicional y molecular
732
731
732
734
734
735
736
xxx
Índice
Las bacterias son accesibles para el análisis citológico
Los fagos y las bacterias nos han permitido conocer la mayor parte de los hechos
fundamentales sobre los genes
Levadura de cerveza Saccharomyces
cerevisiae
La existencia de células haploides y diploides facilita el análisis genético de S. cerevÍsÍae
La generación de mutaciones precisas en la levadura es sencilla
S. cerevÍsÍae tiene un genoma pequeño bien caracterizado
Las células de S. cerevÍsÍae cambian de forma a medida que crecen
736
Nematodo
741
Caenorhabditis
elegans
737
738
738
739
740
740
C. elegans tiene un ciclo vital muy rápido
C. elegans está compuesto por relativamente pocos linajes celulares bien estudiados
La vía de la muerte celular programada se descubrió en C. elegans
La RNAi fue descubierta en C. elegans
742
Mosca de la fruta Drosophila
745
Que
con~
DrosophÍla tiene un ciclo vital rápido
El primer mapa genómico se realizó en DrosophÍla
Los mosaicos genéticos permiten el análisis de gene s letales en las moscas adultas
La recombinasa FLP de la levadura permite la producción de mosaicos genéticos en
forma eficiente
745
749
Rev.
Ann
Cha
Dav
Se
Mar
Gai1
San
Mic
Nicc
El
Es fácil producir moscas del vinagre transgénicas
Ratón doméstico Mus musculus
750
JOhI
752
JOhI
melanogaster
portadoras
de DNA foráneo
El desarrollo embrionario del ratón depende de las células progenitoras
Es fácil introducir DNA foráneo en el embrión del ratón
(stem cells)
743
744
744
746
748
Suz
Mic
U
ShiJ
Le
Anr
SUD
Jeff
Jurg
Sus
San
Di
Rob
CJ
Stm
Allc
U
Ant
Cc
En¡,
Am
Gre:
Rob
Dav
Pt
Mal
Gre,
Am
DaIl
Mal
Gar
753
754
La recombinación homóloga permite la ablación selectiva de genes individuales
En los ratones se comprueba herencia epigenética
EÍbJjograffa
755
Índice analítico
759
757
758
-,"
-