viernes, 17 de febrero de 2012

UNIDAD 2: ESTRUCTURA Y PROPIEDADES DEL MATERIAL GENÉTICO

El material genético se emplea para guardar la información genética de una forma de vida orgánica. Para todos los organismos conocidos actualmente, el material genético es casi exclusivamente ácido desoxirribonucleico (ADN o DNA). Algunos virus usan ácido ribonucleico (ARN o RNA) como su material genético. El ARN y el ADN son macromoléculas compuestas de nucleótidos, de los cuales hay cuatro en cada molécula. Tres nucleótidos componen un codón, un tipo de "palabra genética", que es como un aminoácido en una proteína. La traducción codón-aminoácido se conoce como Traducción (genética).Este material genético es muy importante para la planta ya que gracias a esto nosotros los humanos podemos reconocerlas por fechas.

2.1.  ESTRUCTURA QUÍMICA Y FÍSICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS: ADN Y ARN.
ESTRUCTURA QUÍMICA.
Compuesto sólo de cuatro moléculas básicas, llamadas nucleótidos, idénticas entre si, excepto que cada uno contiene una base nitrogenada diferente. Cada nucleótido contiene:

Un grupo fosfato: es un ion poliatómico de fórmula empírica PO4. Proporciona el carácter eminentemente ácido del DNA y del RNA. Los 5 enlaces del orto fosfato están en resonancia, de manera que la distribución espacial es equivalente a una molécula tetraédrica con orbitales moleculares sp3.


Un azúcar.
(Desoxirribosa= para el ADN):  La desoxirribosa, o más precisamente 2-desoxirribosa es un Monosacarido de cinco átomos de carbono (pentosa, de fórmula empírica C5H10O4, derivado de la ribosa por pérdida de un átomo de oxígeno en el hidroxilo de 2'.
 (Ribosa= para el ARN): La ribosa es una pentosa o Monosacarido de cinco átomos de carbono que es muy importante en los seres vivos porque es el componente del ácido ribonucleico y otras sustancias como nucleótidos y ATP.


Una de las cuatro bases.
(Para el ADN): Las cuatro bases nitrogenadas mayoritarias que se encuentran en el ADN son la adenina (A), la citosina (C), la guanina (G) y la timina (T). Cada una de estas cuatro bases está unida al armazón de azúcar-fosfato a través del azúcar para formar el nucleótido completo (base-azúcar-fosfato). Las bases son compuestos heterocíclicos y aromáticos con dos o más átomos de nitrógeno, y, dentro de las bases mayoritarias, se clasifican en dos grupos: las purinas (adenina y guanina), derivadas de la purina y formadas por dos anillos unidos entre sí, y las bases pirimidínicas o bases pirimídicas o pirimidinas (citosina y timina), derivadas de la pirimidina y con un solo anillo.


(Para el ARN): La base pirimidínica, denominada uracilo (U), que normalmente ocupa el lugar de la timina en el ARN y difiere de ésta en que carece de un grupo metilo en su anillo. El uracilo no se encuentra habitualmente en el ADN, sólo aparece raramente como un producto residual de la degradación de la citosina por procesos de desaminación oxidativa. Las bases Se encargan de darle la especificidad y el carácter básico a los ácidos nucleicos.

ESTRUCTURA FISICA
La doble hélice del ADN. Las dos hélices se mantienen juntas mediante puentes de hidrogeno. Los puentes de hidrogeno se dan entre átomos de hidrogeno con una pequeña carga positiva y átomos con pequeña carga negativa. Las dos hélices del DNA “corren” en direcciones opuestas; se dice que son antiparalelas una se    denomina 5´      y la otra 3´, 5´. El par G-C forma 3 puentes de hidrogeno, mientras que el par A-T solo dos.

PROPIEDADES FÍSICAS  DEL RNA
El RNA esta constituido por una sola cadena de nucleotidos, no es una helice doble. Los ácidos ribonucleicos no sólo pueden tener información propia, sino que constituyen la herramienta para la conversión de la información contenida en el DNA en proteínas específicas.

El ARN celular es lineal y de hebra sencilla, pero en el genoma de algunos virus es de doble hebra. En los organismos celulares desempeña diversas funciones. Es la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica; el ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo). Varios tipos de ARN regulan la expresión génica, mientras que otros tienen actividad catalítica. El ARN es, pues, mucho más versátil que el ADN.


2.2 FUNCIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS.




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.
Funciones del RNA-. El RNA mensajero, y se encarga de llevar la información de los genes a formar proteinas. Las moleculas de RNA trasferente (RNAt) funcionan como trasportadores que llevan los aminoácidos hasta el RNAm durante el proceso de traducción (síntesis de proteinas) y Los RNA ribosomicos (RNAr) son componentes de los ribosomas, complejos moleculares que actuan coordinando el ensamblaje de las proteinas.  Los RNA pequeños nucleares (RNAsn) implicados en el corte y empalme de exones. Los RNA citoplasmáticos pequeños (RNAsc) implicados en el trasporte de proteinas dentro de las celulas eucarioticas.

martes, 7 de febrero de 2012

Unidad # 2 Estructura y propiedades del material genético

SEP                      SNEST                      DGEST

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CIUDAD ALTAMIRANO

Unidad # 2
Estructura y propiedades del material genético
Que Presenta:
Rubén Santibáñez Alejandrez
09930057
Carrera:
Lic. En Biología

Ciudad Altamirano, Gro. México.  A 07 Febrero del 2012



Introducción
En este curso de biología celular se estudiará y se describirá con detalle las estructuras físicas y químicas de los ácidos nucleicos. A través de consultas y revisiones bibliográficas actuales para poder reafirmar y enriquecer los conocimientos básicos  de los ácidos nucleicos. La estructura química de los acidos nucleicos esta formada por un nucleótido idéntico entre si, excepto cuando cada nucleótido presenta una base nitrogenada diferente.

Los nucleótidos para el ADN están formados  por un grupo fosfato, una ribosa ósea una azúcar de 5 carbonos (desoxirribosa)  y una base   nitrogenada que puede ser; (A, G, C y T). 
 
Los nucleótidos para el ARN son los siguientes;  grupo fosfato, una ribosa ósea una azúcar de 5 carbonos (ribosa) y una base   nitrogenada que puede ser; (A, G, C y U).  

Para la diferenciación y reconocimiento de los ácidos nucleicos se estudiará a detalle  las estructuras físicas de los mismos. En la estructura física del  ácido desoxirribonucleico, Watson y Crick en 1953 diseñaron una estructura de doble hélice, siendo cada hélice una ristra larga de nucleótidos unidos por enlaces fosfodiester, manteniendo unidas las dos hélices por puentes de hidrogeno.  En cuanto a las propiedades físicas  del ácido  ribonucleico, el esta constituido por una sola cadena de nucleótidos, no es una hélice doble sino una hélice sencilla.


Objetivos del curso
1._ Reafirmar y enriquecer el conocimiento de los ácidos nucleicos a nivel químico para su manipulación.

2._ Observar y describir con detalle la estructura de las moléculas que participan en la transferencia de información.

viernes, 3 de febrero de 2012

1.3 Perspectivas futuras de la Biología Molecular.

Después de que los científicos lograron identificar el ADN como la molécula que contiene la mayoría, si no toda, de la información genética de una célula.  El campo de la geneática molecular avanzo rápidamente a finales de la década de los años 50 y principios de los años 60 proporcionado nuevos conceptos a una velocidad que solo puede compararse con la del desarrollo de al mecánica cuántica de los años 20.
                  
Las aplicaciones de la biología molecular y campo de estudio:


La medicina forense utiliza técnicas desarrolladas en el curso de la investigación sobre el ADN para identificar delincuentes. Las muestras de ADN tomadas de semen, piel o sangre en el escenario del crimen se comparan con el ADN del sospechoso; el resultado es una prueba que puede utilizarse ante los tribunales.


 La agricultura y la ganadería se valen ahora de técnicas de manipulación de ADN conocidas como ingeniería genética y biotecnología. Las estirpes de plantas cultivadas a las que se han transferido genes pueden rendir cosechas mayores o ser más resistentes a los insectos. También los animales se han sometido a intervenciones de este tipo para obtener razas con mayor producción de leche o de carne o razas de cerdo más ricas en carne y con menos grasa.



El estudio del ADN también ayuda a los taxónomos a establecer las relaciones evolutivas entre animales, plantas y otras formas de vida, ya que las especies más cercanas filogenéticamente presentan moléculas de ADN más semejantes entre sí que cuando se comparan con especies más distantes evolutivamente. Por ejemplo, los buitres americanos están más emparentados con las cigüeñas que con los buitres europeos, asiáticos o africanos, a pesar de que morfológicamente y etológicamente son más similares a estos últimos.




1.2 LA BIOLOGÍA MOLECULAR EN MÉXICO.

La biología molecular nace, asimismo, de la bioquímica. La bioquímica en sí, se gestó dentro del pensamiento cuantitativo, particularmente con la visión de que la vida se podía explicar a través de una serie de reacciones químicas, catalizadas por enzimas. Así se construyeron los grandes esquemas de las vías metabólicas que incluyen, entre otros muchos, el ciclo de Krebs, el ciclo de la urea, la cadena respiratoria, la biosíntesis de ácidos grasos, de las hormonas, y de las vitaminas y la fotosíntesis.   Como en todo el mundo, la biología molecular en México nació de la bioquímica. Hasta principios de la década de 1970.


Fortaleza.
Debilidad.
En 1970´s nace el instituto de investigaciones médicas. (IIBM).
México se encuentra muy por debajo de la media en cuanto a la elaboración de artículos científicos.
En 1976  es creado el  Centro de Investigación y Estudios Avanzados (CINVESTAV) del IPN. Haciendo estudios sofisticados sobre la regulación genética del fago lamda.
El (CONACyT) es la única fuente principal de recursos financieros para la investigación.
La UNAM creó, en el mes de abril de 1980 en la ciudad de Cuernavaca Morelos, el Centro de Investigación sobre Fijación de Nitrógeno (CIFN). Fue así como  (CIFN)  consolido trabajos sobre bacterias fijadoras de Nitrógeno.
Las inconsistencias en el programa de repartición de científicos Mexicanos que se encuentran en el extranjero
En abril de 1982, se creó en la ciudad de México el Centro de Investigación sobre Ingeniería Genética y Biotecnología (CIIGB).
La permanente ausencia de una política de apoyo.

1.1.4._ modelo del Operón

Se define como una unidad genética funcional formada por un grupo o complejo de genes capaces de ejercer una regulación de su propia expresión por medio de los sustratos con los que interaccionan las proteínas codificadas por sus genes.
Este complejo está formado por genes estructurales que codifican para la síntesis de proteínas (generalmente enzimas), que participan en vías metabólicas cuya expresión generalmente está regulada por otros 3 factores.


Factor promotor: zona que controla el inicio de la transcripción del operón, ya que la ARN Polimerasa tiene afinidad por ella. Realmente, como un gen es cada unidad de transcripción independiente, y puesto que el operón tiene un único promotor que controla toda su expresión, no hay elementos para decir que se trate de "varios genes" de expresión coordinada; más correcto sería decir que el operón es un único gen que codifica un ARNm policistrónico (es decir, con muchos codones de inicio y paro, con lo que a la hora de traducirse dará lugar a varias proteínas independientes). Sin embargo, es común referirse a los "genes" del operón para hacer referencia a las regiones que, una vez transcritas, codificarán proteínas independientes.
Operador: zona de control que permite la activación/desactivación del promotor a modo de "interruptor génico" por medio de su interacción con un compuesto inductor. Esto lo logra porque tiene secuencias reconocibles por proteínas reguladoras. Tras su unión, por plegamientos tridimensionales interacciona con la zona del promotor, donde las proteínas reguladoras que se han unido contactan con la ARN Polimerasa, aumentando o disminuyendo su afinidad por el promotor, y con ello dando lugar a la expresión/represión del resto de los genes estructurales.
Gen regulador: alguno de los genes del operón pueden codificar factores de transcripción que se unan al promotor, regulando así la propia expresión del operón. A toda regulación de la expresión realizada desde dentro del gen u operón se le llama "regulación en cis", pero puede haber también genes muy alejados del operón que codifiquen factores de transcripción para uno o varios otros genes u operones, y en este caso se hablaría de "regulación en trans".