El Código Genético y su Funcionamiento
Mapa conceptual
El código genético es fundamental para la síntesis de proteínas y la herencia genética. Compuesto por codones, cada uno corresponde a un aminoácido específico, dictando la secuencia proteica. Los genes, unidades de herencia, codifican proteínas que determinan rasgos fenotípicos. La organización del genoma varía entre procariotas y eucariotas, incluyendo regiones reguladoras y secuencias no codificantes. La replicación del ADN es crucial para la transmisión genética, mientras que la transcripción y maduración del ARNm son pasos previos a la síntesis proteica.
Resumen
Esquema
El Código Genético y su Funcionamiento
El código genético es el conjunto de reglas que determina cómo la información genética codificada en el ADN o ARN se traduce en proteínas en los organismos vivos. Está compuesto por secuencias de nucleótidos, que actúan como letras del alfabeto genético, organizados en unidades de tres conocidas como codones. Cada codón corresponde a un aminoácido específico, y la secuencia completa de codones en un gen dicta la secuencia de aminoácidos de la proteína resultante. Descubierto por Marshall Nirenberg y J. Heinrich Matthaei en 1961, el código genético es notablemente universal, compartido por la mayoría de los organismos, y degenerado, lo que significa que más de un codón puede codificar para el mismo aminoácido. Además, es no sobrelapante y se lee de manera continua, lo que garantiza que la secuencia de nucleótidos se traduzca en proteínas de manera precisa y sin interrupciones.La Relación entre Genes y Proteínas
Los genes son unidades de herencia compuestas por segmentos de ADN que codifican la información necesaria para la síntesis de proteínas. Las proteínas son cruciales para la función celular y la expresión de caracteres hereditarios, que pueden ser influenciados tanto por la genética como por el ambiente. La teoría "un gen, una enzima" propuesta por George Beadle y Edward Tatum, que más tarde evolucionó a "un gen, una proteína", sugiere que cada gen dirige la producción de una proteína específica que, a su vez, influye en un rasgo particular. Esta relación es esencial para comprender la herencia y la expresión de los rasgos en los organismos, y subraya la importancia de las proteínas en la determinación de las características fenotípicas.El Genoma y su Organización
El genoma de un organismo es la totalidad de su información genética y presenta diferencias significativas entre procariotas y eucariotas. En los procariotas, el genoma generalmente consta de un único cromosoma circular y, en algunos casos, plásmidos adicionales. En los eucariotas, el genoma se encuentra principalmente en la cromatina dentro del núcleo celular, y también incluye ADN en orgánulos como las mitocondrias y los cloroplastos. El genoma no solo contiene genes que codifican proteínas, sino también regiones reguladoras y secuencias cuya función aún no se ha determinado, lo que contribuye a la complejidad de la organización genómica.La Replicación del ADN
La replicación del ADN es un proceso vital semiconservativo que asegura la transmisión de la información genética de una célula madre a sus células hijas. Durante la replicación, enzimas especializadas desenrollan la doble hélice del ADN y sintetizan nuevas cadenas complementarias utilizando las cadenas originales como plantillas. A pesar de su alta fidelidad, pueden surgir errores que son corregidos por sistemas de reparación del ADN. Este mecanismo de replicación garantiza que cada célula resultante contenga una copia exacta del genoma, lo que es esencial para la conservación de la información genética a lo largo de las generaciones y para la estabilidad de las características hereditarias.La Transcripción y Maduración del ARNm
La transcripción es el proceso mediante el cual la información genética almacenada en el ADN se transcribe en ARNm. En los eucariotas, este proceso se lleva a cabo en el núcleo y es mediado por la enzima ARN polimerasa. La transcripción sigue las reglas de apareamiento de bases, con uracilo (U) reemplazando a timina (T) en el ARNm. El ARNm primario generado es una copia de una de las hebras del ADN y requiere procesamiento adicional, que incluye la adición de una tapa 5' y una cola poli-A, así como el corte y empalme de intrones, para convertirse en un ARNm maduro y funcional. Este ARNm maduro es luego exportado al citoplasma para su uso en la síntesis de proteínas durante el proceso de traducción.
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El Código Genético
Reglas del Código Genético
El Código Genético está compuesto por secuencias de nucleótidos organizados en codones que determinan la síntesis de proteínas en los organismos vivos
Descubrimiento del Código Genético
Descubrimiento por Marshall Nirenberg y J. Heinrich Matthaei
En 1961, Nirenberg y Matthaei descubrieron el Código Genético, el cual es universal, degenerado, no sobrelapante y se lee de manera continua
Importancia del Código Genético
El Código Genético es esencial para la síntesis de proteínas y la determinación de características fenotípicas en los organismos vivos
Relación entre Genes y Proteínas
Genes como unidades de herencia
Los genes son segmentos de ADN que codifican la información necesaria para la síntesis de proteínas y la expresión de caracteres hereditarios
Teoría "un gen, una proteína"
La teoría propuesta por Beadle y Tatum sugiere que cada gen dirige la producción de una proteína específica que influye en un rasgo particular
Importancia de la relación entre Genes y Proteínas
La relación entre genes y proteínas es esencial para comprender la herencia y la expresión de rasgos en los organismos vivos
Genoma y su Organización
Diferencias entre procariotas y eucariotas
El genoma de los procariotas generalmente consta de un cromosoma circular, mientras que en los eucariotas se encuentra principalmente en la cromatina dentro del núcleo celular y en orgánulos como las mitocondrias y los cloroplastos
Composición del genoma
El genoma no solo contiene genes que codifican proteínas, sino también regiones reguladoras y secuencias cuya función aún no se ha determinado
Complejidad de la organización genómica
La organización del genoma es compleja debido a la presencia de diferentes tipos de ADN con funciones específicas
Replicación del ADN
Proceso de replicación
Durante la replicación, enzimas especializadas desenrollan la doble hélice del ADN y sintetizan nuevas cadenas complementarias utilizando las cadenas originales como plantillas
Fidelidad de la replicación
A pesar de su alta fidelidad, pueden surgir errores que son corregidos por sistemas de reparación del ADN
Importancia de la replicación del ADN
La replicación del ADN es esencial para la transmisión de la información genética y la estabilidad de las características hereditarias en las células hijas
El Código Genético y su Funcionamiento
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00
Definición de código genético
Reglas para traducir información genética de ADN/ARN a proteínas.
01
Función de los codones
Secuencias de tres nucleótidos que especifican un aminoácido.
02
Propiedades del código genético
Universal, degenerado, no sobrelapante y continuo.
