Mapa conceptual y resúmen REPLICACIÓN Y TRANSCRIPCIÓN DEL ADN
Mapa conceptual
La replicación del ADN, la técnica PCR, la transcripción y el código genético son procesos biológicos clave que diferencian a procariotas y eucariotas. La replicación en procariotas es más rápida y simple, mientras que en eucariotas es más lenta y compleja debido a las histonas y la longitud del cromosoma. La PCR permite amplificar ADN rápidamente, y la transcripción en eucariotas requiere maduración del ARN. El código genético, universal pero degenerado, es fundamental para la síntesis de proteínas.
Resumen
Esquema
Diferencias en la Replicación del ADN entre Procariotas y Eucariotas
La replicación del ADN es un proceso esencial para la vida, ya que asegura que cada célula hija reciba una copia exacta del material genético de la célula madre. En los procariotas, como las bacterias, este proceso es relativamente simple y rápido debido a su único cromosoma circular y la ausencia de nucleosomas. La replicación comienza en un único punto de origen y procede bidireccionalmente a una velocidad de aproximadamente 500 pares de bases por segundo. En contraste, los eucariotas tienen múltiples cromosomas lineales y una estructura cromosómica más compleja con ADN empaquetado alrededor de histonas, formando nucleosomas. Esto ralentiza la replicación a una tasa de 40-50 pares de bases por segundo. Además, los eucariotas requieren múltiples orígenes de replicación para copiar su ADN más extenso y complejo, lo que subraya la necesidad de una regulación más elaborada y mecanismos de control del ciclo celular para garantizar la fidelidad de la replicación.La Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) y sus Aplicaciones
La Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR) es una técnica innovadora que ha revolucionado la genética molecular y la biotecnología. Utiliza cebadores específicos y una enzima termoestable, la ADN polimerasa, para amplificar exponencialmente segmentos de ADN de interés. La PCR puede producir millones de copias de un fragmento de ADN en pocas horas, lo que facilita su análisis y manipulación. Esta técnica tiene aplicaciones cruciales en diversos campos, como la medicina forense, donde se utiliza para identificar individuos a partir de muestras biológicas; en la medicina clínica, para diagnosticar enfermedades infecciosas y genéticas; y en la investigación científica, para clonar genes y estudiar la función genética.Transcripción y Maduración del ARN en Procariotas y Eucariotas
La transcripción es el proceso mediante el cual la información genética del ADN se transcribe en ARN, que luego se traduce en proteínas. En procariotas, este proceso es directo: una única ARN polimerasa sintetiza el ARN mensajero (ARNm), que es inmediatamente traducible en proteínas. En eucariotas, la transcripción es más compleja e involucra diferentes tipos de ARN polimerasas para distintas clases de ARN. El ARNm eucariota también requiere procesamiento post-transcripcional, incluyendo el corte y empalme (splicing) para eliminar intrones y unir exones, la adición de una tapa 5' y una cola poli-A 3'. Estos pasos de maduración son esenciales para la estabilidad del ARNm y su exportación al citoplasma, donde ocurre la síntesis de proteínas.El Código Genético y su Universalidad
El código genético es el sistema que utiliza la célula para traducir la información codificada en el ADN en proteínas, mediante la asignación de codones, que son secuencias de tres nucleótidos, a aminoácidos específicos. Este código fue descifrado en la década de 1960 y es notablemente universal, aplicándose a la mayoría de los organismos, desde bacterias hasta humanos, con algunas variaciones menores. La degeneración del código genético significa que varios codones pueden codificar para el mismo aminoácido, lo que proporciona una protección contra mutaciones que podrían ser perjudiciales. Esta redundancia y universalidad son fundamentales para la evolución y la transferencia de genes entre especies, permitiendo la diversidad biológica y la adaptabilidad.El Proceso de Infección y Replicación de los Retrovirus
Los retrovirus son virus que tienen ARN como material genético y utilizan una enzima llamada transcriptasa inversa para replicarse dentro de las células huéspedes. Tras la infección, la transcriptasa inversa convierte el ARN viral en ADN, que luego se integra en el genoma del huésped como un provirus. Este ADN viral puede permanecer latente o activarse para producir nuevas partículas virales. Este ciclo de vida permite a los retrovirus, como el VIH, establecer infecciones crónicas y evadir el sistema inmunitario. La comprensión de este proceso es crucial para el desarrollo de terapias antivirales y vacunas.
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1. DIFERENCIAS EN LA REPLICACIÓN DE PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
ASOCIACIÓN DEL ADN DE EUCARIOTAS CON HISTONAS
LAS HISTONAS SE UNEN AL ADN DURANTE LA REPLICACIÓN EN EUCARIOTAS
LONGITUD DEL CROMOSOMA EUCARIOTA
EL CROMOSOMA EUCARIOTA ES MÁS LARGO QUE EL BACTERIANO
VELOCIDAD DE REPLICACIÓN EN PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
LA VELOCIDAD DE REPLICACIÓN ES MAYOR EN PROCARIOTAS QUE EN EUCARIOTAS DEBIDO A LA PRESENCIA DE HISTONAS
2. TÉCNICA PCR
PROCESO DE REPLICACIÓN DEL ADN IN VITRO
LA TÉCNICA PCR PERMITE LA RÁPIDA Y FÁCIL REPLICACIÓN DE MILLONES DE COPIAS DE ADN
REQUISITOS PARA LA TÉCNICA PCR
LA TÉCNICA PCR REQUIERE LA PRESENCIA DE RIBONUCLEÓTIDOS ACTIVOS Y CEBADORES SINTETIZADOS
APLICACIONES DE LA TÉCNICA PCR
LA TÉCNICA PCR TIENE DIVERSAS APLICACIONES EN ÁREAS COMO LA MEDICINA FORENSE Y LA IDENTIFICACIÓN DE PATERNIDADES
3. TRANSCRIPCIÓN
MECANISMO GENERAL DE TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS
LA TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS SE LLEVA A CABO EN CUATRO ETAPAS: INICIACIÓN, ELONGACIÓN, FINALIZACIÓN Y MADURACIÓN
MECANISMO GENERAL DE TRANSCRIPCIÓN EN EUCARIOTAS
LA TRANSCRIPCIÓN EN EUCARIOTAS INVOLUCRA A DIFERENTES TIPOS DE ARN POLIMERASAS Y REQUIERE UN PROCESO DE MADURACIÓN DEBIDO A LA FRAGMENTACIÓN DE LOS GENES
REVERSOTRANSCRIPCIÓN
LA REVERSOTRANSCRIPCIÓN ES EL PROCESO DE CONVERTIR ARN EN ADN Y ES PROPIA DE LOS RETROVIRUS GRACIAS A LA ENZIMA REVERSOTRANSCRIPTASA
4. EL CÓDIGO GENÉTICO
LA RELACIÓN ENTRE LA SECUENCIA DE NUCLEÓTIDOS DEL ARNM Y LA SECUENCIA DE AMINOÁCIDOS
LA CLAVE GENÉTICA ES LA RELACIÓN ENTRE LA SECUENCIA DE NUCLEÓTIDOS DEL ARNM Y LA SECUENCIA DE AMINOÁCIDOS
CARACTERÍSTICAS DEL CÓDIGO GENÉTICO
UNIVERSALIDAD
EL CÓDIGO GENÉTICO ES UNIVERSAL, UTILIZADO POR TODOS LOS ORGANISMOS CONOCIDOS
DEGENERACIÓN
EL CÓDIGO GENÉTICO ES DEGENERADO, LO QUE PERMITE LA CORRECCIÓN DE ERRORES EN LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
LECTURA LINEAL
LA LECTURA DEL CÓDIGO GENÉTICO ES LINEAL, SIN PUNTOS NI COMAS
MECANISMO GENERAL DE TRADUCCIÓN
ACTIVACIÓN DE LOS AMINOÁCIDOS
LOS AMINOÁCIDOS SON ACTIVADOS Y TRANSPORTADOS POR EL ARNT PARA SU CORRECTA UBICACIÓN EN LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
INICIACIÓN DE LA SÍNTESIS
LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS COMIENZA CON LA UNIÓN DEL ARNM AL RIBOSOMA Y LA LLEGADA DEL PRIMER AMINOÁCIDO
ALARGAMIENTO DE LA CADENA
LA CADENA PEPTÍDICA SE ALARGA MEDIANTE LA UNIÓN DE NUEVOS AMINOÁCIDOS EN EL CENTRO ACTIVO DEL RIBOSOMA
TERMINACIÓN DE LA SÍNTESIS
LA SÍNTESIS DE PROTEÍNAS FINALIZA CUANDO SE ENCUENTRA UN CODÓN SIN SENTIDO EN EL ARNM
ASOCIACIÓN DE VARIAS CADENAS POLIPEPTÍDICAS
LAS CADENAS POLIPEPTÍDICAS PUEDEN UNIRSE PARA FORMAR PROTEÍNAS MÁS COMPLEJAS
5. LA ARN SENCILLA Y LA CONSTRUCCIÓN DE VIRUS
EL RETROVIRUS Y SU PENETRACIÓN EN LA CÉLULA
EL RETROVIRUS PENETRA EN LA CÉLULA Y SE DESPOJA DE SU CÁPSIDE PROTEICA
LA FUNCIÓN DE LA REVERSOTRANSCRIPTASA
LA REVERSOTRANSCRIPTASA UTILIZA LA CADENA DE ARN COMO MOLDE PARA SINTETIZAR UNA CADENA DE ADN COMPLEMENTARIA
LA FORMACIÓN DE UN PROVIRUS
EL VIRUS SE CONVIERTE EN UN PROVIRUS AL INTEGRARSE EN EL GENOMA DE LA CÉLULA HOSPEDADORA
LA TRADUCCIÓN: BIOSÍNTESIS DE PROTEÍNAS
LA TRADUCCIÓN ES EL PROCESO DE BIOSÍNTESIS DE PROTEÍNAS QUE TIENE LUGAR EN LOS RIBOSOMAS
REPLICACIÓN Y TRANSCRIPCIÓN DEL ADN
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00
La replicación del material genético es crucial para la ______ de los organismos. En los procariotas, este proceso ocurre a una tasa de ______ por segundo.
supervivencia
500 pares de bases
01
Componentes clave de la PCR
Cebadores, ADN molde, ADN polimerasa, nucleótidos.
02
Función de los cebadores en PCR
Iniciar la replicación del ADN al unirse a secuencias específicas.
