La biología molecular es una disciplina que busca comprender los procesos fundamentales que ocurren en las células y cómo estos se relacionan entre sí.
Uno de los conceptos fundamentales en esta área es el dogma central de la replicación, que explica cómo se lleva a cabo la duplicación del material genético en los organismos vivos.
A través de este mecanismo, las células aseguran la transmisión fiel de la información genética de una generación a la siguiente, lo que es esencial para mantener la integridad y la estabilidad de los seres vivos.
En este contenido, exploraremos en detalle el dogma central de la replicación en la biología molecular, su importancia y los procesos involucrados.
¡Adelante!
Etapas del dogma central de la biología molecular
El dogma central de la biología molecular es el proceso mediante el cual la información genética se transcribe y se traduce para producir proteínas funcionales.
Este proceso consta de tres etapas principales: la replicación del ADN, la transcripción y la traducción.
1.
Replicación del ADN: Esta etapa ocurre en el núcleo de la célula y es el proceso mediante el cual se duplica el ADN.
Durante la replicación, la enzima ADN polimerasa se une al ADN y desenrolla la doble hélice.
A continuación, la ADN polimerasa sintetiza dos nuevas cadenas de ADN utilizando las cadenas originales como plantilla.
El resultado final es la formación de dos moléculas de ADN idénticas.
2.
Transcripción: La transcripción ocurre en el núcleo de la célula y es el proceso mediante el cual se sintetiza una molécula de ARN mensajero (ARNm) a partir de una secuencia de ADN específica.
Durante la transcripción, la enzima ARN polimerasa se une a la secuencia de ADN y sintetiza una cadena complementaria de ARN.
El ARNm es una copia del ADN que contiene la información genética necesaria para la síntesis de proteínas.
3.
Traducción: La traducción ocurre en los ribosomas, que se encuentran en el citoplasma de la célula.
Durante la traducción, el ARNm se une a los ribosomas y se traduce en una secuencia de aminoácidos para formar una proteína.
Los aminoácidos son transportados al ribosoma por moléculas de ARN de transferencia (ARNt), que reconocen secuencias específicas de tres bases en el ARNm llamadas codones.
Cada codón codifica para un aminoácido específico, y la secuencia de codones en el ARNm determina la secuencia de aminoácidos en la proteína final.
El dogma central de la biología molecular
es un concepto fundamental en el campo de la biología molecular que describe el flujo de información genética en los organismos vivos.
Fue propuesto por Francis Crick en 1958 y ha sido ampliamente aceptado desde entonces.
El dogma central establece que la información genética fluye en una dirección específica, desde el ADN al ARN y luego a las proteínas.
El ADN contiene la información genética codificada en forma de secuencia de nucleótidos.
Esta secuencia es transcrita en ARN mensajero (ARNm) a través de un proceso llamado transcripción.
La transcripción ocurre en el núcleo de la célula y es catalizada por una enzima llamada ARN polimerasa.
Durante la transcripción, la ARN polimerasa se une al ADN en una región específica llamada promotor y comienza a sintetizar el ARNm complementario al ADN.
El ARNm es una copia exacta de la secuencia de ADN, excepto que contiene uracilo (U) en lugar de timina (T).
Una vez que el ARNm ha sido sintetizado, sale del núcleo y se dirige hacia los ribosomas en el citoplasma celular.
En los ribosomas, el ARNm se traduce en proteínas a través de un proceso llamado traducción.
Durante la traducción, el ARNm se une a los ribosomas y se lee en grupos de tres nucleótidos llamados codones.
Cada codón específico codifica para un aminoácido en particular.
Los aminoácidos se unen entre sí para formar una cadena polipeptídica, que finalmente se pliega en una proteína funcional.
La traducción es catalizada por los ARN de transferencia (ARNt) y los factores de elongación.
Excepciones del dogma central en biología molecular
El dogma central en biología molecular establece que la información genética fluye de manera unidireccional del ADN al ARN y luego a las proteínas.
Sin embargo, existen excepciones a este dogma que desafían esta secuencia.
1.
Reverse transcriptase: La enzima transcriptasa inversa o reverse transcriptase es capaz de sintetizar ADN a partir de una molécula de ARN.
Este proceso se observa en retrovirus como el VIH, donde el ARN viral se transcribe en ADN mediante la acción de la reverse transcriptase.
Este ADN viral se integra luego en el genoma del huésped.
2.
Edición del ARN: Algunas moléculas de ARN pueden sufrir modificaciones después de su transcripción.
Por ejemplo, en el proceso de edición del ARN, se pueden insertar o eliminar nucleótidos en la secuencia, lo que puede alterar la información genética codificada en el ARN.
3.
Splicing alternativo: El splicing alternativo es un proceso mediante el cual los exones de un gen se ensamblan de diferentes maneras, generando múltiples variantes de ARN mensajero (ARNm).
Esto permite que un solo gen pueda codificar diferentes proteínas.
El splicing alternativo es una excepción al dogma central, ya que la información genética no fluye directamente del ADN al ARNm.
4.
Traducción sin ARNm: En algunos casos, las proteínas pueden ser sintetizadas directamente a partir del ADN, sin la necesidad de un intermediario de ARNm.
Este proceso se ha observado en bacterias y orgánulos celulares como los cloroplastos y las mitocondrias.
5.
Priones: Los priones son proteínas anormales que pueden causar enfermedades neurodegenerativas en animales y humanos.
Estas proteínas pueden transmitir su conformación alterada a otras proteínas normales, lo que lleva a la formación de agregados proteicos y daño neuronal.
Los priones son una excepción al dogma central, ya que implican la transmisión de información proteica sin la intervención del ADN o el ARN.
Estas excepciones al dogma central en biología molecular demuestran la complejidad y la flexibilidad de los mecanismos celulares.
Aunque el flujo de información genética sigue siendo en su mayoría unidireccional, estas excepciones revelan la existencia de procesos adicionales que pueden alterar o desafiar esta secuencia lineal.
¡Aplica el dogma central y conquista la biología molecular!