Biología: Replicación del ADN y Transcripción
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Questions and Answers

¿Cuál es la dirección en la que crece la cadena de ADN durante la replicación?

  • De 5ꞌ a 5ꞌ
  • De 3ꞌ a 3ꞌ
  • De 3ꞌ a 5ꞌ
  • De 5ꞌ a 3ꞌ (correct)

    • ¿Qué enzima es responsable de sellar las cadenas de ADN?

  • DNA ligasa (correct)
  • Helicasa
  • RNA polimerasa
  • DNA polimerasa

    • Los errores durante la replicación del ADN se producen a una tasa de una mutación por:

  • 10-6
  • 10-10 (correct)
  • 10-8 (correct)
  • 10-12

    • ¿Qué tipo de ARN es responsable de transportar aminoácidos al ribosoma durante la traducción?

    <p>tRNA</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué función tiene la RNA polimerasa en la síntesis de ARN?

    <p>Transcribe la información genética de ADN a ARN</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se llama la secuencia específica del ADN donde inicia la replicación?

    <p>Orígenes de replicación</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la característica de las cadenas lideres y retardadas durante la replicación?

    <p>Una se sintetiza más rápido que la otra</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántos aminoácidos existen en la naturaleza?

    <p>20</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué codifica cada triplete de bases en el ADN?

    <p>Aminoácidos</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se denomina la recombinación que ocurre entre secuencias de DNA estrechamente relacionadas?

    <p>Recombinación homóloga</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes tipos de reparaciones se basa en la escisión del segmento de DNA dañado?

    <p>Reparación por escisión</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sistema de reparación se induce cuando hay una acumulación de lesiones en el DNA de muchas bacterias?

    <p>Respuesta SOS</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes mecanismos representa un último recurso para las bacterias en la reparación del DNA?

    <p>Reparación propensa a error</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de recombinación generalmente produce inserciones o delecciones en el DNA?

    <p>Recombinación no homóloga</p> Signup and view all the answers

    ¿En qué consiste la reparación directa del DNA?

    <p>Eliminación enzimática del daño en el DNA</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué significa la propiedad de la degeneración en el código genético?

    <p>Un aminoácido puede ser codificado por múltiples tripletes.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la estructura formada por RNA y proteínas en la célula?

    <p>Ribosoma</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor el proceso de iniciación en la síntesis proteica?

    <p>El tRNA se une al complejo de iniciación.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántas subunidades componen el ribosoma procariota?

    <p>Dos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de ADN poseen las células procariotas?

    <p>ADN circular cerrado</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa el genoma bacteriano?

    <p>La totalidad de los genes en una bacteria.</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede cuando hay una mutación en el cromosoma de una bacteria?

    <p>Puede causar efectos evidentes en la célula.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la síntesis de proteínas es correcta?

    <p>Involucra la acción de enzimas aminoacil-tRNA sintetasas.</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuántas pares de bases tiene típicamente el cromosoma de una bacteria?

    <p>5 millones de pares</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de organismos están representados principalmente por las células procariotas?

    <p>Bacterias</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el tipo de mutación que causa la muerte del microorganismo?

    <p>Mutaciones letales</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de mutaciones se producen por cambios en una sola base?

    <p>Mutaciones puntuales</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes es un ejemplo de mutación bioquímica?

    <p>Resistencia a antibióticos</p> Signup and view all the answers

    Las transiciones en las mutaciones se refieren a cambios entre:

    <p>Bases del mismo grupo</p> Signup and view all the answers

    Una mutación sin sentido se caracteriza por:

    <p>Interrumpir la síntesis de proteínas</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de mutaciones no influyen en ningún agente externo?

    <p>Mutaciones espontáneas</p> Signup and view all the answers

    Las deleciones en las mutaciones:

    <p>Afectan a la estructura del ADN</p> Signup and view all the answers

    Las mutaciones condicionales se expresan:

    <p>Solo en condiciones específicas</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué nombre recibe un agente que daña directamente el DNA y altera su química?

    <p>Mutágeno</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes mutaciones resulta en la pérdida de la capacidad de utilizar fuentes de carbono?

    <p>Mutaciones bioquímicas</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la función principal de los promotores y operadores en un gen?

    <p>Controlar la expresión del gen</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué descubrimiento clave se realizó en el experimento de Griffith?

    <p>Existencia de un 'principio transformante' en las bacterias</p> Signup and view all the answers

    En el experimento de Avery, Macleod y McCarty, ¿qué se demostró que era el principio transformante?

    <p>El ADN</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre el experimento de Hershey-Chase?

    <p>El ADN introdujo el mensaje genético en las células bacterianas</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué son los plásmidos?

    <p>Elementos genéticos extracromosómicos</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de elementos genéticos se considera de origen exógeno?

    <p>Elementos transponibles</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un tipo de elemento genético transponible?

    <p>Transposones</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué opción describe mejor los operadores en un gen?

    <p>Secuencias que controlan la unión de factores de transcripción</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se relaciona directamente con la transformación de una cepa no patógena a una virulenta en el experimento de Griffith?

    <p>El 'principio transformante'</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué técnica se utilizó para marcar el ADN y las proteínas en el experimento de Hershey-Chase?

    <p>Isotopía</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Replicación del ADN

    • La replicación del ADN es el proceso por el cual se copia una molécula de ADN para crear una nueva molécula idéntica.
    • La adición de un desoxirribonucleósido trifosfato al extremo 3ꞌ de la cadena es el mecanismo de crecimiento de la nueva cadena.
    • El crecimiento siempre se produce desde el extremo 5ꞌ al extremo 3ꞌ.
    • Las DNA polimerasas son enzimas que catalizan la adición de nucleótidos y trabajan en dirección 5ꞌ-3ꞌ.
    • La secuencia específica de ADN donde comienza la replicación se llama origen de replicación.
    • La replicación es bidireccional, lo que significa que hay dos cadenas principales y dos cadenas retrasadas.
    • Las proteínas específicas y ciertas secuencias de ADN son las responsables de la terminación de la replicación.
    • Los errores en la replicación producen mutaciones a una tasa de 1 por 10-8 – 10-10 por par de bases insertadas.

    Síntesis del ARN (Transcripción)

    • La enzima RNA polimerasa lleva a cabo la transferencia de información genética del ADN al ARN.
    • La RNA polimerasa requiere una plantilla de ADN.

    Traducción

    • El mRNA (ARN mensajero) sintetizado pasa a través de los ribosomas.
    • Cada triplete del mRNA se traduce en su correspondiente aminoácido utilizando el ARN de transferencia (tRNA).
    • Los tRNA transportan los aminoácidos hasta el ribosoma y se incorporan a la proteína naciente.
    • Cada tRNA lleva un aminoácido diferente y tiene una región con 3 nucleótidos, el anticodón, que es complementario al codón del mRNA que codifica ese aminoácido.

    Código Genético

    • La secuencia de bases del ADN corresponde a la secuencia de ARN que se traducirá en un aminoácido específico.
    • Los genes en el ADN dictan el orden de los aminoácidos en una proteína, ya que cada 3 bases codifican un aminoácido específico según una clave universal que constituye el código genético.
    • Existen 20 aminoácidos en la naturaleza y 64 combinaciones de tripletes.
    • Un triplete siempre codifica un único aminoácido, pero la mayoría de los aminoácidos están codificados por varios tripletes relacionados pero diferentes.
    • La propiedad de un código en el que no existe una correlación biunívoca entre la palabra y el código, se denomina degeneración.

    Síntesis de Proteínas

    • El ribosoma, una estructura intracelular no rodeada por membrana, está formada por ARN y proteínas.
    • La síntesis de proteínas ocurre en el ribosoma.
    • El ribosoma procariota está formado por dos subunidades, 30S y 50S, mientras que el eucariota tiene 40S y 60S.
    • La subunidad 30S contiene rRNA16S y ~ 21 proteínas, mientras que la subunidad 50S tiene rRNA23S y rRNA5S y ~ 34 proteínas.
    • La síntesis proteica se realiza en tres etapas: iniciación, elongación y terminación.
    • El complejo de iniciación se forma con la unión de N-formilmetionina-tRNA a la unidad 30S, mRNA y factores de iniciación.
    • Las enzimas aminoacil-tRNA sintetasas participan en este proceso.
    • La terminación se produce al llegar a un codón de parada.
    • Muchos antibióticos inhiben la síntesis de proteínas interactuando con el ribosoma.

    La Célula Procariota

    • Las células procariotas son estructuralmente simples.
    • Conforman organismos unicelulares.
    • Tienen un ADN cerrado circular, disperso en el citoplasma sin núcleo.
    • No tienen organelas, excepto ribosomas, ni estructuras especializadas.
    • Las bacterias son sus mayores representantes.

    Genoma Bacteriano

    • El genoma bacteriano es el conjunto total de genes que una bacteria porta, tanto en su cromosoma como en elementos genéticos extracromosómicos (plasmidos o bacteriófagos).
    • El cromosoma de una bacteria típica consta de una sola molécula circular bicatenaria de ADN que contiene aproximadamente 5.000.000 de pares de bases (o 5000 pares de kilobases [kb]).
    • En general, las bacterias solo contienen una copia de sus cromosomas (haploides), mientras que los eucariotas poseen dos copias diferentes de cada cromosoma (diploides).
    • La alteración de un gen (mutación) tendrá un efecto mucho más evidente en una célula bacteriana.
    • Las bacterias poseen secuencias de nucleótidos que controlan la expresión de un gen, al afectar su transcripción en mRNA (promotores y operadores).

    Experimento de Griffith con Diplococcus pneumoniae

    • El experimento de Griffith demostró que las bacterias poseen un “principio transformante” que provoca la transformación de una cepa no patógena en otra virulenta.

    Experimento de Avery, Macleod y McCarty

    • Avery, Macleod y McCarty demostraron que el principio transformante en Diplococcus pneumoniae era el ADN, no las proteínas.
    • Con este experimento, demostraron que el ADN es la molécula portadora de la información genética.

    Experimento de Hershesy-Chase

    • Se prepararon 2 muestras de bacteriófagoT2 marcado isotópicamente. Una marcando el fósforo (P) y la otra marcando el azufre (S) en los residuos de aminoácidos que contienen S de las proteínas de la cápside.
    • Se infectaron por separado suspensiones de bacterias no marcadas.
    • Los resultados demostraron que el mensaje genético para la replicación de los virus había sido introducido por el ADN de los virus, no por la proteína.

    Elementos Genéticos de Origen Exógeno: Plásmidos

    • Los plásmidos son elementos genéticos extracromosómicos.

    Mutación, Reparación y Recombinación

    • Las mutaciones se definen inicialmente como alteraciones de los fenotipos o las expresiones fenotípicas.
      • Mutaciones morfológicas: Modifican la morfología celular o de colonia de un microorganismo (formación o composición de la cápsula, estructura del glicocálix, pérdida de flagelo).
      • Mutaciones bioquímicas: Provocan un cambio en la bioquímica de la célula; pérdida de la capacidad de utilizar una o varias fuentes de carbono, pérdida de la biosíntesis de toxinas o adquisición de resistencias frente a patógenos, agentes químicos o antibióticos (mutante resistente).
      • Mutaciones letales: Su expresión tiene como consecuencia la muerte del microorganismo.
      • Mutaciones condicionales: Se expresan sólo bajo determinadas condiciones del entorno.
    • Las mutaciones pueden ser espontáneas o inducidas.
      • Espontáneas: No influye ningún agente externo. Ejemplo: errores durante la replicación del ADN.
      • Inducidas: Se producen por la exposición del organismo a algún agente físico o químico llamado mutágeno (daña el ADN directamente, altera su química o interfiere en los mecanismos de reparación).

    Tipos de Mutaciones

    • Puntuales: Afectan una sola base.
      • Transiciones: Cambio entre bases del mismo grupo (púricas o pirimidínicas).
      • Transversiones: Cambio entre bases de diferentes grupos (púricas por pirimidínicas o viceversa).
    • Al cambiar la secuencia de bases, los codones pueden cambiar o no su significado.
      • Mutaciones del mismo sentido: No afectan a la traducción.
      • Mutaciones de sentido distinto: Producen cambios por sustituciones de aminoácidos que pueden conducir a cambios drásticos en las propiedades de la proteína mutada respecto de la salvaje.
        • Mutación sin sentido: La mutación induce la formación de un codón sin sentido que interrumpe la síntesis de proteínas.
    • Mutación por sustitución, inserción o deleción de varias bases:
      • No son espontáneas.
      • Típicas de algunos agentes mutagénicos intercalantes y de las radiaciones.
      • Producen modificaciones en la estructura del ADN, que cambia todos los tripletes a partir de la zona del daño.
    • "Grandes mutaciones": Se producen como consecuencia de la incorporación al cromosoma de secuencias de ADN homólogo foráneo por recombinación genética o mediante mecanismos de transposición.

    Tipos de Recombinación

    • Homóloga (legítima): Tiene lugar entre secuencias de ADN estrechamente relacionadas y habitualmente sustituye una secuencia por otra.
    • No homologa (ilegítima): Tiene lugar entre secuencias distintas de ADN y generalmente produce inserciones, delecciones o ambas.

    Mecanismos de Reparación del ADN

    • Existen 5 grupos de mecanismos de reparación del ADN:
      1. Reparación directa: Eliminación enzimática del daño (p.ej., dímeros de pirimidina y bases alquiladas).
      2. Reparación por escisión: Escisión del segmento de ADN que contiene las lesiones, seguida de la síntesis de un nueva hebra de ADN. Existen dos tipos: generalizada y especializada.
      3. Reparación postreplicación o por recombinación: Recuperación de la información que falta mediante procesos de recombinación genética (cuando están dañadas ambas hebras de ADN).
      4. Respuesta SOS: Inducción de numerosos genes (aproximadamente 15) tras la aparición de daño al ADN, o bien en la interrupción de su replicación.
      5. Reparación propensa a error: El último recurso de la célula bacteriana antes de morir. Se usa para rellenar los espacios con una secuencia aleatoria cuando no hay una plantilla de ADN que pueda orientar con precisión el proceso de reparación.

    Sistema SOS de Reparación del ADN

    • La acumulación de lesiones en el ADN puede provocar la inducción del sistema de reparación SOS.
    • El sistema SOS induce un aumento significativo de la síntesis de proteínas implicadas en la reparación y también de DNA polimerasas con baja fidelidad de copia.
    • Estas últimas son responsables de la síntesis de ADN y la introducción de mutaciones.

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    Este cuestionario se centra en los procesos de replicación del ADN y síntesis del ARN. Explora el mecanismo de crecimiento de las cadenas de ADN, el papel de las DNA polimerasas y las enzimas implicadas en la transcripción. Pon a prueba tus conocimientos sobre estos fundamentos de la biología molecular.

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