Introducción a la Biotecnología y Biología Molecular PDF

Introducción a la Biotecnología REPASO DE CONCEPTOS Facilitadora: Aidamalia VARGAS LOWMAN  Introducción a la Biología Molecular La biología molecular en la rama de la biología que se centra en el estudio de los procesos biológicos a nivel molecular. Esto incluye el análisis de la estructura...

Introducción a la Biotecnología REPASO DE CONCEPTOS Facilitadora: Aidamalia VARGAS LOWMAN  Introducción a la Biología Molecular La biología molecular en la rama de la biología que se centra en el estudio de los procesos biológicos a nivel molecular. Esto incluye el análisis de la estructura, función y regulación de las moléculas que constituyen las células, principalmente los ácidos nucleicos (ADN y ARN) y las proteínas. Función de la biología molecular 01 Nos ayuda a entender cómo funcionan e sta s m olé cu la s, se com u n ica n e n tre sí y a fe cta n tod o lo q u e h a ce n los se re s vivos. 02 Fu n d a m e n ta l p a ra com p re n d e r la vid a a n ive l m á s b á sico y p a ra a p lica r e se con ocim ie n to e n u n a va rie d a d d e ca m p os q u e a fe cta n la sa lu d h u m a n a , e l m e d io a m b ie n te y la b iote cn ología. La revolución genética y su impacto La revolución genética nos permite leer el "lenguaje" del ADN. El ADN es como un libro de instrucciones que guía la construcción y el funcionamiento de cada organismo. Descifrar este libro ha llevado a descubrimientos increíbles, como comprender cómo se transmiten. Incluso podemos modificar organismos para beneficio humano, como crear cultivos mejores y más nutritivos.  Estructura básica del ácido desoxirribonucleico (ADN) y del ácido ribonucleico (ARN) DNA (Ácido Desoxirribonucleico) El DNA es una molécula compuesta por dos cadenas de nucleótidos que forman una doble hélice. "DNA" (https://skfb.ly/onW7w) by LucasPresoto is licensed under Creative Commons Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Nucleótidos: bloques de construcción de ácidos nucleicos Los ácidos nucleicos son polímeros compuestos de nucleótidos Los nucleótidos consisten en un grupo fosfato, un azúcar pentosa y una base que contiene nitrógeno. DNA (Ácido Desoxirribonucleico) PURINAS PIRIMIDINAS Cada nucleótido consta de un grupo fosfato, una desoxirribosa (azúcar) y una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina o timina) NUCLEOTIDO VS NUCLEOSIDO ENLACE FOSFODIÉSTER COMPLEMENTARIDAD DE BASES LAS HEBRAS DE LA CADENA DE DNA SON ANTIPARALELAS  La forma más común del DNA en la célula es una hélice dextrógira. Las bases nitrogenadas apiladas, están distanciadas a una distancia de 0,34 nm a lo largo de la hélice. La hélice realiza un giro completo cada 3,4 a 3,6 nm. Es decir, hay alrededor de 10 – 10,5 pares de bases (bp) por giro. FORMA BETA "Human DNA" (https://skfb.ly/MNZr) by T-FLEX CAD ST (Free) is licensed under Creative Commons Attribution (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). RNA (Ácido Ribonucleico) El RNA es una molécula formada por una cadena simple de nucleótidos. A diferencia del DNA, el RNA contiene ribosa como azúcar y uracilo en lugar de timina como una de sus bases nitrogenadas. RNA (Ácido Ribonucleico) El RNA tiene varias funciones, dependiendo de su tipo: RNA mensajero (RNAm): Lleva la información genética del DNA a los ribosomas, donde se sintetizan las proteínas. RNA ribosómico (RNAr): Componente estructural y funcional de los ribosomas, donde se realiza la síntesis de proteínas. RNA (Ácido Ribonucleico) El RNA tiene varias funciones, dependiendo de su tipo: RNA de transferencia (RNAt): Transporta los aminoácidos al ribosoma durante la traducción, ayudando a ensamblar la secuencia de proteínas.  Término Descripción RNAsn Corte y empalme del mRNA Regulan la expresión de los mRNA diana, a través de MicroRNA (miRNA o miR) su degradación o inhibición de la traducción. RNA interferente con una longitud de 20 a 25 nucleótidos. Es altamente específico para la RNAi o RNA de silenciamiento secuencia de nucleótidos de su RNA mensajero diana, interfiriendo así con la expresión del gen respectivo. Transcritos de RNA que presentan al menos 200 lncRNA (RNAs no codificantes largos) nucleótidos de longitud. Se piensa que pueden codificar pequeños péptidos. Diferencias Entre ADN y ARN Las bases nitrogenadas del ácido desoxirribonucleico (ADN) son: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Timina (T). Las bases nitrogenadas del ácido ribonucleico (ARN) son: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Uracilo (U). El azúcar de 5 carbonos del ADN se denomina desoxirribosa y el del ARN se llama ribosa. El Dogma Central de la Biología Molecular Flujo de la información genética en las células El dogma consta de tres etapas principales: la replicación del ADN, la transcripción y la traducción. Replicación del ADN 1. Iniciación 2. Desenrollamiento de la Doble Hélice 3. Formación de la Horquilla de Replicación 4. Síntesis de Cebador 5. Elongación 6. Remoción de Cebadores y Unión de Fragmentos de Okazaki 7. Terminación Replicación en células procariotas Replicación en células eucariotas Transcripción del ADN: Síntesis de ARN Transcripción en Células Transcripción en Células Eucariotas Procariotas 1. Iniciación 1. Iniciación 2. Elongación 2. Elongación 3. Capping 3. Terminación 4. Splicing 5. Poliadenilación 6. Terminación Transcripción en Células Procariotas Transcripción en Células Eucariotas Transcripción en eucariotas →Splicing alternativo Transcripción en eucariotas →Capping & poliadenilación Traducción del ARN Traducción del ARNm En las células eucariotas, el ARNm se transcribe en el núcleo después sale por los poros nucleares al citoplasma, donde ocurre la traducción. En las células procariotas, que no poseen núcleos, la transcripción y la traducción tienen lugar en el citoplasma. La traducción de un ARNm en un polipéptido implica la conversión de la secuencia del ARNm en aminoácidos correspondientes Las secuencias de 3 nucleótidos forman lo que se llama codones. Cada codón puede codificar un aminoácido específico según el código genético.  Un codón es una secuencia de tres nucleótidos de ADN o ARN correspondientes a un aminoácido específico Aminoácidos Consideremos la siguiente secuencia de ARNm: 5′- UACGAGAACCGA - 3′ ¿Cuál es su traducción a proteínas? A. Tyr, Asp, Gln, Pro B. Ser, Gly, Gln, Ser C. Tyr, Glu, Asn, Arg D. Stop, Asp, Lys, Pro E. His, Glu, Thr, Arg La secuencia proporcionada puede dividirse en codones después del tercer nucleótido: UAC GAG AAC CGA Veamos cómo cada codón se traduce en su aminoácido: UAC: Tyr, GAG: Glu; AAC: Asn; y CGA: Arg. Por lo tanto, la respuesta correcta es la opción C, Tyr, Glu, Asn, Arg. ARN de transferencia ARNt es una molécula del ARN especializada en el transporte de aminoácidos en el sitio de la traducción para la síntesis de proteínas. Hay un ARNt para cada codón y aminoácido.  Cada ARNt tiene dos regiones especializadas: El bucle anticodónico se encuentra en el extremo inferior de la molécula. Esta región es complementaria a la secuencia de codón que se encuentra en el ARNm Debido a su complementariedad, el anticodón puede asociarse al codón del ARNm. Así es como un ARNt interactúa específicamente con los codones del ARNm.  Además del ARNt, el otro elemento importante de la traducción es un complejo formado por proteínas y ARN llamado ribosoma Procesos de la traducción Iniciación Elongación Terminación Excepciones al Dogma Central de la Biología Molecular Retrotranscripción Algunos virus de ARN, como los retrovirus (VIH), tienen la capacidad de realizar retrotranscripción, que implica la síntesis de ADN a partir de una plantilla de ARN. La enzima transcriptasa inversa convierte el ARN viral en ADN complementario (cADN), que luego se integra en el genoma del huésped. Excepciones al Dogma Central de la Biología Molecular ARN Interferente (ARNi) El ARN interferente es una molécula de ARN pequeña que puede silenciar la expresión génica a nivel post- transcripcional. El ARNi actúa uniendo a ARN mensajeros específicos y dirigiéndose para su degradación o inhibiendo su traducción. Gracias por su tiempo y atención