El documento resume los conceptos fundamentales del dogma central de la biología molecular, incluyendo que la información fluye de ADN a ARN a proteínas pero no en sentido inverso. Explica la estructura y organización del ADN, genes, cromosomas y su papel en codificar y expresar la información genética.

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Ensayo Dogma Central y Biología molecular.
Research · February 2021
DOI: 10.13140/RG.2.2.20595.66085
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Rosa Alejandra Mendez Corrales
Instituto Tecnológico de Sonora
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2. Instituto Tecnológico de Sonora
Departamento de Biotecnología y Ciencias
Alimentarias
Rosa Alejandra Méndez Corrales
Biología Molecular y el Dogma Central.
A partir de la observación que hizo Mendel en 1865 acerca de las leyes de la
herencia, (la primera, segunda y tercera), se presentaron más investigaciones las cuales
sirvieron para informar a la gente acerca de la base molecular de los factores
hereditarios. La teoría cromosómica postulada por Sutton y Boveri fue una de las dichas
investigaciones que sirvieron para establecer las bases moleculares de la herencia, esta
teoría postula la manera en cómo se dividen las células, enfocándose más en el proceso
de meiosis, partiendo de los ordenamientos cromosómicos. (Tan, C. & Anderson, E.
2015).
Después de la publicación de la teoría cromosómica varios científicos como lo
son Morgan y Griffith llegaron a la conclusión de que los componentes de los
cromosomas son ADN, genes y proteínas. A partir de esto, Avery, McCarty y McLead
comenzaron a hacer conjeturas acerca de cómo estos componentes se relacionaban con
el principio de la transformación postulado por Griffith en 1928. Este principio se basó
en una serie de experimentos, los cuales partían de inactivar por calor una cepa con
características de ser una cepa lisa, para después separarla en sus diferentes
componentes, utilizando diferentes reactivos; después de eso, en el mismo
procedimiento utilizaron a una cepa rugosa pero ahora mezclada con los componentes
antes separados de la cepa lisa para volverla lisa. Los puntos clave aquí fueron los
reactivos (enzimas) utilizados, ya que si utilizaban una enzima que degrada proteínas, la
cepa seguía igual, viva, de igual modo si utilizaban una enzima que degrada ARN
tampoco notaban algún cambio en la cepa, pues esta seguía viva, pero por consecuente si
utilizaban una enzima que degrada ADN, los cambios ya eran notorios ya que la cepa
moría. Esto fue lo que los llevo a concluir que el ADN es el principio de la
transformación. (Rojas-Lemur, M. & Milán-Chávez, R. 2013).
Los ácidos nucleicos ya sean ADN o ARN están compuestos de cuatro
subunidades fundamentales llamadas nucleótidos, mientras que por otro lado tenemos a
las proteínas, que están compuestas de hasta 20 tipos de subunidades. Cuando
describimos completamente a una macromolécula, el ARN, ADN y proteínas son
indispensables para esto. (Tan, C. & Anderson, E. 2015).
Puesto a esto hay una especialización entre las clases de macromoléculas. Es de
suma importancia tener en consideración como la información se conlleva entre estas
clases. Debido a esto la importancia del dogma central de la biología molecular es
identificar qué tipo de información lleva cada una de las macromoléculas y determinar
cómo esta información es usada para hacer otras macromoléculas importantes. (Nicoli,
P. & Pastiglioni A. 2001).

3. Es bien sabido que si una copia del ADN está dañada la otra puede servir de
molde para repararla; si una sola cadena estuviera presente se perdería mucha
información esencial aunque el molde estuviera bien ensamblado con la información
completa. La estabilidad del ADN se puede alterar por mecanismos que temporalmente
separan las dos cadenas y luego copian partes de la información del mismo para
utilizarla luego, o también copian cada cadena del cromosoma completo, esto es para
prepararlos para comenzar la división celular. (Krebs, J. et al., 2014).
Tanto como la transcripción y replicación se basan en la complementariedad de
los nucleótidos con los pares de bases. Sin embargo, durante el proceso de transcripción
la información genética puede ser usada de una manera selectiva en diferentes tiempo o
bien, en diferentes tipos de células del organismo. Un ejemplo es el ARN mensajero el
cual tiene una molécula de azúcar ligeramente diferente en cada subunidad de
nucleótidos. (Krebs, J. et al., 2014).
Hay diferentes tipos y diferentes niveles de información biológica, la cual,
ningún flujo de esta es posible sin la función que realizan el ADN, el ARN y las
proteínas en conjunto ya que las proteínas con ayuda del ARN controlan si el ADN se
replica, o si se va a mantener estable además que dictan cuánta accesibilidad y
usabilidad tendrá. Este sistema de flujo de información se rige por el sistema de
codificación y decodificación, los cuales siempre deben de coincidir entre sí. Pukkila, P.
(2011)
Según Pukkila, P. (2011) “El dogma central de la biología molecular se ocupada
de la transferencia detallada residuo por residuo de la información secuencial.
Estableciendo que la información no se puede transferir de la proteína a la proteína o al
ácido nucleico”.
El ADN tiene tres tipos de componentes fundamentales, los cuales son fosfato,
desoxirribosa (azúcar) y cuatro bases nitrogenadas. Estos componentes químicos se
organizan en grupos a los que se les conoce como nucleótidos, cada uno está compuesto
por un grupo fosfato, una molécula de azúcar desoxirribosa la cual es la unidad
monomérica y la cual no es utilizada como fuente de energía pero si es pieza elemental
del esqueleto de la molécula del ADN y del ARN también. La D-ribosa se une por
ciclación, formando un anillo de cinco carbonos y una de las bases nitrogenadas, las
cuales se unen al carbono 1’ de cada azúcar de desoxirribosa que esté presente, esto es
para mantener unidas a las dos hebras de ADN. (Freeman, 1999).
Para profundizar un poco más en las bases presentes, se puede decir que por cada
dos hebras de ácido desoxirribonucleico está presente un par de bases, las bases que
están presentes vuelven débil al ácido, la unión de estás bases entre sí se da por enlaces
de puente de hidrógeno. Hay cuatro diferentes tipos de bases, la base “adenina” la cual

4. es complementaria con la base “timina”, estas dos bases tienen como característica
especial que contiene una estructura de anillo que es único del tipo de las purinas
siempre están juntas; por otra parte también está la base de “guanina” la cual siempre
estará unida a la base “citosina”, estás también tiene un anillo único del tipo de las
pirimidinas. El acomodo de estas bases codifican la información exclusiva de cada ser
vivo. (Freeman, 1999).
Ahora bien, para lograr una vista más general de donde se encuentran las bases,
el ADN y los cromosomas en la célula, se tiene una organización de la misma. Dentro de
las células podemos encontrar al ADN organizado en pequeñas estructuras que se
conocen como cromosomas. (Bau, D. 2016).
La organización tiene inicio en el núcleo, ya que este tiene como función
mantener la integridad de todo el material genético. En la interfase en cada célula que
hay en el organismo humano hay 46 cromosomas, que cada uno dentro de su
composición contiene 46 hebras de ADN lineal, el total de cada hebra tiene contiene
alrededor de 2,000,000 de pares de bases. (Rojas-Lemur, M. & Milán-Chávez, R, 2013).
Cada cromosoma está compuesto por el telómero y por el centrómero, aquí está
presente la cromatina que es una doble cadena helicoidal de ADN, el cual después se
asocia con las histonas para posteriormente formar los llamados nucleosomas, cada uno
de los nucleosomas tienen aproximadamente 147 pares de bases de ADN, además de un
octámetro de histonas en el cual se puede enrollar el ADN hasta 1.65 veces; entonces ya
que se tiene la formación completa de los nucleosomas, se le une la histona H1 para
lograr formar a un cromatosoma, ahora bien, los cromatosomas se enrollan para generar
las fibras de 30 nm que tienen la capacidad de plegarse para formar otras fibras pero
ahora de 300 nm de espesor, ya que se formaron estas fibras de 300 nm se comprimen y
se vuelven a plegar para generar fibras aún más y más compactas, este procedimiento de
plegamiento continua hasta generar cromosomas que tienen 1400 nm de espesor. Los
cromosomas resultantes ocupan lugares denominados como “territorios cromosómicos”,
estos no tienen una forma fija y se pueden organizar en diferentes pequeños grupos
dentro de los espacios que ocupan los cromosomas en el núcleo. (Nicoli, P. &
Pastiglioni A. 2001).
Generalmente los cromosomas que son ricos en genes se encuentran situados
cerca del centro del núcleo, aunque también están los cromosomas que contienen pocos
genes estos se encuentran a las orillas del núcleo muy cerca de la membrana nuclear.
Los genes son secuencias de ADN que producen directamente una hebra de otro
ácido nucleico diferente, se sabe que hay tres tipos de genes los cuales se clasifican
como: genes codificantes de proteínas, los cuales se ocupan de transcribir el ARN para
después traducirlo a proteínas, los siguientes son los genes que especifican el ARN, los

5. cuales tienen como una función transcribir el ARN, y el tercero son los genes
reguladores, estos solamente se ocupan de no transcribir secuencias. (Nicoli, P. &
Pastiglioni A. 2001).
“Genoma” se define como la secuencia de ADN en cada cromosoma que hay. El
genoma desde una perspectiva funcional lo podemos encontrar divido en genes, los
cuales cada uno representa una secuencia de ADN que codifica a un solo tipo de ARN y
en algunos casos a polipéptidos. (Nicoli, P. & Pastiglioni A. 2001).
Todos los genes dirigen las actividades metabólicas que se presentan en las
células, esto con respecto a las células eucariotas, porque por otro lado estás los
cromosomas víricos o bacterianos que tienen mucha menos complejidad que las células
eucariotas. (Bau, D. 2016).
Los genes se transfieren de ADN a ARN a través de la síntesis o transcripción de
un gen activo que después se traduce a proteína, los cuales después de esta traducción se
leen en tripletes de aminoácidos o también denominados codones. También, están los
intrones, que son secuencias de genes que contienen información basuras. Así como hay
tipos de genes también distintos tipos de secuencias, dentro del genoma estos tipos
conocidos se les denomina regiones SINES (elementos cortos intercalados), LINE
(elementos dispersos largados) y VNTR (repeticiones en tándem), tiene como relación
entre sí que corresponden a ADN que esta repetido moderadamente, este se encuentra en
secuencias que estén dispersas y repetidas en tándem. Los que son del primer tipo,
cuando están presentes en la especie humana son un conjunto de secuencias que tienen
mucho parentesco entre sí, llamada familia Alu. El segundo tipo también se presenta en
humanos, cuando esto ocurre se le denomina L1 y estos se presentan como secuencias
muy largas que tienen 6400 pares de bases de largo, y en todo el genoma tienen
alrededor de unas 40,000 bases. Por último el tercero, oscila con repeticiones entre los
15 y 100 pares de bases, cabe destacar que estas generalmente se presentan en el orden
de 1,000 a 5,000 pares de bases, sin embargo esto es dictado por cada individuo, además
que algo que los vuelve muy característico a este tipo de secuencias es que pueden estar
ya sea dentro de los genes o entre ellos. (Bau, D. 2016).
La complejidad de las funciones que se llevan dentro de las células no es una
tarea fácil, distintos procesos y organizaciones elementales se presentan.
El dogma central propone que una secuencia de aminoácidos no puede ser usada
para alterar alguna otra secuencia en particular de nucleótidos o genes en sí. La
organización del ADN en la célula brinda un amplio aspecto de cómo la información
almacenada logra tener una expresión para brindar al organismo en cuestión sus
características particulares. Además que, el genoma de cada organismo vivo es regulado
por sus tipos de secuencias que ayudan a los genes a cumplir con su función principal.

6. La biología molecular como campo de estudio brinda los instrumentos para llevar a cabo
ese tipo de investigaciones que con el paso del tiempo es un avance hacía el
entendimiento de la vida.
Referencias:
Pukkila, P. (2011) Molecular Biology: The Central Dogma. University of North
Carolina at chapel Hill. North Carolina, USA. Retrieved september 19, 2020 from
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1038/npg.els.0000812
Tan, C. & Anderson, E. (2015). The New Central Dogma of Molecular Biology.
Division of Biological Sciences, University of Missouri. Columbia. Retrieved september
19, 2020 from 10.1111 / febs.13307
Bau, D. Estructura y organización del DNA. (2016). Capítulo 15. Retrieved
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Rojas-Lemur, M. & Milán-Chávez, R. Los límites entre la histología y la
bioquímica: observando al núcleo celular. Retrieved september 19, 2020 from
http://www.scielo.org.mx/pdf/facmed/v59n1/2448-4865-facmed-59-01-45.pdf
Freeman and Company (1999). Análisis genético moderno. La naturaleza del
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https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21261/#:~:text=The%20Building%20Blocks
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Nicoli, P. & Pastiglioni, A. (2001). GENES Y GENOMAS. Retrieved september
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Krebs, J. et al., (2014) Lewin’s GENES XI. Chapter 1. Pp. 19-21. Retreived
september 19, 2020 from
https://drive.google.com/file/d/1ioz7t8USiZglHHTw0aX5TM9uk065dytM/view
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