BIOLOGIA CELULAR Y MOLECULAR KARP CAP 11

2.  En 1908 Archibald Garrod señaló que los síntomas observados en
personas afectadas por ciertas enfermedades hereditarias raras eran
efecto de la ausencia de enzimas específicas; fue el primer hallazgo
importante de la función de un gen.
 En 1940, George Beadle y Edward Tatum, resucitaron la idea de que
los genes controlaban la producción de enzimas. Estos investigadores
estudia- ron la Neurospora, un moho tropical del pan

3.  El plan de Beadle y Tatum
consistía en radiar las
esporas del moho y
analizarlas en busca de
mutaciones que causaran la
alteración de alguna enzima.
Para detectar estas
mutaciones investigaron la
capacidad de las esporas
radiadas para crecer en
medio mínimo, sin los
componentes esenciales que
debía sintetizar el propio
organismo

4.  Beadle y Tatum radiaron primero a miles de células.
 Dos de dichas células perdieron su capacidad de crecer en un medio mínimo:
una necesitó piridoxina (vitamina B6) y la otra tiamina (vitamina B1).
 Por último, se investigó la descendencia de casi 100 000 esporas radiadas y se
aisló a docenas de diferentes tipos de mutantes.
 Cada mutante poseía un gen y por tanto presentaba una deficiencia enzimática
que impedía a la célula catalizar una reacción metabólica particular
 Esta conclusión se conoció como la hipótesis de “un gen-una enzima”
 Las enzimas se componen por lo general de más de una cadena de polipéptidos,
cada una codificada por un gen distinto, el concepto se denominó “un gen-un
polipéptido”.

5. REVISIÓN DEL TRÁNSITO DE LA
INFORMACIÓN
DENTRO DE LAS CÉLULAS
 Un RNA mensajero se ensambla como una copia complementaria de una de las dos
cadenas de DNA que constituyen un gen.
 La síntesis de un RNA a partir de un DNA molde se llama transcripción.
 Esta secuencia de nucleotidos es complementaria de la del gen a partir del cual se
transcribió, por lo que el mRNA tiene la misma información contenida en el propio
gen.

7.  El uso de un RNA mensajero permite a la célula separar información
almacenada de la información utilizada.
 Mientras el gen permanece almacenado, aislado dentro del núcleo
como parte de una enorme molécula inmóvil de DNA, puede transmitir
su información a un ácido nucleico movible mucho más pequeño capaz
de llegar al citoplasma.
 Una vez en el citoplasma, el mRNA puede servir como molde para
controlar la incorporación de aminoácidos en el orden específico
codificado por la secuencia de nucleótidos del DNA y el mRNA.
 El uso del RNA mensajero también permite a la célula incrementar de
manera considerable su actividad.
 Una molécula de DNA puede servir como molde en la formación de
muchas moléculas de mRNA, cada una de las cuales puede usarse
para la síntesis de gran número de cadenas de polipéptidos.

8. Las proteínas se sintetizan en el citoplasma por un proceso
complejo conocido como traducción.
requiere la participación de docenas de componentes
diferentes, incluidos los ribosomas. Estos últimos son
componentes inespecíficos de la maquinaria de traducción.
Los ribosomas contienen proteínas y RNA. Los RNA de un
ribosoma se conocen como RNA ribosomales (o rRNA) y,
del mismo modo que los RNA mensajeros, cada uno se
transcribe a partir de las cadenas de DNA de un gen.

9.  En lugar de funcionar como portadores de información, los rRNA reconocen y
unen otras moléculas, proveen apoyo estructural y catalizan las reacciones
químicas por medio de las cuales los aminoácidos se unen de manera
covalente. Los RNA de transferencia (o tRNA) constituyen otro tercer grupo
importante de RNA que se requiere durante la síntesis de proteínas.
 Los RNA de transferencia son necesarios para traducir la información codificada en
los nucleótidos del mRNA en el “alfabeto” de aminoácidos de un polipéptido.

10.  Los rRNA y los tRNA deben su actividad a sus complejos secundarios y estructuras
terciarias.
 A diferencia del DNA, que siempre tiene una estructura que semeja una doble hélice
sin importar cuál sea la fuente de donde provenga, muchos RNA adoptan formas
tridimensionales complejas por medio del plegamiento, estructuras que son muy
diferentes de un tipo de RNA a otro.
 al igual que las proteínas, los RNA pueden efectuar diversas funciones debido a que
adoptan gran variedad de formas

11.  Como en las proteínas, el plegamiento de las moléculas de RNA sigue ciertas reglas.
 Así como la función principal del plegamiento de proteínas es cubrir residuos
hidrófobos en su interior, una regla importante del plegamiento del RNA es integrar
regiones que formen pares de bases complementarios
 las regiones de bases apareadas forman por lo general dobles cadenas (y dobles
hélices) como “tallos”, los cuales están conectados por “asas” de cadena sencilla.
 A diferencia del DNA, el cual consiste exclusivamente en cadenas que forman pares
de bases Watson-Crick (G-C, A-T), los RNA contienen a menudo pares de bases que
no son comunes y bases nitrogenadas modificadas.

12.  Estas regiones de la molécula, sirven
como sitios de reconocimiento para
proteínas y otros RNA promueven el
plegamiento del RNA y ayudan a
estabilizar estructuras de la molécula.
 La importancia de la
complementariedad entre pares de
bases se extiende más allá del tRNA y
la estructura del rRNA.
 El apareamiento de bases entre
moléculas de RNA tiene una función
central en la mayoría de las
actividades en las que intervienen los
RNA.

13.  Las células eucariotas contienen otros
RNA que tambien poseen funciones
vitales en el metabolismo celular;
éstas incluyen RNA nucleares
pequeños (snRNA), RNA nucleolares
pequeños (snoRNA), RNA de
interferencia pequeños (siRNA) y
micro-RNA (miRNA).