Se trata de la actualización del dogma central de la biología molecular. Tal y como fue enunciado consideraba que la información genética codificada en el ADN se copia mediante la transcripción y pasa al ARN (1), sirviendo posteriormente para sintetizar un polipéptido, proceso denominado traducción (2). Se creía que la única biomolécula capaz de replicarse era el ADN (4).
Una excepción al dogma la constituyen los retrovirus, que contienen ARN y una enzima especial, llamada transcriptasa inversa o retrotranscriptasa, capaz de sintetizar una cadena de ADN complementaria del ARN vírico, proceso denominado transcripción inversa o retrotranscripción (3).
Otra excepción se debe a la replicación del ARN (5), proceso antidogmático que se descubrió al observar que algunos virus eran capaces de replicar su genoma de ARN, proceso que cataliza la enzima ARN replicasa (*).
(*). ARN polimerasa dependiente de ARN.
En los organismos eucariotas, la organización en exones e intrones permite añadir un nivel más de complejidad a las proteínas resultantes. En el siguiente esquema se representa la formación de ARNm en eucariotas, pero omite la transcripción, pues no figura el transcrito primario.
El ADN o gen considerado tiene 3 exones y 2 intrones, que en la transcripción originaría un ARN transcrito o premensajero, equivalente a la copia del gen.
El ARN transcrito primario experimenta una transformación post-transcripcional o maduración. Se observa que el ARNm ya maduro no posee intrones y que presenta un casquete o caperuza (Cap) y una cola de poli-A (poliadenilato).
La enzima ribonucleoproteína pequeña nuclear (RNPpn) interviene eliminando los intrones A y B del ARN premensajero (no del ADN), quedando los exones libres para ser unidos por una ARN-ligasa.
La transcripción en las células eucariotas es el proceso por el cual se genera una copia de RNA a partir la secuencia de un gene. Esta copia, llamada una molécula de ARN mensajero (ARNm), deja el núcleo de la célula y entra en el citoplasma, donde dirige la síntesis de la proteína
La transcripción suele ser una parte de los sílabos mal explicada, en parte porque no se entiende bien a qué viene esa complejidad. Todo es muy sencillo si entendemos que somos organismos ARN y que el ADN es solamente una molécula para archivar la información contenida en los ARNm del organismo.
¿Cómo funciona una vacuna y qué tiene que ver con la transcripción?
Voy a dar una explicación rápida y esquemática. Los valores que voy a dar no son reales son a efectos de compresión de como funciona el sistema. Los linfocitos son células del cuerpo humano. Cada linfocito va a tener un anticuerpo característico y único. Los linfocitos se generan distintos gracias al splicing alternativo
Antes de salir al torrente sanguíneo si alguno de ellos reconoce un antígeno humano se le da la orden de que se suicide para que al salir a patrullar nuestro cuerpo no desencadene una reacción autoinmune atacando alguna de nuestras moléculas. Por eso, cuando patrullan nuestro cuerpo no son reactivos contra nosotros mismos.
Cuando vacunamos a un paciente le introducimos una parte de la cubierta externa del virus. Alguno de los millones de linfocitos con anticuerpos distintos se va a unir a ese parte del virus y va a empezar a dividirse: 1 -> 2 -> 4 -> 8 -> 16 -> 32 -> 64 -> 128 y así hasta llegar hasta 100 millones. Al cabo de unos dos-tres meses solo quedan el 1% de esa cantidad.
1 PREGUNTA La exposición a una vacuna contra un virus determinado, por ejemplo virus X, aumenta un tipo de linfocito B de 1 a 1000000 de linfocitos memoria con capacidad para reconocer a este virus X. Sin vacuna no existen linfocitos memoria contra este virus.
Dos amigos, Juan y Pedro. Juan es hijo de unos hippies antivacunas, Pedro ha sido vacunado. Ambos suben al Ecovía y se contagian con el virus. Se necesitan 100 millones de linfocitos para tener una respuesta eficaz para eliminar el virus.
Una vez que te infecta el virus X te mata al cabo de 48 horas. Los linfocitos B se dividen cada 2 horas. ¿Se salvarán los dos amigos? ¿Solo el vacunado?
Solución: en 48 hr los linfocitos se dividen 24 veces. 224 = 16 millones de linfocitos si partimos de 1 linfocito. No son suficientes para eliminar el virus (hemos dicho que se necesitan 100 millones para eliminarlo). A las 48 horas hay tantos virus que causan el colapso de Juan y de esa manera los genes hippies de sus padres no pasan a la siguiente generación. Si partimos de 1000000 de linfocitos B memoria entonces en menos de 14 horas tenemos ya 128 millones de linfocitos suficientes para eliminar el virus antes de que cause un daño letal. ¡Bien por los padres de Pedro!2 PREGUNTA: Si el ARNm tiene su extremo 5' como aparece en el gráfico ¿Qué extremo será el ADN que tiene una interrogación?
3 PREGUNTA: El extremo del ADN que tiene el interrogante ¿Es 5'o 3'? ¿Por qué?
4 PREGUNTA: Si parte de la secuencia del ARNm que será utilizado para sintetizar una proteína es:
5’ AUG CCG ACG GAA 3’
¿Cuál debe ser la secuencia del molde de ADN que le dio origen?
a) 5’UAC GGC UGC CUU 3’
b) 5’TAC GGC TGC CTT 3’
c) 3’ UAC GGC UGC CUU 5’
d) 3’ATC GGC AGC CAA 5’
e) 3’TAC GGC TGC CTT 5’
5 PREGUNTA: ¿Cómo puede la ARNpol formar ARNm con uracilo si el ADN molde tiene timina?
Solución: Cuando hay que fabricar DNA (replicación) trabaja la DNA polimerasa, que solo toma desoxirribonucleótidos (A, T, G, C).
Cuando hay que fabricar RNA (transcripción) trabaja la RNA polimerasa, que solo toma ribonucleótidos (A U G C).
A C G pueden ser tanto ribo como desoxiribonucleótidos, T solo es desoxi, y U solo ribo.
Conclusión:
Tanto T como U pueden unirse a A, pero T solo cuando se construye DNA y U solo cuando se construye RNA. T y U son equivalentes, ambos se unen a la Adenina formando dos puentes de hidrógeno.6 PREGUNTA: Dada la secuencia de ADN bicatenario :
3´ - T G C C G T T A C C T A T C T G TG C G A G A G C G A T C A A T C T G C 5´
5´ - A C G G C A AT G G A T A G A C A C G C T C T C G C T A G T T A G A C G 3´
Indicar la secuencia de bases del correspondiente ARNm
Deducir la secuencia de aminoácidos correspondiente .
Puedes consultar
la tabla de ADN/Aminoácidos AQUÍ7 PREGUNTA: ¿Por qué utilizamos la tabla ADN/Aminoácidos y no la tabla ARN/Aminoácidos en genética?
Solución:
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8 PREGUNTA: ¿Dónde se situará la ARNpol en A o en B?
9 PREGUNTA: la siguiente estructura a) ¿A qué proceso molecular corresponde? b) ¿Podrías situar la cadena de ARN y la ADN? ¿Por qué? c) ¿A qué base nitrogenada corresponde la representada por el color azul y porqué? d) ¿Utiliza la ARNpolimerasa un cebador (primer?)?
10 PREGUNTA: En esta cadena de ADN descubre el ORF y tradúcelo a ARNmSolución:
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