7: Procesamiento de información
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La naturaleza de la información biológica, cómo se copia y transmite, cómo se lee e interpreta, y cómo da origen a las actividades celulares que podemos observar, es el tema de este capítulo. Otro tipo de información también se considera, hacia el final del capítulo- la información molecular que las células reciben de, y se envían entre sí. Superpuesta en las instrucciones de los genes, esta información proporciona a las células pistas continuas sobre su propio estado interno y el entorno que las rodea. La interacción de estos dos tipos de información es responsable de la forma y el comportamiento de todos los organismos vivos.
- 7.1: Preludio al procesamiento de la información
- Como las criaturas acostumbradas a considerarnos excepcionales, los humanos seguramente deben ser humillados al darse cuenta de que las instrucciones, para hacer una de las nuestras, residen en una molécula tan simple que los científicos, durante mucho tiempo, no creyeron que posiblemente pudiera contener suficiente información para construir ni siquiera una simple célula. Pero un gran cuerpo de evidencia, construido a lo largo del siglo pasado, respalda la afirmación de Larison Cudmore de que la información para hacer que tú y yo (y todos los demás tipos de seres vivos en el mundo
- 7.2: Genes y Genomas
- Durante muchos años, los científicos se preguntaron sobre la naturaleza de la información que dirigía las actividades de las células. ¿Qué tipo de moléculas transportaban la información y cómo se transmitía la información de una generación a otra? Experimentos clave, realizados entre los años 20 y 50, establecieron de manera convincente que esta información genética era transportada por el ADN. En 1953, con la elucidación de la estructura del ADN, se pudo comenzar a investigar cómo se transmite esta información, y se utiliza
- 7.3: Replicación de ADN
- La única manera de hacer nuevas células es mediante la división de células preexistentes. Los organismos unicelulares experimentan división para producir más células como ellos mismos, mientras que los organismos multicelulares surgen a través de la división de una sola célula, generalmente el óvulo fertilizado. Cada vez que una célula se divide, todo su ADN debe copiarse fielmente para que una copia de esta información pueda transmitirse a la célula hija. Este proceso se llama replicación del ADN.
- 7.4: Reparación de ADN
- Es evidente que si el ADN es la copia maestra de instrucciones para un organismo, entonces es importante no cometer errores al copiar el ADN para pasarlo a nuevas células. Aunque la corrección de pruebas por ADN polimerasas aumenta en gran medida la precisión de la replicación, existen mecanismos adicionales en las células para garantizar aún más que el ADN recién replicado sea una copia fiel del original, y también para reparar el daño al ADN durante la vida normal de una célula.
- 7.5: Transcripción
- En las secciones anteriores, hemos discutido la replicación del ADN de la célula y los mecanismos por los cuales se mantiene cuidadosamente la integridad de la información genética. ¿Qué hacen las células con esta información? ¿Cómo controla la secuencia en el ADN lo que sucede en una célula? Si el ADN es un libro de instrucciones gigante que contiene todo el “conocimiento” de la célula que se copia y se transmite de generación en generación, ¿para qué sirven las instrucciones? ¿Y para qué usan las células estas instrucciones?
- 7.6: Procesamiento de ARN
- Hasta el momento, hemos mirado el mecanismo por el cual la información en los genes (ADN) se transcribe en ARN. El ARN recién hecho, también conocido como transcripción primaria, se procesa adicionalmente antes de que sea funcional. Tanto procariotas como eucariotas procesan sus ARN ribosómicos y de transferencia.
- 7.7: Traducción
- La traducción es el proceso por el cual se utiliza la información en los ARNm para dirigir la síntesis de proteínas. Como has aprendido en biología introductoria, en células eucariotas, este proceso se lleva a cabo en el citoplasma de la célula, por grandes máquinas ARN-proteína llamadas ribosomas. Los ribosomas contienen ARN ribosómico (ARNr) y proteínas. Las proteínas y ARNr se organizan en dos subunidades, una grande y una pequeña.
- 7.8: Expresión génica
- Los procesos de transcripción y traducción descritos hasta ahora nos dicen qué pasos están involucrados en la copia de información de un gen (ADN) en ARN y la síntesis de una proteína dirigida por la secuencia del transcrito. Estos pasos son necesarios para la expresión génica, proceso por el cual la información en el ADN dirige la producción de las proteínas que necesita la célula.
- 7.9: Señalización
- Es intuitivamente obvio que incluso los organismos unicelulares deben ser capaces de percibir características de su entorno, como la presencia de nutrientes, para que puedan sobrevivir. Además de poder recibir y responder a la información del medio ambiente, los organismos multicelulares también deben encontrar formas por las cuales sus células puedan comunicarse entre sí.
Miniatura: doble hélice de ADN. Imagen utilizada con permiso (dominio público; NIH - Genome Research Institute).