9: Biología Molecular

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9.1: La estructura del ADN
La molécula de ADN es un polímero de nucleótidos. Cada nucleótido está compuesto por una base nitrogenada, un azúcar de cinco carbonos (desoxirribosa) y un grupo fosfato. Hay cuatro bases nitrogenadas en el ADN, dos purinas (adenina y guanina) y dos pirimidinas (citosina y timina). Una molécula de ADN está compuesta por dos cadenas. Cada cadena está compuesta por nucleótidos unidos covalentemente entre el grupo fosfato de uno y el azúcar desoxirribosa de la siguiente. De esta columna vertebral se extienden las bases.
9.2: Replicación de ADN
Cuando una célula se divide, es importante que cada célula hija reciba una copia idéntica del ADN. Esto se logra mediante el proceso de replicación del ADN. La replicación del ADN ocurre durante la fase de síntesis, o fase S, del ciclo celular, antes de que la célula entre en mitosis o meiosis.
9.3: Transcripción
La segunda función del ADN (la primera fue la replicación) es proporcionar la información necesaria para construir las proteínas necesarias para que la célula pueda realizar todas sus funciones. Para ello, el ADN es “leído” o transcrito en una molécula de ARNm. El ARNm proporciona entonces el código para formar una proteína mediante un proceso llamado traducción. A través de los procesos de transcripción y traducción, se construye una proteína con una secuencia específica de aminoácidos que originalmente fue codificada en el ADN.
9.4: Traducción
La síntesis de proteínas es uno de los procesos metabólicos que más consumen energía en una célula. A su vez, las proteínas representan más masa que cualquier otro componente de los organismos vivos (con la excepción del agua), y las proteínas realizan una amplia variedad de las funciones de una célula. El proceso de traducción, o síntesis de proteínas, implica decodificar un mensaje de ARNm en un producto polipeptídico. Los aminoácidos se encadenan covalentemente en longitudes que van desde aproximadamente 50 aminoácidos hasta más de 1,000.
9.5: Cómo se regulan los genes
Todos los organismos y células controlan o regulan la transcripción y traducción de su ADN en proteína. El proceso de activar un gen para producir ARN y proteína se denomina expresión génica. Ya sea en un organismo unicelular simple o en un organismo multicelular complejo, cada célula controla cuándo y cómo se expresan sus genes. Para que esto ocurra, debe haber un mecanismo para controlar cuándo se expresa un gen para producir ARN y proteína, qué cantidad de la proteína se elabora, y cuándo es el momento de detenerse.
9.E: Biología Molecular (Ejercicios)

Miniaturas: Doble hélice de ADN. (Dominio público; NIH - Instituto de Investigación del Genoma vía Wikimedia Commons).