Unidad 5: ADN
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- Las bacterias no tienen reproducción sexual en el sentido que hacen los eucariotas. No tienen alternancia de generaciones diploides y haploides, ni gametos, ni meiosis. Sin embargo, la esencia del sexo es la recombinación genética, y las bacterias sí tienen tres mecanismos para lograrlo: transformación, conjugación y transducción.
- 5.2: Los experimentos de Hershey - Chase
- Hershey y Chase encontraron que cuando los bacteriófagos que contenían 32P (radiactivo), se les permitía infectar bacterias no radiactivas, todas las células infectadas se volvieron radiactivas y, de hecho, gran parte de la radiactividad se transmitió a la siguiente generación de bacteriófagos. Sin embargo, cuando las bacterias se infectaron con bacteriófagos marcados con 35S, y luego se retiraron las capas de virus (girándolas en una licuadora eléctrica), prácticamente no se pudo detectar radiactividad en las células infectadas.
- 5.3: La Doble Hélice del ADN
- Esta estructura del ADN fue elaborada por Francis Crick y James D. Watson en 1953. Reveló cómo el ADN -la molécula que Avery había mostrado era la sustancia física de los genes. Podría replicarse y así transmitirse de generación en generación. Para esta obra de época, compartieron un Premio Nobel en 1962.
- 5.4: Emparejamiento de bases en ADN y ARN
- Las reglas del emparejamiento de bases nos dicen que si podemos “leer” la secuencia de nucleótidos en una hebra de ADN, podemos deducir inmediatamente la secuencia complementaria en la otra hebra. Las reglas del emparejamiento de bases explican el fenómeno de que sea cual sea la cantidad de adenina (A) en el ADN de un organismo, la cantidad de timina (T) es la misma (llamada regla de Chargaff). De igual manera, sea cual sea la cantidad de guanina (G), la cantidad de citosina (C) es la misma.
- 5.5: Replicación de ADN
- Antes de que una célula pueda dividirse, debe duplicar todo su ADN. En eucariotas, esto ocurre durante la fase S del ciclo celular. Cuando se completa la replicación, se han producido dos moléculas de ADN —idénticas entre sí e idénticas a la original—. Cada hebra de la molécula original ha permanecido intacta ya que sirvió como molde para la síntesis de una cadena complementaria. Este modo de replicación se describe como semi-conservador: la mitad de cada nueva molécula de ADN es vieja; la mitad nueva.
- 5.6: El experimento Meselson - Stahl
- Si bien Watson y Crick habían sugerido que así sería replicar el ADN, la prueba del modelo provino de los experimentos de M. S. Meselson y F. W. Stahl. Ellos crecieron E. coli es un medio que utiliza iones amonio como fuente de nitrógeno para la síntesis de ADN (así como proteínas). 14N es el isótopo común de nitrógeno, pero también podrían usar iones de amonio que fueron enriquecidos para un isótopo pesado raro de nitrógeno, 15N.
- 5.7: Enzimas de restricción
- Las enzimas de restricción son enzimas cortadoras de ADN que se encuentran en las bacterias (y cosechadas de ellas para su uso). Debido a que cortan dentro de la molécula, a menudo se les llama endonucleasas de restricción.
- 5.8: Secuenciación de ADN por el Método Dideoxi
- El método químico más popular para secuenciar la secuencia de nucleótidos en una muestra de ADN es el método didesoxilo que recibe su nombre por el papel crítico que desempeñan los nucleótidos sintéticos que carecen del -OH en el átomo de carbono 3'. Se puede agregar un didesoxinucleótidos (trifosfato de didesoxitimidina) a la cadena de ADN en crecimiento, pero detener la elongación de la cadena porque no hay 3′ -OH para el siguiente nucleótido al que se une. Por esta razón, el método didesoxilo también se denomina método de terminación de cadena.
- 5.9: Tamaños del genoma
- El genoma de un organismo es el conjunto completo de genes que especifican cómo se desarrollará su fenotipo (bajo cierto conjunto de condiciones ambientales). En este sentido, entonces, los organismos diploides (como nosotros mismos) contienen dos genomas, uno heredado de nuestra madre, el otro de nuestro padre.
- 5.11: Los genomas humano y chimpancé
- Ahora que se han determinado los genomas tanto del humano como del chimpancé, es posible hacer comparaciones más directas entre las dos especies. Sus genomas son 98.8% idénticos (entre dos humanos cualesquiera —seleccionados al azar— la cifra está más cerca del 99.5%).
- 5.12: Pirosecuenciación
- Todos los genomas secuenciados enumerados en Tamaños del genoma se determinaron utilizando el método didesoxi-inventado por Frederick Sanger y descrito en otros casos. Sin embargo, ahora se está haciendo un gran esfuerzo para encontrar formas de secuenciar el ADN de manera más rápida (y más barata). Se están desarrollando varios métodos nuevos y muchos ya están disponibles comercialmente. Su método se llama pirosecuenciación o secuenciación por síntesis.
- 5.13: Reparación de ADN
- El ADN en la célula viva está sujeto a muchas alteraciones químicas (hecho que a menudo se olvida en la excitación de poder hacer secuenciación del ADN en especímenes secos y/o congelados). Si la información genética codificada en el ADN va a permanecer incorrupta, cualquier cambio químico debe ser corregido. Una falla en la reparación del ADN produce una mutación.
- 5.14: Cromosomas Arlequín
- Aunque parezca increíble, cada cromosoma humano que observas bajo un aumento de 440x de tu microscopio de laboratorio contiene una sola molécula de ADN. Para algunos cromosomas, esta molécula —si se estira— se extendería 5 cm (2 pulgadas). Cada cromosoma contiene una sola molécula de ADN y la replicación de un cromosoma es semi-conservadora. La información codificada en cada cadena de ADN permanece intacta y sirve como molde para el ensamblaje de una cadena complementaria.