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¿Cómo da forma el ADN a un organismo vivo?

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No he estudiado biología, así que discúlpeme si me equivoco en algo.
Estoy tratando de entender cómo el ADN de un espermatozoide y un óvulo hace que el óvulo se multiplique demasiado y forme una forma particular (forma de feto). O en el caso de las plantas, ¿cómo el adn en una semilla hace que el árbol joven crezca y se convierta en una planta de forma y tamaño particulares?
Me refiero a cómo el ADN hace que la célula se multiplique y se convierta en manos, piernas y cabezas de cierta forma y tamaño en los animales. ¿O a los tallos, ramas y hojas de las plantas? ¿Cómo da forma el ADN a un organismo vivo?


¿Cómo da forma el ADN a un organismo vivo? - biología

La estructura única del ADN es clave para su capacidad para almacenar y replicar información genética:

En este resultado, aprenderá a describir la estructura de doble hélice del ADN: su escalera principal de azúcar-fosfato con "peldaños" de base nitrogenada.

Los resultados del aprendizaje

  • Diagramar la estructura del ADN
  • Relacionar la estructura del ADN con el almacenamiento de información genética.

Explicación: cómo funcionan las pruebas de ADN

¡Abierto! Los científicos pueden aprender sobre su ADN cuando compra un kit y luego envía un hisopo o tubo de su saliva a la empresa.

PeJo29 / iStock / Getty Images Plus

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24 de octubre de 2019 a las 5:40 am

¿Quiere saber más sobre usted, su familia o incluso su mascota? Hay una prueba de ADN para eso. Escupir en un tubo. Deje que su perro mastique un hisopo. O arranca un poco del pelaje de tu gato. Luego envíe esa muestra por correo. Unas semanas más tarde, puede iniciar sesión en el sitio web de una empresa de pruebas para obtener una guía que describa los rasgos sugeridos por ese ADN.

Explicador: ¿Qué son los genes?

Los hallazgos podrían predecir el color de cabello de alguien o sugerir si tus genes te harán pensar que la hierba cilantro sabe a jabón (aunque si la has probado, probablemente ya sepas lo que piensas). La prueba podría continuar y revelar parientes que no sabía que tenía. Si lo obtuvo para su perro, la prueba podría decir si Fido tiene algún pastor alemán, corgi o caniche en su árbol genealógico. También podría identificar si usted o su perro enfrentan un riesgo elevado de ciertas enfermedades (como problemas renales).

Tal hechicería se conoce como secuenciación de ADN. Permite a los científicos averiguar el orden de las "letras" en una molécula de ADN. Esas letras, llamadas nucleótidos - son las sustancias químicas que componen el ADN.

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Solo hay cuatro letras: adenina (A), citosina (C), timina (T) y guanina (G). La adenina solo se empareja con la timina. La citosina solo se empareja con la guanina. Esto puede parecer un alfabeto muy limitado. Pero el orden en el que esas letras se alinean dentro de una larga cadena de ADN explicará las instrucciones genéticas que le dirán a cada célula del cuerpo qué moléculas debe fabricar. Y hay mucho espacio para "palabras" largas. En humanos, perros y gatos, cada hebra de ADN tiene una longitud aproximada de 6 mil millones de letras.

Las porciones de cada hebra se conocen como secuencias (como en secuencias de letras). La decodificación de las letras de una hebra se conoce como "secuenciar" el código genético. El orden preciso de las letras cambiará de un individuo a otro. Aún así, las "palabras", las instrucciones que producen las secuencias, tienden a ser similares entre todos los miembros de una especie.

Los científicos pueden comparar el orden de todas esas letras en el ADN de una persona con las del ADN de otra persona. Con miles de millones de nucleótidos, millones de esas letras serán diferentes, incluso entre padres e hijos o entre hermanos.

Por ejemplo, algunas personas tienen una letra, digamos una A, en el lugar de alguna secuencia donde otras pueden tener una G o C. Algunas de esas letras cambiadas pueden alterar el significado de un gen. La nueva ortografía podría hacer que el gen produzca una proteína diferente. Un pequeño cambio de ortografía podría contribuir a hacerte más alto o cambiar el color de tus ojos. Otro podría ponerlo en mayor o menor riesgo de contraer alguna enfermedad. En comparación con otra persona, la ortografía precisa de las secuencias en su ADN puede mostrar cuán estrechamente relacionados están ustedes dos.

Hay muchas empresas que realizan pruebas de ADN, para usted e incluso para su gato o perro (todavía no hay peces, jerbos ni pájaros). Pero no todas las pruebas de ADN son iguales. Lo que aprenda sobre su composición genética depende de la empresa que elija y del nivel de pruebas que realice. Hay tres tipos principales de pruebas.

1. Todo el tinglado (casi)

En teoría, la secuenciación del genoma completo captura todos los 6 mil millones de nucleótidos en un genoma (GEE-noam), el conjunto completo de genes de un organismo. Estas empresas habrán revisado y tratado de "leer" cada A, C, T y G. En realidad, se perderán algunas (como si estuvieran leyendo velozmente y se saltaran una letra o una palabra de vez en cuando). Cuando el ADN se empaqueta en unidades organizadas llamadas cromosomas (KROH-moh-soams), es fácil pasar por alto una letra o dos. En la imagen de arriba, al hacer zoom en las barras de oro debajo del cromosoma 12, se muestran tales brechas de prueba.

Los científicos dicen: cromosoma

La secuenciación del genoma completo no detectará grandes trozos de ADN faltante o reorganizado. También puede pasar por alto cuando una sección de ADN se ha repetido una y otra vez. Aún así, este enfoque brinda la visión más completa de los genes particulares de una persona. Empresas como Veritas Genetics ofrecen estas pruebas para las personas (si las receta un médico). En las mascotas, Darwin's Ark ofrece secuenciación del genoma completo para perros.

2. Centrarse en las proteínas

El ADN contiene muchas letras. Pero no todas las "palabras" significan algo. Algunas secuencias producen proteínas. Otros pueden controlar la frecuencia con la que se activan otras secuencias de ADN para producir esas proteínas. Otros pueden proporcionar instrucciones para moléculas que no son proteínas. O pueden ser simplemente secuencias llenas de tonterías que "no dicen" nada en absoluto.

los exoma es la parte de un genoma que contiene genes que codifican proteínas. Constituye solo entre el 1 y el 2 por ciento del ADN de una persona. En el diagrama de arriba, el exoma aparece azul.

Explicador: ¿Qué son las proteínas?

La secuenciación del exoma generalmente no ofrece información sobre los ajustes genéticos que podrían activar o desactivar otros genes. Tampoco incluye genes que no se utilizan para producir una proteína. Pero el hecho de que no produzca una proteína no significa que algún gen no tenga un trabajo. Muchos genes desempeñan funciones importantes sin producir proteínas en absoluto. Genos y Helix son dos empresas que ofrecen secuencias de exomas humanos. Helix también lee parte del ADN junto a los genes que codifican proteínas.

3. El enfoque minimalista

Un tercer tipo de prueba analiza los SNP (pronunciados "tijeras"). Es la abreviatura de polimorfismos de un solo nucleótido (NU-klee-oh-tyde Pah-lee-MOR-fizms). Estas pruebas buscan errores ortográficos de una sola letra esparcidos por todo el genoma.

Donde la mayoría de las personas tienen una A, por ejemplo, una minoría puede tener una C. Con el tiempo, los científicos han identificado colecciones de estos SNP y han agrupado las pruebas para encontrarlas juntas en pruebas únicas llamadas chips SNP o matrices de genotipado.

Estos pueden tomar una muestra del ADN de un animal (o de una persona) y analizar un grupo predeterminado de SNP que se sabe que están involucrados en ciertos rasgos. Las empresas pueden probar cientos, miles, incluso millones, de SNP a la vez con estas pruebas. Pero eso sigue siendo solo una pequeña fracción de las letras de tu genoma. Ancestry, 23andMe y muchas otras empresas confían en estas pruebas SNP para interpretar el ADN humano. Wisdom Panel, homeDNA y emBark hacen lo mismo con los perros. Wisdom Panel, Optimal Selection y homeDNA usan SNP para buscar las razas ancestrales detrás de cualquier gato.

Un gen a la vez

Puede comprar la mayoría de estas pruebas sin receta médica. Pero a veces los médicos pueden querer que los pacientes se hagan pruebas de cambios en el ADN de uno o algunos genes, alteraciones que podrían aumentar el riesgo de enfermedad de una persona. Para las personas, esas pruebas examinarán muy de cerca el ADN alrededor de ese gen y descifrarán los cambios que solo una persona tiene.

En el caso de las mascotas, la Universidad de California, Davis y algunos otros lugares pueden buscar cambios en los genes que puedan causar problemas en ciertas razas caninas y felinas. Eso permite a los criadores de perros evitar que los animales vulnerables se apareen y transmitan sus genes mal escritos.

Palabras de poder

formación Un grupo de objetos amplio y organizado. A veces son instrumentos colocados de forma sistemática para recopilar información de forma coordinada. Otras veces, una matriz puede referirse a elementos que se presentan o muestran de una manera que puede hacer que una amplia gama de elementos relacionados, como colores, sean visibles a la vez. El término puede incluso aplicarse a una variedad de opciones u opciones.

raza (sustantivo) Animales dentro de la misma especie que son tan genéticamente similares que producen rasgos confiables y característicos. Los pastores alemanes y los perros salchicha, por ejemplo, son ejemplos de razas de perros. (verbo) Producir descendencia mediante la reproducción.

cáncer Cualquiera de más de 100 enfermedades diferentes, cada una caracterizada por el crecimiento rápido e incontrolado de células anormales. El desarrollo y crecimiento de cánceres, también conocidos como tumores malignos, pueden provocar tumores, dolor y muerte.

celda La unidad estructural y funcional más pequeña de un organismo. Por lo general, demasiado pequeño para verlo a simple vista, consiste en un líquido acuoso rodeado por una membrana o pared. Dependiendo de su tamaño, los animales están hechos de miles a billones de células. La mayoría de los organismos, como levaduras, mohos, bacterias y algunas algas, están compuestos por una sola célula.

químico Sustancia formada por dos o más átomos que se unen (enlazan) en una proporción y estructura fijas. Por ejemplo, el agua es una sustancia química que se produce cuando dos átomos de hidrógeno se unen a un átomo de oxígeno. Su fórmula química es H2O. Chemical también puede ser un adjetivo para describir las propiedades de los materiales que son el resultado de varias reacciones entre diferentes compuestos.

cromosoma Una sola pieza filiforme de ADN enrollado que se encuentra en el núcleo de una célula. Un cromosoma generalmente tiene forma de X en animales y plantas. Algunos segmentos de ADN de un cromosoma son genes. Otros segmentos de ADN en un cromosoma son pistas de aterrizaje para proteínas. Los científicos aún no comprenden completamente la función de otros segmentos de ADN en los cromosomas.

codificación (en genética) Las instrucciones contenidas en el ADN (o sus genes) que permiten a las células saber qué proteínas producir y cuándo hacerlo.

ADN (abreviatura de ácido desoxirribonucleico) Una molécula larga, de doble hebra y en forma de espiral dentro de la mayoría de las células vivas que lleva instrucciones genéticas. Está construido sobre una columna vertebral de átomos de fósforo, oxígeno y carbono. En todos los seres vivos, desde plantas y animales hasta microbios, estas instrucciones le dicen a las células qué moléculas fabricar.

gene (adj. genético) Un segmento de ADN que codifica, o contiene instrucciones, para la producción de una proteína por parte de una célula. La descendencia hereda genes de sus padres. Los genes influyen en la apariencia y el comportamiento de un organismo.

genético Tiene que ver con los cromosomas, el ADN y los genes contenidos en el ADN. El campo de la ciencia que se ocupa de estas instrucciones biológicas se conoce como genética. Las personas que trabajan en este campo son genetistas.

genoma Conjunto completo de genes o material genético de una célula o de un organismo. El estudio de esta herencia genética alojada dentro de las células se conoce como genómica.

guanina Una de las cuatro sustancias que los organismos necesitan para producir ADN.

hélice Un objeto con una forma tridimensional como la de un alambre enrollado uniformemente en una sola capa alrededor de un cilindro o cono, como en un sacacorchos o una escalera de caracol.

información (a diferencia de los datos) Hechos proporcionados o tendencias aprendidas sobre algo o alguien, a menudo como resultado del estudio de datos.

molécula Grupo de átomos eléctricamente neutro que representa la menor cantidad posible de un compuesto químico. Las moléculas pueden estar formadas por tipos únicos de átomos o de diferentes tipos. Por ejemplo, el oxígeno del aire está formado por dos átomos de oxígeno (O2), pero el agua está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno (H2O).

nucleótidos Los cuatro productos químicos que, como los peldaños de una escalera, unen las dos hebras que forman el ADN. Son: A (adenina), T (timina), C (citosina) y G (guanina). A se enlaza con T y C se enlaza con G para formar ADN. En el ARN, el uracilo ocupa el lugar de la timina.

organismo Cualquier ser vivo, desde elefantes y plantas hasta bacterias y otros tipos de vida unicelular.

proteína Un compuesto formado por una o más cadenas largas de aminoácidos. Las proteínas son una parte esencial de todos los organismos vivos. Forman la base de las células vivas, los músculos y los tejidos. También realizan el trabajo dentro de las células. Entre las proteínas independientes más conocidas se encuentran la hemoglobina (en la sangre) y los anticuerpos (también en la sangre) que intentan combatir las infecciones. Los medicamentos con frecuencia actúan adhiriéndose a las proteínas.

riesgo La posibilidad o probabilidad matemática de que suceda algo malo. Por ejemplo, la exposición a la radiación presenta un riesgo de cáncer. O el peligro, o el peligro, en sí mismo. (Por ejemplo: Entre los riesgos de cáncer que enfrentaban las personas se encontraban la radiación y el agua potable contaminada con arsénico..)

secuencia El orden preciso de las cosas relacionadas dentro de algunas series. (en genética) n. El orden preciso de los nucleótidos dentro de un gen. (v.) Para averiguar el orden preciso de los nucleótidos que componen un gen.

secuenciación Tecnologías que determinan el orden de los nucleótidos o letras en una molécula de ADN que detallan los rasgos de un organismo.

Polimorfismo de nucleótido simple (o SNP) Este es un segmento de ADN en el que uno de sus nucleótidos originales ha sido sustituido naturalmente por otro. Esta variación puede alterar la función del ADN. Los SNP se heredan. Cada persona lleva millones de SNP, lo que los hace únicos de otras personas.

gusto Una de las propiedades básicas que usa el cuerpo para sentir su entorno, especialmente los alimentos, es usar receptores (papilas gustativas) en la lengua (y algunos otros órganos).

rasgo Un rasgo característico de algo. (en genética) Cualidad o característica que se puede heredar.

Acerca de Tina Hesman Saey

Tina Hesman Saey es redactora senior e informa sobre biología molecular. Tiene un doctorado. en genética molecular de la Universidad de Washington en St. Louis y una maestría en periodismo científico de la Universidad de Boston.

Acerca de Bethany Brookshire

Bethany Brookshire fue escritora durante mucho tiempo en Noticias científicas para estudiantes. Tiene un doctorado. en fisiología y farmacología y le gusta escribir sobre neurociencia, biología, clima y más. Ella cree que los Porgs son una especie invasora.

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Estructura cromosómica

La continuidad de la vida de una célula a otra tiene su fundamento en la reproducción de las células a través del ciclo celular. los ciclo celular es una secuencia ordenada de eventos que describe las etapas de la vida de una célula desde la división de una sola célula parental hasta la producción de dos nuevas células hijas. Los mecanismos implicados en el ciclo celular están muy regulados. Parte de esa regulación involucra la forma física y la estructura que tiene el ADN durante las diferentes fases del ciclo celular.

Compactación y estructura cromosómica eucariota

Si el ADN de los 46 cromosomas en el núcleo de una célula humana se dispusiera de extremo a extremo, mediría aproximadamente dos metros, sin embargo, su diámetro sería de solo 2 nm. Teniendo en cuenta que el tamaño de una célula humana típica es de aproximadamente 10 & microm (100.000 células alineadas para igualar un metro), el ADN debe estar bien empaquetado para que quepa en el núcleo de la célula y rsquos. Al mismo tiempo, también debe ser fácilmente accesible para que se expresen los genes. Durante algunas etapas del ciclo celular, las largas hebras de ADN se condensan en cromosomas compactos. Hay varias formas de compactar los cromosomas.

En el primer nivel de compactación, tramos cortos de la doble hélice de ADN envuelven un núcleo de ocho histona proteínas a intervalos regulares a lo largo de toda la longitud del cromosoma (Figura 3). El complejo de ADN-histona se llama cromatina. El complejo de ADN de histonas en forma de perla se llama nucleosomay el ADN que conecta los nucleosomas se denomina ADN enlazador. Una molécula de ADN en esta forma es aproximadamente siete veces más corta que la doble hélice sin las histonas, y las perlas tienen aproximadamente 10 nm de diámetro, en contraste con el diámetro de 2 nm de una doble hélice de ADN. El siguiente nivel de compactación ocurre cuando los nucleosomas y el ADN enlazador entre ellos se enrollan en una fibra de cromatina de 30 nm. Este enrollamiento acorta aún más el cromosoma de modo que ahora es aproximadamente 50 veces más corto que la forma extendida. En el tercer nivel de empaquetamiento, se utiliza una variedad de proteínas fibrosas para empacar la cromatina. Estas proteínas fibrosas también aseguran que cada cromosoma en una célula que no se divide ocupe un área particular del núcleo que no se solapa con la de ningún otro cromosoma.

Figura 3. El ADN de doble hebra se envuelve alrededor de las proteínas histonas para formar nucleosomas que tienen la apariencia de "perlas en una cuerda". Los nucleosomas se enrollan en una fibra de cromatina de 30 nm. Cuando una célula sufre mitosis, los cromosomas se condensan aún más.

El ADN se replica en la fase S de la interfase. Después de la replicación, los cromosomas se componen de dos cromátidas hermanas. La conexión entre las cromátidas hermanas es más cercana en una región llamada el centrómero. Las cromátidas hermanas unidas son visibles bajo un microscopio óptico. La región centromérica está muy condensada y, por lo tanto, aparecerá como un área restringida.

Esta animación ilustra los diferentes niveles de empaquetamiento de cromosomas:

Se ha excluido un elemento de YouTube de esta versión del texto. Puede verlo en línea aquí: pb.libretexts.org/biowm/?p=142

El ADN en eucariotas está altamente estructurado y organizado en todas las etapas de la vida de un organismo. Los organismos diploides contienen un par de cada cromosoma. Los seres humanos tienen 23 pares para un total de 46 cromosomas. Los pares de cromosomas, también conocidos como cromosomas homólogos, contienen los mismos genes, aunque puede haber diferencias entre la versión del gen de cada miembro del par. Normalmente, el ADN está empaquetado de manera apretada en el núcleo de una célula eucariota, a través de complejos de proteína-ADN que forman la característica forma condensada de "cromosoma". El ADN se compacta aún más en preparación para la división celular.


El trabajo principal del ADN es producir las proteínas que los seres vivos necesitan para crecer. Así que echemos un vistazo más de cerca a las proteínas.

Las proteínas son moléculas grandes formadas por moléculas más pequeñas llamadas aminoácidos. Las proteínas tienen formas especiales que les ayudan a unirse estrechamente a otras moléculas específicas de la célula.

Las proteínas no comienzan con esta forma. Comienzan como una cadena larga.

El ADN son las instrucciones para construir la cadena.

Estos son los pasos para construir una proteína.

PASO 1 - Copia el ADN

El ADN permanece escondido de forma segura en el núcleo, por lo que necesitamos una copia funcional de la información. El ADN se descomprime y se copia. Se llama transcripción. (Puede recordar esto si piensa en la trans como en el transporte y en el guión como en la escritura).

PASO 2 - Sacar la copia del núcleo

El ARN transporta una copia del ADN del núcleo a los ribosomas. El tipo de ARN que transporta el mensaje se llama ARN mensajero o ARNm para abreviar.

PASO 3 - Traducir el mensaje

El ADN es una secuencia de 4 bases diferentes, A, T, G y C. El ARN mensajero sustituye a la T por una U cuando se realiza la copia, pero todavía tiene solo 4 opciones posibles en su código.

A, U, G y C

Las proteínas están formadas por 20 moléculas de aminoácidos principales.

Ala, Arg, Asn, Asp, Cys, Gln, Glu, Gly, His, Ile, Leu, Lys, Met, Phe, Pro, Ser, Thr, Trp, Tyr, Val

Para pasar de 4 a 20, el ARNm se lee en grupos de tres. Se llama traducción.

PASO 4 - Doblar la proteína

Echa un vistazo a estas animaciones para unir los pasos:

Del ADN a la proteína (Nova a través del dominio del profesor)

Traducción de ARNm (Centro de aprendizaje de ADN de Dolan)

BioInteractive (Centro Médico Howard Hughes)


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Para los intelectualmente curiosos y de mente abierta, se pueden abrir puntos de vista completamente nuevos e inesperados bajo el estímulo de los artículos contenidos en este sitio.

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Una adaptación es solo una adaptación si puede transmitirse a la descendencia por medios genéticos. La altura, entonces, podría ser una adaptación, pero la habilidad de hablar inglés no lo es. Los organismos con adaptaciones útiles tienden a vivir más y reproducirse más. Si el entorno de su progenie también hace que esas adaptaciones sean beneficiosas, la progenie también se reproducirá de manera más eficaz, aumentando la presencia de un gen o conjunto de genes en particular en el acervo genético de una especie.

Los factores ambientales pueden "activar" o eliminar la expresión de un gen específico. Por ejemplo, un trastorno genético llamado fenilcetonuria causa retraso, convulsiones, problemas psiquiátricos y retrasos en el desarrollo. Sin embargo, al evitar los alimentos que contienen fenilalanina, las personas con la afección pueden evitar desarrollar esta afección genética. En consecuencia, las presiones ambientales alteran la forma en que se expresa el ADN. Si bien estas alteraciones no se transmitirán a la descendencia, los propios genes sí lo harán, y si la descendencia reside en el mismo entorno que los padres, el gen se "apagará". Sin embargo, si los descendientes se trasladan a un entorno diferente, el gen puede expresarse, dando lugar a rasgos de mala adaptación.


Componentes del ADN:

Componentes del ADN: Se puede describir como una molécula larga y delgada que consta de cosas llamadas (nucleótidos), y estos nucleótidos se unen formando una columna vertebral. Estos nucleótidos están formados por bases nitrogenadas, azúcar y grupos fosfato. La base nitrogenada puede ser guanina, citosina, timina y adenina.

ADN

Función del ADN:

Función del ADN: las células obtienen las instrucciones necesarias para realizar su función a partir del ADN. La célula puede considerarse una computadora, mientras que el ácido desoxi ribonucleico puede considerarse un programa de computadora. Es el programa que le da instrucciones a la computadora y le dice a la computadora cómo se comporta y cómo funciona.

La secuencia ATGC en la cadena de ácido desoxi ribonucleico O secuencia de nucleótidos funciona como código y es lo que hace que una persona sea única de los demás. Cada 3 letras se llaman codones. La serie de codones puede verse así: ATC, GTC, AAT, GAC.

Ubicación y estructura del ADN:

Ubicación del ADN: En organismos eucariotas o multicelulares, el ADN se encuentra dentro del núcleo de la célula MIENTRAS que en el caso de organismos procariotas o unicelulares se mueve libremente dentro del citosol de la célula porque los procariotas no tienen núcleo en sus células.

Estructura:

La estructura del ADN se compone de Bases nitrogenadas adjunto con azúcar pentosa y estos azúcares pentosa unidos con un grupo fosfato. El complejo de estas tres cosas forma un solo nucleótido. Estos nucleótidos están unidos en serie formando una hebra de doble hélice con surcos mayor y menor.

¿Qué son los genes?

Una secuencia de nucleótidos específica de la cadena de ADN que codifica proteínas se llama genes. Estas secuencias de codificación en él producen proteínas funcionales. Estas proteínas funcionales se fabrican de tal manera que el ADN primero transcribe ARN y este ARN finalmente se traducirá en proteínas que son funcionales.

¿Qué es la mutación?

Cualquier cambio o desviación del tamaño, forma o función original se denomina mutación. Cuando hay una mutación en la secuencia de nucleótidos, la secuencia de aminoácidos o en el cuerpo del cromosoma, pueden ocurrir complicaciones médicas graves o complejas en el organismo.

Las mutaciones en tales cosas pueden ser dañinas, beneficiosas o no efectivas. La que no muestra ningún impacto malo o nocivo en el organismo es la mutación no efectiva mientras que la que muestra impactos peligrosos en el organismo son las mutaciones nocivas. En casos raros, las mutaciones pueden ser beneficiosas para el organismo de muchas formas.


¿Podemos hacer una manzana que no se ponga marrón?

1. Comprende por qué la manzana se vuelve marrón en primer lugar. ¿Qué causa el pardeamiento?

El pardeamiento es causado por la proteína PPO, que está controlada por un gen.

2. ¿Por qué el jugo de limón retarda el dorado?

El jugo de limón afecta la forma de la proteína, no funciona tan bien.

3. ¿Qué pasaría si silenciamos el gen PPO?

La proteína no se produciría, no se doraría.

4. ¿Se considera transgénica la manzana ártica?

No, no tiene nuevos genes agregados, el gen PPO se ha desactivado.


Se crea el primer organismo vivo del mundo con ADN completamente rediseñado

Los científicos han creado el primer organismo vivo del mundo que tiene un código de ADN totalmente sintético y radicalmente alterado.

El microbio fabricado en laboratorio, una cepa de bacterias que normalmente se encuentra en el suelo y el intestino humano, es similar a sus primos naturales, pero sobrevive con un conjunto más pequeño de instrucciones genéticas.

La existencia del insecto prueba que la vida puede existir con un código genético restringido y allana el camino para los organismos cuya maquinaria biológica se utiliza para fabricar medicamentos y materiales útiles, o para agregar nuevas características como la resistencia a los virus.

En un esfuerzo de dos años, los investigadores del Laboratorio de Biología Molecular del Medical Research Council en Cambridge leyeron y rediseñaron el ADN de la bacteria. Escherichia coli (E. coli), antes de crear células con una versión sintética del genoma alterado.

El genoma artificial contiene 4 millones de pares de bases, las unidades del código genético explicadas por las letras G, A, T y C. Impreso en su totalidad en hojas A4, tiene 970 páginas, lo que hace que el genoma sea el más grande con diferencia que los científicos tienen. jamás construido.

“No estaba completamente claro si era posible hacer un genoma tan grande y si era posible cambiarlo tanto”, dijo Jason Chin, un experto en biología sintética que dirigió el proyecto.

El ADN enrollado dentro de una célula contiene las instrucciones que necesita para funcionar. Cuando la célula necesita más proteínas para crecer, por ejemplo, lee el ADN que codifica la proteína correcta. Las letras de ADN se leen en tríos llamados codones, como TCG y TCA.

Casi toda la vida, desde las medusas hasta los humanos, usa 64 codones. Pero muchos de ellos hacen el mismo trabajo. En total, 61 codones producen 20 aminoácidos naturales, que se pueden unir como cuentas en una cuerda para formar cualquier proteína de la naturaleza. Tres codones más son, en efecto, señales de alto: le dicen a la célula cuando la proteína está lista, como el punto final que marca el final de esta oración.

El nuevo organismo sintético, Escherichia coli Syn61, en platos. Fotografía: Folleto

El equipo de Cambridge se propuso rediseñar el mi coli genoma eliminando algunos de sus codones superfluos. Trabajando en una computadora, los científicos revisaron el ADN del insecto. Cada vez que se encontraban con TCG, un codón que produce un aminoácido llamado serina, lo reescribían como AGC, que hace el mismo trabajo. Reemplazaron dos codones más de manera similar.

Más de 18.000 ediciones después, los científicos habían eliminado todas las apariciones de los tres codones del genoma del insecto. El código genético rediseñado se sintetizó químicamente y, pieza por pieza, se añadió a mi coli donde reemplazó el genoma natural del organismo. El resultado, publicado en Nature, es un microbio con un código de ADN completamente sintético y radicalmente alterado. Conocido como Syn61, el error es un poco más largo de lo normal y crece más lentamente, pero sobrevive de todos modos.

"Es bastante sorprendente", dijo Chin. Cuando se creó el error, poco antes de Navidad, el equipo de investigación se tomó una foto en el laboratorio con una placa de los microbios como figura central en una recreación de la natividad.

Tales formas de vida de diseñadores podrían ser útiles, cree Chin. Debido a que su ADN es diferente, los virus invasores tendrán dificultades para propagarse dentro de ellos, lo que los hará, de hecho, resistentes a los virus. Eso podría traer beneficios. mi coli ya se utiliza en la industria biofarmacéutica para producir insulina para la diabetes y otros compuestos médicos para el cáncer, la esclerosis múltiple, los ataques cardíacos y las enfermedades oculares, pero la producción completa puede estropearse cuando los cultivos bacterianos se contaminan con virus u otros microbios. Pero eso no es todo: en trabajos futuros, el código genético liberado podría reutilizarse para hacer que las células produzcan enzimas, proteínas y fármacos de diseño.

La mayor revolución en la edición de genes: Explicación de Crispr-Cas9 - video

En 2010, científicos estadounidenses anunciaron la creación del primer organismo del mundo con un genoma sintético. El bicho, Mycoplasma mycoides, tiene un genoma más pequeño que mi coli - alrededor de 1 millón de pares de bases - y no fue rediseñado radicalmente. Al comentar sobre el último trabajo, Clyde Hutchison, del grupo de investigación de EE. UU., Dijo: "Esta escala de reemplazo del genoma es mayor que cualquier reemplazo completo del genoma informado hasta ahora".

"Han llevado el campo de la genómica sintética a un nuevo nivel, no solo construyendo con éxito el genoma sintético más grande hasta la fecha, sino también realizando la mayor cantidad de cambios de codificación en un genoma hasta ahora", dijo Tom Ellis, investigador de biología sintética en Imperial College London.

Pero es posible que los récords no se mantengan por mucho tiempo. Ellis y otros están construyendo un genoma sintético para la levadura de panadería, mientras que los científicos de Harvard están creando genomas bacterianos con más cambios de codificación. Que el rediseñado mi coli no crece tan bien como las cepas naturales, no es de extrañar, añadió Ellis. "Si algo es sorprendente, crece después de tantos cambios", dijo.

Este artículo fue modificado el 17 de mayo de 2019. El original describía erróneamente que el Laboratorio de Biología Molecular formaba parte de la Universidad de Cambridge.


Los temas de la genética y el ADN aparecen constantemente en las noticias sobre temas relacionados con la producción de alimentos, la salud, los casos legales y la ética. Escuchamos sobre el ADN en películas como Parque jurásico y X Men, aprendemos fragmentos al respecto de programas de televisión como Diestro y CSI, pero ¿qué es exactamente el ADN y cómo funciona?

Esta breve animación se ha hecho para aquellos que desean una introducción simple, o incluso un repaso, sobre cómo el ADN crea una criatura viviente. En este video, aprenderá un poco sobre el código genético, la transcripción y traducción del ADN y la importancia de las proteínas en la química de la vida.

Para profesores

El contenido de este video cumple con los criterios de las siguientes ideas básicas disciplinarias definidas por los estándares de ciencias de la próxima generación. Utilice nuestros videos para complementar el plan de estudios del aula.

Escuela secundaria, Ciencias de la vida 1

De moléculas a organismos: estructuras y procesos.

Escuela secundaria, Ciencias de la vida 3

Herencia: herencia y variación de rasgos.

Preparatoria, Ciencias Físicas 4

Ondas y sus aplicaciones en tecnologías para la transferencia de información.

Biología de Georgia 1

Relaciones entre estructuras y funciones en células vivas.

Biología de Georgia 2

Cómo se expresa la información genética en las células.

Biología de Georgia 3

Cómo se transmiten los rasgos biológicos a las generaciones sucesivas.

Biología de Georgia 6

Colaboradores

Nuestros videos se benefician de la orientación y los consejos proporcionados por expertos en ciencia y educación. Esta animación es el resultado de la colaboración entre los siguientes científicos, educadores y nuestro equipo de creativos.

Asesores

Transcripción

Declarado claramente presenta: ¿Qué es el ADN y cómo funciona?

El ADN (o "ácido desoxirribonucleico") es una molécula. Es un montón de átomos pegados.

En el caso del ADN, estos átomos se combinan para formar la forma de un último tipo en espiral como este aquí. Si alguna vez estudió biología o vio la película Jurassic Park, probablemente haya escuchado que el ADN actúa como un modelo o una receta para un ser vivo. ¿Pero cómo? ¿Cómo puede una simple molécula actuar como modelo para algo tan complejo y maravilloso como un
Para ayudar a responder esa pregunta, primero echemos un vistazo a los aminoácidos.

Los aminoácidos son pequeñas sustancias químicas dentro de nuestro cuerpo que son tan importantes que a menudo se les conoce como los componentes básicos de la vida.

Hay alrededor de 20 tipos diferentes de aminoácidos, cada uno con su propia forma única.

Lo bueno de ellos es que se pueden unir entre sí como un Legos para producir una variedad infinita de partículas más grandes conocidas como proteínas.

Los aminoácidos forman proteínas, las proteínas (junto con otras sustancias químicas) se combinan para producir células vivas, las células forman tejido, los tejidos forman órganos y los órganos, cuando están todos juntos y funcionando, forman criaturas vivientes como tú y yo.

Estas proteínas que componen nuestro cuerpo (y tengamos en cuenta que hay millones de tipos diferentes de proteínas) tienen que formarse en la forma perfecta para funcionar. Si tienen la forma incorrecta, generalmente no funcionan. Ahí es donde entra el ADN.

El ADN hace muchas cosas interesantes (algunas de las cuales no comprendemos completamente), pero una de sus funciones principales y más claramente comprendidas es decirle a los aminoácidos cómo alinearse y formarse en formas específicas de proteínas.

En teoría, si las proteínas correctas se construyen en el momento correcto y en el lugar correcto, todo lo demás, desde las células hasta los órganos y criaturas enteras, saldrá bien.

Este es un modelo simplificado de ADN.

Nos muestra que los pasos de este último se componen de 4 tipos diferentes de productos químicos que se muestran aquí con diferentes colores y letras.

Si miras solo un lado de la molécula, puedes leer su código químico (o secuencia genética) de arriba a abajo como un libro.

Una sola hebra de ADN es extremadamente larga, millones de letras. Durante la mayor parte de su vida, está enrollado como un fideo y vive dentro del núcleo o la pieza central de una célula. Sin embargo, los aminoácidos viven fuera del núcleo en lo que se llama citoplasma.

Para ayudar al ADN a interactuar con el citoplasma y crear esas proteínas, sustancias químicas especiales dentro del núcleo hacen copias parciales del código del ADN.

Estas nuevas copias llamadas ARN se parecen al ADN pero, por supuesto, son más cortas y les falta uno de sus lados.

Su pequeña forma y tamaño les permite pasar a través de pequeños poros en el núcleo hacia el citoplasma y hacia la boca de otra partícula llamada ribosoma.

Los ribosomas son máquinas de construcción de proteínas. Leen el ARN 3 letras a la vez, succionan los aminoácidos de su entorno y los unen en una cadena de acuerdo con el código del ARN. A medida que la cadena crece, se dobla, se pliega y se adhiere a sí misma para formar una proteína de forma perfecta.

Cada 3 letras del código de ARN, le dice al ribosoma cuál de los 20 tipos diferentes de aminoácidos debe agregarse a continuación. Por ejemplo, CAA le dice al ribosoma que tome una glutamina, AGU le dice que tome una serina y así sucesivamente.

Una vez que se construye una proteína, puede hacer una serie de cosas diferentes, una de las cuales podría ser ayudar a formar una nueva célula.

Entonces, para responder a la pregunta original: ¿Qué es el ADN? El ADN es un modelo molecular de un ser vivo.
¿Como funciona? El ADN crea ARN, el ARN crea proteínas, las proteínas pasan a formar vida.

Todo este proceso, tan complicado, tan sofisticado, tan mágico como pueda parecer, está completamente basado en la química. Se puede estudiar, se puede entender.