Dogma Central de la Biología Molecular Flashcards
(21 cards)
¿Qué propone el Dogma Central de la Biología Molecular?
Esto nos propone que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en los genes de una célula, es decir, que el ADN se transcribe como ARN mensajero y que éste se traduce como proteína, elemento que finalmente realiza la acción celular.
¿Cuál es el proceso de replicación del ADN en células eucariotas?
En lo referente a la transmisión de la información dentro de la célula, los pasos fundamentales son dos.
El primer paso, la transcripción, consiste en la copia exacta de una de las hebras de ADN a ARN; la secuencia de ARN será exactamente igual a la del ADN copiado, excepto por la presencia de uracilo (U) en vez de timina (T).
El segundo paso, la traducción, implica la síntesis de proteínas a partir de la información contenida en el
ARNm.
¿Por qué se dice que la síntesis del ADN es semiconservativa?
Se dice que la síntesis de ADN es semiconservativa porque cada una de las moléculas de ADN “hijas” está formada por una hebra de ADN original y otra complementaria sintetizada de nuevo.
¿En qué dirección se une la cadena de nucleótidos y de qué manera considerando que sus hebras son antiparalelas?
Las enzimas que unen los nucleótidos sólo pueden efectuar la unión en dirección 5’->3’. Esto nos indica
que ambas hebras, al ser antiparalelas, deben de sintetizarse de diferente manera.
a) Síntesis Contínua: una vez separadas ambas hebras, la ADN polimerasa III, va a elongar la cadena en dirección 5’ –>3’ a partir de un primer o fragmento de ARN que después será eliminado.
b) Síntesis Discontínua: el ADN se va a ir sintetizando en fragmentos, llamados fragmentos de Okazaki, originando trozos de unos mil nucleótidos, que, posteriormente, son soldados uno al otro, mediante la acción de la ADN ligasa, y dará lugar a la cadena retrasada.
¿Cuáles son las enzimas principales que participan en la replicación?
Las enzimas son las siguientes:
• Las helicasas, que son las encargadas de separar las dos cadenas del ADN que se va a replicar, deshaciendo los puentes de hidrógeno entre las bases complementarias, actividad que requiere el aporte energético del ATP.
- Las topoisomerasas solucionan los problemas del tensionado de la doble hélice (derivado de la actividad de las helicasas).
- Las primasas son ARN polimerasas encargadas de sintetizar un oligonucleótido, habitualmente ARN, llamado iniciador, cebador o primer, proporcionando un extremo 3’-OH necesario para la actividad de las ADN polimerasas.
- Las ADN polimerasas tienen como función principal la elongación de las nuevas cadenas de ADN, incorporando un nucleótido cada vez al extremo 3’-OH.
- Las ADN ligasas se encargan de la unión de los fragmentos de ADN adyacentes mediante enlace fosfodiéster.
¿Cuál es la función principal de un primer o cebador?
El cebador o primer está formado por nucleótidos de ácido ribonucleico (ARN) (éste es sintetizado por la ARN primasa), que permite que la ADN polimerasa III comience la síntesis de la nueva cadena de ADN.
¿Qué es la transcriptasa inversa y qué función cumple?
La enzima es capaz de convertir el ARN en ADN, que es lo inverso al dogma central de ADN en ARN, debido a que la enzima es capaz de revertir la transcripción normal.
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¿Cómo los virus utilizan esta enzima durante su replicación?
Los virus utilizan la transcriptasa inversa para crear ADN en el citoplasma de la célula. El ADN se incorpora posteriormente en el núcleo y el ADN de la célula huésped.
Después de que los genes virales se incorporan en el ADN del huésped, los procesos celulares normales transcriben la proteína necesaria para la replicación viral.
¿A qué se deben las constantes mutaciones de los virus ARN?
La ARN es una molécula volátil que puede mutar a menudo. Además, la transcriptasa inversa no tiene ningún proceso de comprobación de errores, por lo que las fallas permanecen en las nuevas cadenas de ADN.
Ésto produce mutaciones frecuentes y cepas que quedan en el huésped.
¿Cuál es la función de los inhibidores en la transcriptasa inversa? ¿En dónde es comúnmente utilizado?
Los inhibidores de la transcriptasa inversa son el foco principal de los medicamentos antivirales que ayudan a limitar la cantidad de proteínas virales en pacientes infectados.
Los antivirales interrumpen la traducción del ARN en ADN, lo que inhibe la capacidad de los virus para replicarse.
¿De qué manera se orientan las dos cadenas complementarias del ADN?¿A qué se debe esa orientación?
Las dos cadenas se alinean en forma paralela, pero en direcciones inversas (una en sentido 5’ → 3’ y la complementaria en el sentido inverso), pues la interacción entre las dos cadenas está determinada por los puentes de hidrógeno entre sus bases nitrogenadas.
Se dice, entonces, que las cadenas son antiparalelas.
¿Cómo se denomina el extremo 5 y el extremo 3 de las hebras del ADN?
Los extremos de cada una de las hebras del ADN son denominados 5’-P (fosfato) y 3’-OH (hidroxilo) en la desoxirribosa.
¿Cuál es el objetivo del uso de la reacción en cadena de la polimerasa?
Su objetivo es obtener un gran número de copias de un fragmento de ADN particular, partiendo de una única copia de ese fragmento original, o molde.
¿En qué se fundamenta el funcionamiento de la PCR?
Esta técnica se fundamenta en la propiedad natural de los ADN polimerasas para replicar hebras de ADN, para lo cual se emplean ciclos de altas y bajas temperaturas alternadas para separar las hebras de ADN recién formadas entre sí tras cada fase de replicación y, a continuación, dejar que las hebras de ADN vuelvan a unirse para poder duplicarlas nuevamente.
¿Qué tipo de microorganismos se utilizan para la síntesis de nuevas cadenas de ADN en la PCR?
Dichos microorganismos, generalmente arqueas, son: Thermus aquaticus (polimerasa Taq), Pyrococcus furiosus (Pfu), Thermococcus litoralis (Vent) y Thermus thermophilus (Tth). Generalmente se emplean mezclas de polimerasas muy procesivas (Taq) con otras capaces de hacer corrección de errores (Pfu, Vent).
¿Qué capacidad adicional posee la enzima Polimerasa Pfu en comparación con la polimerasa Taq
PfuPol tiene mayor termoestabilidad y capacidad proofreading (variable relacionada con la fidelidad de la enzima) comparada con Taq polimerasa (TaqPol).
A diferencia de esta última, Pfu polimerasa posee actividad exonucleasa 3’ a 5’, lo que le permite retirar nucleótidos incorporados de manera errónea del extremo 3’ de la hebra de ADN. Consiguientemente, Pfu polimerasa generará productos de PCR con menos errores que aquellos sintetizados por TaqPol.
¿En caso de que se siga utilizando la polimerasa Taq, cuál sería la solución parcial ante la ausencia de corrección durante la amplificación del cADN?
Este problema se puede resolver parcialmente utilizando una mayor cantidad de ADN molde, osea la secuencia diana, al comienzo de la PCR, puesto que éntonces es posible también reducir el número de ciclos de amplificación y de la misma manera reducir el número de etapas de la síntesis del ADN.
Otra manera de mejorar la técnica es la de utilizar Pfu ADN polimerasa.
¿Cómo se lleva a cabo la hibridación durante la PCR?
Utiliza un paso de hibridación de oligonucleótidos para completar el proceso. Entre el paso de desnaturalización de las hebras del ADN y antes del paso de extensión del cebador hay un paso de unión de los cebadores a la hebra de secuencia complementaria mediante una hibridación de ADN.
Normalmente, los cebadores se unen a las zonas 3´ complementarias que flanquean el fragmento que queremos amplificar. Se realiza gracias a la bajada de la temperatura.
¿Qué es un primer?¿Para qué se utilizan en la PCR?
Un iniciador o cebador es una secuencia corta de ADN de cadena simple que se utiliza en una reacción en cadena de la polimerasa (PCR). En el método PCR se emplea un par de cebadores para hibridar con el ADN de la muestra y definir la región del ADN que será amplificada.
¿Cómo deben estar orientados los primers durante la PCR?
Un par de iniciadores son usados en PCR para definir los extremos del producto que se desea amplificar, por ello, uno de los cebadores debe estar orientado en sentido 5’→3’ (forward primer) y el otro en sentido 3’→5’ (reverse primer) y a partir de ellos la DNA polimerasa utilizada inicia la polimeración en dirección 5’ - 3’.
¿En cuántas etapas se divide la amplificación del ADN en PCR y en qué consiste cada una?
El método consiste en tres etapas que se desarrollan a diferentes temperaturas y que se repiten entre 25 y 40 veces, de acuerdo al protocolo establecido en cada laboratorio.
En la primera etapa llamada desnaturalización se separan las cadenas del DNA a una temperatura superior a los 90 grados centigrados; la segunda etapa
denominada alineamiento permite, mediante la
elección de la temperatura adecuada, la hibridación
de los iniciadores al DNA, delimitando la zona de
interés; finalmente en la tercera etapa denominada
polimerización, la polimerasa sintetiza la nueva cadena
de DNA.
Cada ciclo duplica la cantidad de DNA sintetizada en el ciclo anterior. La amplificación resulta exponencial (2n, donde n es el número de ciclos).
