Uno de los más bellos y fundamentales en el desarrollo de la genética molecular.
“Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid”, por Jim Watson y Francis Crick (Nature 171 (4356): 737–738). Se puede bajar el pdf del paper original acá: www.nature.com/nature/dna50/watsoncrick.pdf
Hace un timpo ya, unos amigos administradores del Blog “La ciencia y sus demonios“ me solicitaron si podía escribir un artículo acreca de algunos mitos relativos a la genética.
En este caso el artículo se enfocó a los mitos y creencias de la gente acerca de lo que denominan ADN, o mejor dicho test de identificación por pruebas de huella digital del ADN o fingerprint (sugerencia de uno de sus administradores) y me pareció muy bien hacerlo.
La ciencia y su demonios es un Blog que maravilla por la forma en que escriben los artículos todos sus administradores, demostrando su verdadera formación en los temas que se tratan.
Todos ellos con unas maravillosas ganas y cariño para escribir artículos por demás interesantes.
Para mostrales algo que de seguro saben pero viene bien refrescar les dejo un video en portugués sobre la estructura del ADN que es fundamental para comprender la replicación y transcripción del ADN
¿Cómo se duplica al ADN y para qué?
El ADN debe duplicarse en cada ciclo celular para que cada célula hija mantenga la misma cantidad y cualidad de información. Esta replicación se produce durante la fase S del ciclo celular, es decir que cada célula antes de dividirse a través del proceso conocido como mitosis, debe duplicarse para que cada célula hija tenga exactamente la misma cantidad de ADN que la célula madre y ademas debe tener el ADN intacto es decir no haber sufrido mutaciones para que ambas celulas hijas sean iguales. El ADN para poder duplicarse, cada una de las hebras de la doble helices sirve de molde para la sintesis de una nueva. Al final de este proceso cada una de las dos nuevas cadenas de ADN tiene una cadena o hebra de nueva y la que le sirvió de molde (vieja). El Proceso de replicación es complejo y en el intervienen una serie de enzimas. Existen sitios específicos donde comienza la replicación denominados origenes de replicación. Cuando comienza se forma una burbuja de replicación que contiene dos horquillas. Un breve resumen de las enzimas que participan y como lo hacen se representa en una animación donde se pueden ver las enzimas DNA polimerasa encargada de la adición de nucleótidos por complementariedad, la helicasa que abre la horquilla, la RNA polimerasa que es quien comienza la replicación ya que puede unir dos nuclotidos libres y froma un pequeño fragmento de ARN, que luego es removido por una exonucleasa y la DNA polimerasa lo reemplaza por ADN, sellando el eje azucar fosfato mediante la ligasa. Una buena fuente didáctica para verlo está aquí
Para más detalles sobre las ADN polimerasas tanto en baterias como en eucariotas ver aquí
Qué es la transcripción?
La transcripción es el proceso por el cual se sintetiza un ARN usando como molde al ADN. Muchos tipos de ARN pueden ser sintetizados asì por la enzima ARN polimerasa, el ARN ribosomal el de transferencia, los pequeños ARN nucleares o citoplasmáticos y por supuesto los ARN mensajeros, que serán luego traducidos a una cadena polipeptídica. El proceso de la transcripción de los mensajeros es diferente en procariotas y eucariotas. Esto es debido a las diferencias propias entre los genes de las bacterias y los de las celulas de animales superiores.
Como actvidad didáctica para entender la síntesis de ARN pueden ver esta página
En los organismos superiores se describe el proceso en el siguiente video.
Los genes eucariotas son complejos y discontínuos es decir que poseen regiones codificantes (que formarán parte de la proteína) y otros que son no codificantes y se remueven rapidamente antes que el ARN salga al citoplasma a ser traducido. Las regiones codificantes se llaman EXONES y las no codificantes se llaman INTRONES.
La transcripción comienza en el punto 0 (cero) muy cerca del promotor y termina en las bacterias en una secuencia llamada terminadora. La polimerasa al copiar esa región de ADN, se enlentece y se desprende del molde. En algunos casos hay una proteína que ayuda en ese proeceso denominada Rho.
Un esquema del ARN trasncripto de esa región termiandora se pliega en el espacio fromando una horquilla ya que el ARN es de cadema simple
sec terminadora procariota
La secuencia de la trasncripción en eucariotas en cambio no se conoce ya que antes está la secuancia de polyadenilación, que se relata más abajo.
Ademas el ARN m sufre modificaciones luego de ser transcrito como la adición del Cap y la cola poly A como se ve el siguiente
El proceso en el cual se eliminan los intrones y empalman los exones se denomina SPLICING que se ve en el siguiente video:
Organización de un gen eucariota simple (Unidad de Transcripción simple)
Los duendes de estadísticas de WordPress.com han analizado el desempeño de este blog en 2010 y te presentan un resumen de alto nivel de la salud de tu blog:
El Blog-Health-o-Meter™ indica: Wow.
Números crujientes
2da-coorientacion-centromericaen Metafase I por Gabriela Iglesias
El Museo del Louvre tiene 8,5 millones de visitantes al año. Este blog fue visto cerca de 300,000 veces en 2010. Si el blog fuera una exposición en el Louvre, tomaría 13 días para verla.
En 2010, publicaste 27 entradas nueva, haciendo crecer el arquivo para 48 entradas. Subiste 55 imágenes, ocupando un total de 12mb. Eso son alrededor de 1 imágenes por semana.
Los sitios de referencia más populares en 2010 fueran search.conduit.com, google.com.pe, google.com.mx, google.com.co y geneticamoleculargiglesias.blogspot.com.
Algunos visitantes buscan tu blog, sobre todo por biologia molecular, leyes de mendel, alteraciones cromosomicas, transcripcion del adn y genes ligados.
Lugares de interés en 2010
Estas son las entradas y páginas con más visitas en 2010.
Esta información me la mandó WordPress y me pareció buena idea compartilo con Uds, que son quienes le han apostado a este Blog educativo. Graciasssssssssss
En el maravilloso Blog amigo, “La ciencia y su demonios”, el Rano ha escrito un ar´ticulo fascinante acerca de el ADN mitocondrial que se ha estudiado en Islandia donde descubrieron que solo algunos islandeses podrían tener un ancestro Amerindio. La verdad es que es un artículo maravillosamente escrito y muy bien documentado. Mi felicitaciones para ellos.
Les dejo un segmento de ese artículo y les recomiendo lo lean en profundidad.
Mapa de Islandia
Supongo que la mayoría de vosotros habréis leído en la prensa la noticia del descubrimiento de ADN mitocondrial amerindio en una pequeña parte de la población islandesa actual.
Como suele suceder en estos casos, los medios de difusión han tratado el tema de un modo muy desigual. Algunos bastante bien, otros con cierta confusión, y otros simplemente cayendo en el disparate. Pero en esta ocasión la noticia es lo suficientemente interesante como para dedicarle un post en sí misma, en lugar de distraer nuestra atención criticando los titulares periodísticos de siempre.
Es fascinante que un trozo de ADN cuya humilde función es controlar el funcionamiento de un pequeño orgánulo celular pueda contarnos cosas sobre los orígenes históricos de las personas que portan una determinada variedad del mismo. Una historia sobre sus antepasados grabada en caracteres moleculares que los propios portadores ignoran.
Sí, es un tema fascinante, pero no debemos dejar que esa fascinación haga que nuestra imaginación se desboque. En este caso, como en cualquier otra investigación, lo fundamental es saber distinguir los hechos de las hipótesis. Así que vamos a empezar con los primeros.
1. Los hechos. El contexto de la investigación.
Islandia es un pequeño país nórdico cuya pequeña población (320.000 habitantes), el tradicional aislamiento histórico y la optimidad actual de medios (en estructura sanitaria y bases de datos) lo hacen ideal para estudios genéticos globales que abarquen a toda la población.
La Historia comenzó en 1998, cuando el Parlamento islandés aprobó un proyecto de ley que permitía la creación de una base de datos con el historial médico, genealógico y genético de todos los islandeses. El objetivo era hacer un seguimiento genético global de las enfermedades que permitiera investigar los componentes hereditarios de las mismas.
Islandia pasó a conocerse como la isla de la génetica.
La empresa farmacéutica neoyorkina Decode Genetics se estableció en Reykjavik y pasó a liderar un proyecto de investigación internacional en el que entre otros participaba también el CSIC español, con científicos de la talla de Carles Lalueza-Fox (investigador del Instituto de Biología Evolutiva). Se recopilaron datos genéticos, médicos y familiares de la totalidad de la población, y también de sus antepasados, hasta compilar una base de datos gigantesca (“el libro de los islandeses”) donde estaban registrados aproximadamente el 80% de las personas que habían vivido en la isla en cualquier momento de su historia.
Un 80% es un porcentaje que a priori pudiera parecer inverosímil, si no tuviéramos en cuenta que la colonización de la isla comenzó en una fecha tan tardía como el 874 D.C., y que la población ha sido siempre muy escasa. La gran mayoría de los islandeses de todos los tiempos ha habitado la isla en las 2 últimas centurias, donde contamos con registros genealógicos completos y fiables.
Se ha publicado en Nature, una de las revistas de ciencia de mayor prestigio en todo el mundo, una nueva forma de secuenciar el ADN. La metodología antigua se basaba en la síntesis de una nueva cadena de ADN de lo que se quería secuenciar con una marcación fluorescente que podía leer un aparato y enviarlo a una pantalla en colores, donde cada base registraba un pico de cada color (negro, azul rojo y verde) pero ahora se propone una nueva técnica mucho más simple y rápida . Esa técnica descrita por Frederik Sanger le otorgó al investigador su premio Nobel en 1980.
Sec Automat1 de ucm.es
De acuerdo a lo relatado en Techonolgy review esta nueva técnica usa un material especial (el grafeno).
Las capas de grafeno de sólo un átomo de grosor podrían ayudar a que la secuenciación del ADN humano fuera más rápida y barata. Un grupo de investigadores de la Universidad de Harvard y el MIT han demostrado que las hojas de grafeno podrían suponer una gran mejora con respecto a las membranas que se utilizan actualmente para la secuenciación por nanoporos—una técnica que promete acelerar y simplificar la secuenciación de largas cadenas de ADN.
una-secuencia-de-adn de gattaca.com.ar
Hoy día las técnicas de secuenciación de ADN consisten en el corte del ADN, la creación de muchas copias de las piezas, y la lectura de moléculas fluorescentes unidas a ellas. Este enfoque lleva días y cuesta decenas de miles de dólares. Por el contrario, la secuenciación por nanoporos podría, en teoría, analizar un genoma humano completo en pocas horas.
La secuenciación por nanoporos consiste en tirar de una cadena de ADN a través de un pequeño agujero en una membrana suspendida en una solución salina con un voltaje aplicado a través de ella. Los iones que se desplazan de un lado de la membrana al otro crean una corriente eléctrica. Al tiempo que cada una de las cuatro bases de ADN diferentes pasan a través del poro, la intensidad de la corriente disminuye en un grado diferente, lo que permite una rápida secuenciación de las bases.
Los nanoporos utilizados actualmente para la secuenciación de ADN se crean normalmente a partir de proteínas bacterianas o están grabados en membranas de nitruro de silicio. Estas membranas tienen entre 20 y 30 nanómetros de espesor. Sin embargo, puesto que la distancia entre dos bases de ADN es de 0,5 nanómetros, entre 40 a 60 bases podrían quedar atrapadas en los poros a la vez.
Una membrana más delgada, como el grafeno, podría permitir una identificación más precisa de las bases. Una única capa de grafeno es de sólo un nanómetro de espesor. Es “la membrana más delgada que jamás se haya aplicado a este problema”, afirma Jene Golovchenko, profesor de física de Harvard que dirigió el nuevo trabajo, publicado en la revista Nature.
Siempre encuntro artículos interesantes en “Un planeta con canas”, un Blog amigo del cual soy lectora. En esta ocasión me pareció interesante que vean como el estudio del ADN y su secuenciación puede aplicarse a la evolución y la antropología molecular. Gracias Manuel
Público
Un equipo de científicos ha logrado avanzar un importante paso hacia la recuperación de secuencias genéticas antiguas, una meta que permitirá un mejor conocimiento de las especies extintas, su evolución a lo largo del tiempo y su parentesco con las especies actuales. Según publica Current Biology, se trata de la secuenciación completa del genoma mitocondrial que no reside en los cromosomas, sino en una parte de la célula que actúa como central energética de un Homo sapiens que vivió hace unos 30.000 años en la actual Rusia.
La dificultad de analizar ADN antiguo estriba en que las cadenas suelen aparecer degradadas en fragmentos pequeños y contaminadas con restos más modernos de otros orígenes, incluyendo, como ha ocurrido en algún caso, de los propios investigadores que recogen y estudian las muestras.
Seguir leyendo AQUÍ
En este caso les acerco un artículo publicado en el Blog Massive Database of Knowledge and Technology EK790M™ de Jose Manuel Perez que me pareció más que interesante de leer ya que es una de las aplicaciones de la biología molecular a través de la secuenciación. Comparando secuencias de ADN de las bacterias se pueden rastrear sus orígenes y/o ver de donde provienen. Aquí en Argentina se usa para muchas bacterias y virus como el virus aftosa para controlar posibles brotes epidémicos. Espero les parezca tan interesante como a mí.
Saludos y los dejo con el artículo.
MADRID, 22 Ene. (EUROPA PRESS) - Investigadores del Instituto Wellcome Trust Sanger en Cambridge (Reino Unido) han utilizado nuevas técnicas de secuenciación del genoma y han seguido a la bacteria resistente a los fármacos ‘Staphylococcus aureus’ conocida como SARM en su expansión por todo el mundo en las pasadas cuatro décadas. Los resultados de su investigación se publican en la revista ‘Science’.
La investigación y el método utilizado podría ayudar a los investigadores a seguir las rutas por las que el SARM se transmite entre países, de un centro sanitario a otro y entre los individuos en una misma localización como un pabellón hospitalario.
El trabajo podría también ser útil para determinar dónde se necesita modificar o fortalecer las estrategias de control de la infección necesarias para reducir el número de infecciones de SARM que se producen y para mejorar las estrategias de vigilancia para detectar nuevas variedades emergentes y controlar su expansión.
La mayoría de infecciones de SARM se producen en instalaciones clínicas como hospitales o residencias de ancianos y pueden ser fatales. Los métodos actuales para comparar los tipos de SARM de los pacientes no proporcionan suficiente información para definir las relaciones evolutivas precisas entre dichas variedades.
Los científicos, dirigidos por Simon Harris, utilizaron un nuevo método de analiza puntos en los genomas de muchas variedades distintas de SARM donde las secuencias variaban sólo por unas pocas letras del ADN o incluso en variaciones de una única letra.
Los investigadores utilizaron este método sobre 63 muestras de SARM que pertenecían al linaje “ST239″, que es resistente a los antibióticos y constituye una gran parte del SARM asociado a los hospitales del mundo. Alrededor de dos terceras partes procede de recopilaciones globales reunidas entre 1982 y 2003, proporcionando así una panorámica de la población global de ST239, y una tercera parte procede de pacientes de un único hospital en Tailandia en un periodo de siete meses.
Al analizar la cantidad de variación genética entre las muestras, los investigadores crearon un ‘árbol genealógico’ que muestra cómo el clon ST239 se ha expandido a diferentes regiones del mundo, dando lugar a subgrupos de variedades genéticamente similares en varios países en los que siguieron evolucionando.
Los resultados muestran, por ejemplo, que un brote de infecciones de SARM que se produjeron en una unidad de cuidados intensivos en un hospital de Londres se asoció con la llegada de una variedad bacteriana que era muy probable que hubiera sido introducida desde el sudeste asiático. Todo lo que tiene que ocurrir para que suceda esto es que un individuo porte la variedad de un lugar a otro donde se transmite a otros individuos y que algunos de ellos se infecten.
El estudio también muestra cómo un única variedad de SARM que infectó a pacientes en un hospital tailandés adquirió nuevas mutaciones con el paso del tiempo y que podría distinguirse entre dos pacientes del mismo pabellón que hubieran adquirido el SARM de una transmisión directa de la variedad de una persona a otra o si estas variedades se adquirieron de otras partes del hospital. Esto ayudaría a determinar de forma exacta dónde no han sido suficientes las estrategias de control para prevenir la transmisión.
Hace unos días, unos amigos administradores del Blog “La ciencia y sus demonios“ me solicitaron si podía escribir un artículo acreca de algunos mitos relativos a la genética.
En este caso el artículo se enfocó a los mitos y creencias de la gente acerca de lo que denominan ADN, o mejor dicho test de identificación por pruebas de huella digital del ADN o fingerprint (sugerencia de uno de sus administradores) y me pareció muy bien hacerlo.
La ciencia y su demonios es un Blog que maravilla por la forma en que escriben los artículos todos sus administradores, demostrando su verdadera formación en los temas que se tratan.
Todos ellos con unas maravillosas ganas y cariño para escribir artículos por demás interesantes.
La Universidad de Utah siempre ha tenido a disposición de sus alumnos y visitantes en su página web, imágenes y animaciones maravillosas.
Ahora un amigo me recomendó visitarla de vuelta y me encontré con unas animaciones y evaluaciones interactivas muy básicas, pero muy útiles. La página es del sitio aprender genética y all[i pueden ensayar cosas como construir o duplicar ADN, ARN y traducir proteínas