domingo, 24 de noviembre de 2013

¿Existen las razas humanas?

Desde los años sesenta, algunos antropólogos y profesores de antropología han reconcebido "raza" como una categoría cultural o construcción social, en otras palabras, como una manera particular que la mayoría de agente tiene al hablar de sí mismos y de los otros. Por eso se afirma que el término "raza" por sí solo debe ser analizado y el cómo y el por qué la gente usa la idea de raza, está más explicado por la historia y las relaciones sociales que por rasgos físicos o biológicos.
Paralelamente se desarrolla la antropología biológica para el estudio humano más profundo aprovechando el desarrollo de la biología molecular y la genética. El resultado de ello ha debilitado el concepto de razas humanas por la complejidad de las conclusiones al momento de cruzar datos con los diferentes métodos usados; de tal manera que la tendencia es de reemplazar raza por etnias (con inclusión de los caracteres culturales) y finalmente por poblaciones o clines. Incluso en un pequeño grupo poblacional se puede encontrar gran complejidad de resultados. Algunos de los métodos usados en el siglo XX son los análisis genéticos a través del estudio de los grupos sanguíneos y más recientemente de los haplogrupos del ADN de mitocondrias y cromosomas de nuestras células, mostrando que lo que denominamos razas tienen en realidad una herencia compleja y dependiente de muchos genes.

Análisis de ADN

Gran importancia para la explicación de la actual diversidad humana recae en nuestro material genético. El ADN o ácido desoxirribonucleico, contiene la información genética usada en el desarrollo y el funcionamiento de todos los seres vivos y es el responsable de la transmisión hereditaria, forma parte de los cromosomas que están en el núcleo de las células y también hay ADN en las mitocondrias pero en pequeña cantidad.
El ADN o genoma mitocondrial, cuya estructura fue descifrada en 1981 por S. Anderson, tiene herencia matrilineal, es decir, que heredamos nuestras mitocondrias solo de nuestras madres. Una característica importante es que no se recombina, ello implica que los únicos cambios que podrían haber ocurrido, se deben exclusivamente a mutaciones a lo largo de multitud de generaciones. En el ser humano se calcula que cada 5000 a 10000 años surge una mutación en una de las bases del ADN mitocondrial; según esto se obtienen dos importantes conclusiones: primera, que se logra demostrar el origen africano de los humanos modernos, calculando que toda la humanidad desciende matrilinealmente de una sola mujer, la Eva mitocondrial, mujer africana que habría vivido hace aproximadamente 190000 años; y en segundo lugar, se demuestra que no existen razas puras, ya que todos los pueblos descienden de la mezcla de un conjunto de linajes diferentes. (Cann, 1987).
Para tener una mejor visión de nuestro árbol genético fue necesario buscar la herencia patrilineal. El cromosoma Y cumple bien esta función, ya que es el cromosoma que determina el sexo masculino y, por lo tanto, se hereda del padre a hijos varones; su potencial para el análisis evolutivo humano fue descubierto en 1985 por 2 trabajos independientes (Casanova 1985 y Lucotte 1985). El cromosoma Y es muy estable por su baja recombinación y nos ha permitido conocer que todos descendemos de un único hombre, a quien se denomina Adán cromosómico, es africano y tiene una antigüedad de unos 140000 años.

Sólo existe una raza: la humana

Rita Levi-Montalcini (1909-2012)
Traducción y presentación de José Luis López Bulla. España, julio del 2008. 

Rita Levi-Montalcini, la importante neurobióloga y Premio Nóbel de Medicina, encabeza un importante manifiesto contra el racismo. A sus noventa y nueve años, ahí está al pie de la idea y en el sendero de la solidaridad. A sus pies, señora. Este blog se honra en reproducir el manifiesto.

I. Las razas humanas no existen. La existencia de las razas humanas es una abstracción que se deriva de una falsa interpretación de pequeñas diferencias físicas, que nuestros sentidos perciben, erróneamente asociadas a diferencias "psicológicas" e interpretadas sobre la base de prejuicios seculares. Estas abstractas subdivisiones, fundadas en la idea de que los humanos constituyen grupos biológica y hereditariamente muy distintos son puras invenciones que siempre se han utilizado para clasificar arbitrariamente hombres y mujeres en "mejores" y "peores" y, de esta manera, discriminar a los últimos (siempre los más débiles), después de haberles achacado que son la clave de todos los males en todos los momentos de crisis.

II. La humanidad no está formada por grandes y pequeñas razas. Es, sin embargo y ante todo, una red de personas vinculadas. Es verdad que los seres humanos se juntan en grupos de individuos, comunidades locales, etnias, naciones y civilizaciones. Pero esto no sucede porque tengan los mismos genes sino porque comparten historias de vida, ideales y religiones, costumbres y comportamientos, formas y estilos de vida, incluso culturales. Las agrupaciones nunca son estables a partir de los DNA idénticos; al contrario, están sujetas a profundos cambios históricos: se forman, se transforman, se mezclan, se fragmentan y se disuelven con una rapidez incompatible con los tiempos exigidos por los procesos de selección genética.

III. El concepto de raza no tiene significado biológico en la especie humana. El análisis de los DNA humanos ha demostrado que la variabilidad genética en nuestra especie --menores que las de nuestros "primos", los chimpancés, gorilas y orangutanes- está representado sobre todo por diferencias entre personas de la misma población, mientras que son menores las diferencias entre poblaciones y continentes diversos. Los genes de dos individuos de la misma población son, como promedio, ligeramente más similares entre ellos que las de aquellas personas que viven en continentes diversos. Precisamente a causa de estas reducidas diferencias entre poblaciones incluso los científicos racistas nunca definieron cuántas razas constituyen la especie humana, estableciendo unas estimaciones que oscilan entre dos y doscientas razas.

IV. Está ya consolidado el carácter falso, construido y pernicioso, del mito racista, de la identificación de la "raza aria" con la imagen de un pueblo belicoso, vencedor, "puro" y "noble" con una buena parte de Europa, India y Asia central como patria y una lengua que en teoría está en la base de las lenguas indo-europeas. Bajo el perfil histórico, resulta extremadamente difícil identificar a los arios, en tanto que pueblo, y la noción de familia lingüística indo-europea que deriva de una clasificación convencional. Por el contrario, los modernos datos arqueológicos indican que Europa fue poblada en el Paleolítico por una población de origen africano y en el Neolítico se sobrepusieron otros inmigrantes provenientes del Próximo Oriente. El origen de los italianos actuales viene de los mismos inmigrantes africanos y meridionales que constituyen hoy el tejido perennemente vivo de Europa. A pesar de ello la dramática originalidad del racismo fascista se debe al aliado nazi la identificación incluso de los italianos con los "arios".

V. Es una leyenda que los sesenta millones de italianos de hoy desciendan de familias que habitaron la Italia de hace un milenio. Los mismos romanos construyeron su imperio acogiendo a personas de diversas procedencias, dándoles el estatus de cives romanos. Los fenómenos de mestizaje cultural y social, que caracterizaron la historia de toda la península -pero también los griegos, judíos, africanos, hispanos y los considerados como "bárbaros"- produjeron la híbrido que llamamos cultura italiana. Durante siglos, los italianos -aunque dispersos en el mundo y viviendo en una Italia de pequeños Estados-continuaron identificándose y fueron identificados con esta cultura global y variada, humanística y científica.

VI. No existe una raza italiana, sólo existe un pueblo italiano. Italia se unificó como Nación sólo en 1860. Hoy varios millones de italianos, en el pasado emigrantes y con frecuencia concentrados en ciudades y barios extranjeros, se consideran y son italianos. Una de nuestras mayores riquezas es la de haberse mezclado con tantos pueblos y haber intercambiado sus culturas, "cruzándose" física y culturalmente. Atribuir a una inexistente "pureza de sangre" la "nobleza" de la "Nación", significa reducir la homogeneidad de una supuesta componente biológica y a los habitantes actuales del territorio italiano un patrimonio milenio y extendido de culturas.

VII. El racismo es simultáneamente homicida y suicida. Los imperios se convirtieron en tales gracias a la convivencia de pueblos y culturas diversas, y se colapsaron cuando se fragmentaron. Así ha ocurrido y sucede en las naciones con las guerras civiles y cuando, para enfrentarse a las crisis, tomaron a las minorías como chivos expiatorios. El racismo es suicida porque no sólo golpea a los que pertenecen a pueblos distintos sino a los mismos que lo practican. La tendencia al odio indiscriminado que lo alimenta se extiende por contagio de ideas a toda alteridad externa o extraña con respecto a una definición cada vez más estrecha de la "normalidad". Agrede a quienes están "fuera de la raya", los "locos", los "pobres de espíritu", los gays y lesbianas, los poetas, los artistas, los escritores alternativos, todos los que no son homologables a tipologías humanas estandard, aunque sean quienes permiten realmente a la humanidad cambiar continuamente y vivir. Todo sistema viviente se mantiene tal si sólo es capaz de cambiar, y nosotros, los seres humanos, cambiamos cada vez menos con los genes y siempre más con los inventos de nuestros "benévolamente desordenados" cerebros.

VIII. El racismo discrimina, niega las relaciones, introduce amenazas en los pensamientos y comportamientos diversos. Para los defensores de la raza italiana, África aparece como una amenaza pavorosa y el Mediterráneo es el mar que, simultáneamente, separa y une. Por esto, los racistas sostienen que no existe una "común raza mediterránea". Para rechazar todavía más a África, los científicos racistas levantan una barrera contra "semitas" y "camitas", que son con los que podemos entrar más fácilmente en contacto. La ciencia a señalado que uno existe una clara distinción genética entre los mediterráneos de Europa (occientales) y los de otra parte, orientales y africanos. Desde el punto de vista paleontológico y genético, están absolutamente demostradas las teorías que sostienen el origen africano de los pueblos de la tierra, comprendidos todos en una única raza.

IX. Los judíos italianos son simultáneamente judíos e italianos. Los judíos, como todos los pueblos migrantes (nadie emigra a partir de una libre opción, sino que muchos lo son por necesidad) se han esparcido por el Mundo y han formado parte de diversas culturas, manteniendo a la vez su propia identidad de pueblo y religión. Así sucedió, por ejemplo, con los armenios, con los mismos italianos emigrantes y así está ocurriendo con los migrantes de ahora: africanos, filipinos, chinos, árabes de diversos países, pueblos pertenecientes al Este europeo o a Sudamérica, etc. Todos estos pueblos tuvieron la dolorosa necesidad de emigrar, pero también la suerte -en los mejores casos- de enriquecerse uniendo su cultura a la de quienes les dieron hospitalidad, enriqueciéndose igualmente, sin anular, cuando fue posible, ni la una ni la otra.

X. La ideología racista está basada en el temor de la "alteración" de la propia raza, aunque ser "bastardos" represente un bien. Es totalmente ciega con respecto al hecho de que muchas sociedades reconozcan que casarse fuera, incluso con los propios enemigos, está bien porque saben que las alianzas son más preciosas que las barreras. Por lo demás, en los humanos los caracteres físicos se alteran mucho más por las condiciones de vida que por la selección, ya que las características psicológicas de los individuos y los pueblos no están escritos en sus genes. El mestizaje cultural es la base fundante de la esperanza de progreso que se deriva de la constitución de la Unión Europea. Una Italia racista que se fragmentase en "etnias" separadas, como ha ocurrido en la ex Yugoeslavia, sería devastada y devastante ahora y en el futuro.

Las consecuencias del racismo son realmente epocales: significan la pérdida de cultura y de plasticidad, homicidio y suicidio, de fragmentación e implosión, incontrolables porque están originadas por la repulsa indiscriminada hacia quienes se consideran los "otros" y no "nosotros".

Firmantes

Rita Levi Montalcini. Neurobióloga. Premio Nobel de Medicina. 
Enrico Alleva, Docente di Etologia, Istituto Superiore di Sanità, Roma Guido Barbujani, Docente di Genetica di popolazioni, Università Ferrara
Marcello Buiatti, Docente di Genetica, Università di Firenze
Laura dalla Ragione, Psichiatra e psicoterapeuta, Perugia
Elena Gagliasso, Docente di Filosofia e Scienze del vivente, Università La Sapienza, Roma
Massimo Livi Bacci, Docente di demografia, Università di Firenze
Alberto Piazza, Docente di Genetica Umana, Università di Torino
Agostino Pirella, Psichiatra, co-fondatore di Psichiatria democratica, Torino
Francesco Remotti, Docente di Antropologia culturale, Università di Torino
Filippo Tempia, Docente di Fisiologia, Università di Torino

Flavia Zucco, Dirigente di Ricerca, Presidente Associazione Donne e Scienza, Istituto di Medicina molecolare, CNR , Roma

sábado, 23 de noviembre de 2013

Genomas

En el curso de la década de los noventa, se  han iniciado y desarrollado varios proyectos de secuenciación completa del genoma de diversas especies, el más publicitado de los cuales ha sido el programa de Genoma Humano.
Estos proyectos se proponen determinar la secuencia completa del genoma de distintas especies, localizando con exactitud la ubicación de los genes y el resto del material hereditario.
La metodología del ADN recombinante y sus técnicas asociadas (vectores de clonación, enzimas de restricción, transformación artificial de células procariotas y eucariotas, bibliotecas de genes, sondas moleculares, secuenciación, genética inversa, PCR, etc.) han alcanzado un desarrollo suficiente como para que se planteara la pertinencia y viabilidad de un proyecto de caracterización detallada (hasta nivel de secuencia de nucleótidos) de genomas de una serie de organismos modelo.
Actualmente se han completado las secuencias de varios virus y bacterias patógenas, así como las de algunos organismos superiores.

domingo, 17 de noviembre de 2013

Mutaciones

Es todo cambio en la información hereditaria. Esto es, será una mutación todo cambio que afecte al material genético: ADN, cromosomas o cariotipo. Las mutaciones pueden producirse tanto en células somáticas como en células germinales, en estas últimas tienen mayor transcendencia. Las mutaciones sólo son heredables cuando afectan a las células germinales. Si afectan a las células somáticas se extinguen por lo general con el individuo, a menos que se trate de un organismo con reproducción asexual. Las mutaciones pueden ser: naturales (espontáneas) o inducidas (provocadas artificialmente con radiaciones, sustancias químicas u otros agentes mutágenos).
Según la extensión del material genético afectado se distinguen los siguientes tipos de mutaciones:
1) Génicas
2) Cromosómicas estructurales
3) Cromosómicas numéricas o genómicas

1) Mutaciones génicas: Son aquellas que producen alteraciones en la secuencia de nucleótidos de un gen. Existen varios tipos:


a) Sustituciones de pares de bases. Éstas pueden ser:

- Transiciones: Es el cambio en un nucleótido de la secuencia del ADN de una base púrica por otra púrica o de una base pirimidínica por otra pirimidínica.
- Transversiones: Es el cambio de una base púrica por una pirimidínica o viceversa.



b) Perdida o inserción de nucleótidos. Este tipo de mutación produce un corrimiento en el orden de lectura. Pueden ser:

- Adiciones génicas: Es la inserción de nucleótidos en la secuencia del gen.
- Deleciones génicas: Es la pérdida de nucleótidos.

Las sustituciones provocan la alteración de un único triplete y, por tanto, salvo que indiquen un triplete de parada, o un aminoácido del centro activo de una enzima, no suelen tener grandes efectos sobre la proteína codificada, pues afectan a un único aminoácido  y la proteína seguirá pudiendo realizar la misma función. Sin embargo, las mutaciones que impliquen un corrimiento en el orden de lectura, adiciones o deleciones, salvo que se compensen entre sí, pueden alterar la secuencia de aminoácidos de la proteína codificada a partir del punto donde se produjo la mutación y sus consecuencias suelen ser graves, pues todos los aminoácidos de la secuencia proteica a partir de dicho punto serán diferentes.
2) Mutaciones cromosómicas estructurales: Son los cambios en la estructura interna de los cromosomas. Se pueden agrupar en dos tipos:
a) Las que suponen pérdida o duplicación de segmentos o partes del cromosoma:

- Deleción cromosómica: Es la pérdida de un segmento de un cromosoma.
- Duplicación cromosómica: Es la repetición de un segmento del cromosoma.


b) Las que suponen variaciones en la distribución de los segmentos de los cromosomas.

- Inversiones: Un segmento cromosómico de un cromosoma se encuentra situado en posición invertida.
- Traslocaciones: Un segmento cromosómico de un cromosoma se encuentra situado en otro cromosoma homólogo o no.
3) Mutaciones cromosómicas numéricas: Son alteraciones en el número de los cromosomas propios de la especie. Pueden ser: Euploidías y Aneuploidías

a) Euploidía: Cuando la mutación afecta al número de juegos completos de cromosomas con relación al número normal de cromosomas de la especie. Las euploidías se pueden clasificar por el número de cromosomas que se tengan en:

- Monoploidía o haploidía: Si las células presentan un solo juego (n) de cromosomas.
- Poliploidía: Si presentan más de dos juegos; pudiendo ser: triploides (3n), tetraploides (4n), etc.

También se pueden clasificar por la procedencia de los cromosomas en:
Autopoliploidía. Si todos los juegos proceden de la misma especie.
Alopoliploidía. Si los juegos proceden de la hibridación de dos especies.


Agentes mutágenos

Un agente mutágeno es todo factor capaz de aumentar la frecuencia de mutación natural. Existen diversos factores, tanto físicos como químicos, capaces de actuar como agentes mutágenos. En realidad, actuarán como agentes mutágenos todos aquellos agentes capaces de alterar el material genético y en particular, aquellos que alteren la secuencia del ADN. Los principales agentes mutágenos son:

1) Agentes físicos:
- Las radiaciones electromagnéticas como los rayos X y los rayos gamma.
- Las radiaciones corpusculares como los rayos á, los rayos ß y los flujos de protones o neutrones que generan los reactores nucleares u otras fuentes de radiactividad natural o artificial.
- Ciertos factores físicos como los ultrasonidos, los choque térmicos, la centrifugación, etc.

2) Agentes químicos:
-Los análogos de las bases nitrogenadas.
-El ácido nitroso (HNO2), porque desamina ciertas bases nitrogenadas.
-Los alcaloides como la cafeína, la nicotina, etc.
-El gas mostaza, el agua oxigenada (H2O2), el ciclamato, etc.

Síntesis de proteínas

Los aminoácidos son compuestos químicos formados por un grupo amino y un grupo carboxilo. Cuando dos aminoácidos se combinan se obtiene un dipéptido, tres aminoácidos un tripéptido y mayor cantidad de uniones de aminoácidos forman polipéptidos. Cuando el polipéptido consta de más de medio centenar de aminoácidos se denomina proteína. Los aminoácidos necesarios para la formación de proteínas están en el citoplasma de las células. Esas uniones se codifican en el núcleo celular, como se explicará más adelante. Una de las formas de clasificar a los aminoácidos es en esenciales y no esenciales. Los aminoácidos esenciales tienen que ser incorporados con la dieta porque el organismo no los sintetiza. Los aminoácidos no esenciales son elaborados por el individuo.

Aminoácidos esenciales
Aminoácidos no esenciales

Arginina (requerido por los jóvenes, pero no por los adultos) - Histidina (requerido en niños) - Fenilalanina -  Isoleucina – Leucina – Lisina – Metionina – Treonina – Triptofano - Valina


Ácido glutámico – Ácido aspártico – Alanina – Arginina – Asparagina – Cisteína – Glicina – Glutamina – Prolina – Serina - Tirosina

Las proteínas son macromoléculas orgánicas constituidas por cadenas lineales de aminoácidos que llevan carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno en su composición. Algunas de estas sustancias orgánicas llevan azufre y fósforo y en menores proporciones magnesio, hierro y otros elementos. Las proteínas son los compuestos orgánicos más importantes de los seres vivos, puesto que tienen acciones fundamentales en el organismo, como las que se detallan a continuación.

Estructural

La queratina es una proteína que contiene azufre y está presente en las capas superficiales de la epidermis y en estructuras derivadas como el pelo, las plumas, las uñas y los cuernos. Por otra parte, el colágeno forma parte de fibras resistentes en los tejidos de sostén (fibras colágenas).

Transporte

La hemoglobina de los glóbulos rojos lleva oxígeno desde los alvéolos pulmonares hacia todas las células del organismo y retira el dióxido de carbono producto de los desechos celulares.

Defensa

Los anticuerpos tienen una estructura proteica, capaces de reaccionar ante diversas noxas en defensa del organismo.

Reguladora

Las reacciones bioquímicas son catalizadas por enzimas.

Hormonal

Diversas hormonas, de naturaleza proteica, regulan las funciones vitales del organismo.

Contráctil

Las fibras musculares poseen actina y miosina, proteínas que permiten la contracción y relajación muscular.

El genoma es toda la información genética presente en el ADN del individuo. Las subdivisiones o partes del ADN forman los genes, con lo cual cada gen es una secuencia de nucleótidos que contiene la información para crear una determinada proteína. El genoma humano contiene alrededor de 30000 genes. Toda la información encerrada en un gen se utiliza para sintetizar los distintos tipos de ARN y todas las proteínas. Dentro de cada gen hay una parte que se transcribe a ARN y otra parte que determina en que lugar se expresa.


A partir del ADN se sintetiza ARN por medio de la enzima ARN polimerasa, que copia una secuencia de nucleótidos (genes) de una de las cadenas del ADN. El ARN es el encargado de controlar las etapas intermedias en la formación de proteínas mediante el ARN mensajero, el ARN de transferencia y el ARN ribosómico.



Síntesis de ARN (Transcripción)

La síntesis de ARN se produce partiendo de la copia de un tramo de ADN. Es así como la información contenida en el ADN es transferida al ARN. La transcripción se inicia cuando la enzima ARN polimerasa se une a la parte de ADN (gen) que lleva el código para elaborar una determinada proteína. De inmediato se separan las dos hileras de ADN y quedan expuestas sus bases nitrogenadas. El desplazamiento de la ARN polimerasa recorre la hilera expuesta de ADN insertando en dichas bases nitrogenadas los nucleótidos libres de ARN que hay en el núcleo.

La inserción entre bases siempre es citosina del ADN con guanina del ARN, y viceversa. Por otro lado, la timina del ADN se aparea con la adenina del ARN y la adenina del ADN hace lo propio con el uracilo del ARN. En la siguiente tabla se ejemplifican las uniones mencionadas.

Un ejemplo de dicho apareamiento es:
Secuencia de ADN: ...... A-G-T-T-T -C-A-C.......
Secuencia de ARN: ...... U-C-A-A-A-G-U-G.......


Luego que la ARN polimerasa termina de copiar la cadena del ADN se libera la hilera de ARN, mientras que las bases complementarias del ADN se cierran.


El ARN formado se denomina ARN mensajero (ARNm), quien lleva la copia genética del núcleo al citoplasma con las instrucciones para sintetizar una determinada proteína.

Código genético

Las cuatro bases nitrogenadas que posee el ácido desoxirribonucleico (ADN) son la adenina, citosina, guanina y timina. Cada base se une a un grupo fosfato y a una pentosa, la desoxirribosa, y se forma un nucleótido. Cada nucleótido del ADN puede sufrir un sinfín de combinaciones capaces de generar distintos ácidos nucleicos. Así como el alfabeto castellano combina sus 29 letras para formar millares de palabras, los cuatro nucleótidos presentes en el ADN permiten crear una gran variedad de ácidos nucleicos. 

Se puede considerar al ADN como un lenguaje que le indica a la célula como fabricar todas las proteínas necesarias para cumplir con las funciones vitales. Ese lenguaje constituye el código genético, que tiene cuatro letras (A-C-G-T) representantes de las cuatro bases nitrogenadas del ADN. Mediante el código genético, la célula lee esas cuatro letras básicas, las convierte en palabras de tres letras (triplete) y las interpreta para elaborar las proteínas específicas. En síntesis, el código genético es el conjunto de reglas de correspondencia entre las bases nitrogenadas de un ácido nucleico (ADN o ARN) y los aminoácidos para la fabricación o síntesis de proteínas.
El ADN de una determinada bacteria, por ejemplo Clostridium tetani, agente etiológico del tétanos, posee un código genético capaz de generar otro Clostridium tetani cuando se reproduce. Lo mismo sucede con el ADN de una persona, de un caballo, de un manzano, etc. Ahora bien, los cuatro nucleótidos presentes en el ADN de los individuos nombrados son los mismos, es decir, están formados por adenina, guanina, citosina y timina, unidos cada uno a la desoxirribosa y a un grupo fosfato, aunque combinados en distintas secuencias. Algo similar sucede con las páginas de un libro, que reproducen palabras diferentes a pesar de utilizar las mismas letras del alfabeto. 
Las palabras del código genético se denominan codones, cada uno de los cuales está formado por tres letras (tres bases nitrogenadas) que conforman un triplete. Cada codón indica que aminoácido es necesario para fabricar una proteína. Por ejemplo, el codón CUA se lee leucina, el codón CCG prolina y el codón UUC fenilalanina.


El código genético está formado por 64 combinaciones de codones (tripletes) y sus correspondientes aminoácidos, donde cada uno de ellos tiene sus propias palabras.

Código genético:


Síntesis de proteínas (Traducción)

La síntesis de las proteínas se lleva a cabo en el citoplasma de la célula, a diferencia de la transcripción del ARN que se produce en el núcleo. El ARNm contiene un código que se utiliza como molde para la síntesis de proteínas. Es decir, se traduce el lenguaje de la serie de bases nitrogenadas del ARNm al lenguaje de la serie de aminoácidos de la proteína. Este proceso denominado traducción se realiza en los ribosomas adosados en la membrana del retículo endoplasmático granular o rugoso. El ribosoma está formado por dos subunidades, una mayor y otra menor.

Los ribosomas utilizan el código genético para establecer la secuencia de aminoácidos que ha sido codificada por el ARN mensajero. Los aminoácidos que van a formar las proteínas están dispersos en el citoplasma celular. Son acercados al ARN mensajero por el ARN de transferencia (ARNt). Uno de los lados del ARNt transporta un triplete de bases llamado anticodón. En el otro lado se une un aminoácido, proceso que demanda gasto de energía por transformación de adenosin trifosfato (ATP) en adenosin monofosfato (AMP).


La síntesis o traducción de las proteínas se divide en tres fases, llamadas de iniciación, de elongación y de terminación.

Fase de iniciación

La síntesis de proteínas comienza en el momento en que el ARN mensajero se mueve por el ribosoma hasta el codón AUG. Las subunidades ribosomales se unen.

En ese preciso instante, el anticodón del ARN de transferencia se une al codón AUG del ARNm transportando el aminoácido metionina.


Fase de elongación

Llega un segundo ARNt llevando su respectivo aminoácido y se acopla al siguiente codón del ARNm, para el ejemplo, al codón CCU. Hasta aquí se ha formado un dipéptido, donde ambos aminoácidos permanecen unidos por un enlace peptídico.


El primer ARNt que llegó al ribosoma se retira del complemento ribosómico en busca de otros aminoácidos. El tercer ARNt llega con otro aminoácido y se une al codón del ARNm, a AUC en el ejemplo. El aminoácido se adhiere al dipéptido antes formado mediante otro enlace peptídico.

El segundo ARNt se retira del ribosoma. Un cuarto ARNt llega con su aminoácido hasta el ribosoma para acoplarse con el codón UCA del ARNm. La secuencia se repite tantas veces como aminoácidos tenga la futura proteína.


Fase de terminación

La etapa final de la síntesis de proteínas continúa hasta que aparecen los llamados codones stop o de terminación, representados por UUA, UAG y UGA. No existen anticodones complementarios para los codones stop. En cambio, quienes sí reconocen a estos codones son unas proteínas llamadas factores de terminación, que detienen la síntesis de proteínas.


La proteína formada se desprende del ribosoma y queda libre en el citoplasma, lista para ser utilizada por la célula para cumplir una determinada función.


El ARNm se desprende del ribosoma y puede ser leído de nuevo por otros ribosomas, incluso en forma simultánea. También se liberan el ARNt y el factor de terminación. Las subunidades del ribosoma se separan.

Resumiendo, se puede establecer que:
-La traducción es el proceso donde las secuencias del ARN mensajero se convierten en una secuencia de aminoácidos.
-La molécula del ARN mensajero puede tener hasta 10000 bases nitrogenadas.
-Un codón está formado por tres bases nitrogenadas (triplete) que establece un aminoácido.
-El complemento entre codones y aminoácidos constituye el código genético.
-El ARN de transferencia lleva el aminoácido adecuado al ribosoma.
-En uno de los extremos del ARNt hay tres bases nitrogenadas que se ubican en el anticodón, que es el complemento del codón del ARNm.
-La unión aminoácido-ARN de transferencia se realiza con gasto de energía, donde el ATP se transforma de AMP.
-Cuando aparece codón de terminación (codón stop) del ARNm se acoplan los factores de terminación y cesa la síntesis de proteínas.

viernes, 15 de noviembre de 2013

ADN

El ácido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN (y también DNA, del inglés DeoxyriboNucleic Acid), es un tipo de ácido nucleico, una macromolécula que forma parte de todas las células. Contiene la información genética usada en el desarrollo y el funcionamiento de los organismos vivos conocidos y de algunos virus, siendo el responsable de su transmisión hereditaria.
Desde el punto de vista químico, el ADN es un polímero de nucleótidos, es decir, un polinucleótido. Un polímero es un compuesto formado por muchas unidades simples conectadas entre sí, como si fuera un largo tren formado por vagones. En el ADN, cada vagón es un nucleótido, y cada nucleótido, a su vez, está formado por un azúcar (la desoxirribosa), una base nitrogenada (que puede ser adenina→A, timina→T, citosina→C o guanina→G) y un grupo fosfato que actúa como enganche de cada vagón con el siguiente. Lo que distingue a un vagón (nucleótido) de otro es, entonces, la base nitrogenada, y por ello la secuencia del ADN se especifica nombrando sólo la secuencia de sus bases. La disposición secuencial de estas cuatro bases a lo largo de la cadena (el ordenamiento de los cuatro tipos de vagones a lo largo de todo el tren) es la que codifica la información genética: por ejemplo, una secuencia de ADN puede ser ATGCTAGATCGC... En los organismos vivos, el ADN se presenta como una doble cadena de nucleótidos, en la que las dos hebras están unidas entre sí por unas conexiones denominadas puentes de hidrógeno.
Para que la información que contiene el ADN pueda ser utilizada por la maquinaria celular, debe copiarse en primer lugar en unos trenes de nucleótidos, más cortos y con unas unidades diferentes, llamados ARN. Las moléculas de ARN se copian exactamente del ADN mediante un proceso denominado transcripción. Una vez procesadas en el núcleo celular, las moléculas de ARN pueden salir al citoplasma para su utilización posterior. La información contenida en el ARN se interpreta usando el código genético, que especifica la secuencia de los aminoácidos de las proteínas, según una correspondencia de un triplete de nucleótidos (codón) para cada aminoácido. Esto es, la información genética (esencialmente: qué proteínas se van a producir en cada momento del ciclo de vida de una célula) se haya codificada en las secuencias de nucleótidos del ADN y debe traducirse para poder ser empleada. Tal traducción se realiza empleando el código genético a modo de diccionario. El diccionario "secuencia de nucleótido-secuencia de aminoácidos" permite el ensamblado de largas cadenas de aminoácidos (las proteínas) en el citoplasma de la célula. Por ejemplo, en el caso de la secuencia de ADN indicada antes (ATGCTAGATCGC...), la ARN polimerasa utilizaría como molde la cadena complementaria de dicha secuencia de ADN (que sería TAC-GAT-CTA-GCG-...) para transcribir una molécula de ARNm que se leería AUG-CUA-GAU-CGC-... ; el ARNm resultante, utilizando el código genético, se traduciría como la secuencia de aminoácidos metionina-leucina-ácido aspártico-arginina-...

Las secuencias de ADN que constituyen la unidad fundamental, física y funcional de la herencia se denominan genes. Cada gen contiene una parte que se transcribe a ARN y otra que se encarga de definir cuándo y dónde deben expresarse. La información contenida en los genes (genética) se emplea para generar ARN y proteínas, que son los componentes básicos de las células, los "ladrillos" que se utilizan para la construcción de los orgánulos celulares, entre otras funciones.
Dentro de las células, el ADN está organizado en estructuras llamadas cromosomas que, durante el ciclo celular, se duplican antes de que la célula se divida. Los organismos eucariotas (por ejemplo, animales, plantas, y hongos) almacenan la inmensa mayoría de su ADN dentro del núcleo celular y una mínima parte en los elementos celulares llamados mitocondrias, y en los plastos, en caso de tenerlos; los organismos procariotas (bacterias y arqueas) lo almacenan en el citoplasma de la célula, y, por último, los virus ADN lo hacen en el interior de la cápsida de naturaleza proteica. Existen multitud de proteínas, como por ejemplo las histonas y los factores de transcripción, que se unen al ADN dotándolo de una estructura tridimensional determinada y regulando su expresión. Los factores de transcripción reconocen secuencias reguladoras del ADN y especifican la pauta de transcripción de los genes. El material genético completo de una dotación cromosómica se denomina genoma y, con pequeñas variaciones, es característico de cada especie.