007 Biolog a molecular

Biología molecular I

Bioquímica: el estudio de un sólo componente de un organismo.
Genética: el estudio de un organismo sin ese componente.
Genética bioquímica
Observe la ruta biosíntética de la arginina:

Intermediarios: . .

Enzimas: A,B,C

La ruta implica la conversión de
vía dos intermediarios, y a aginina. Los tres
pasos en la conversión de
a arginina son catalizados por las tres enzimas:A, B y C
(genes A, B y C).
Puede haber defectos en cualquiera de los 3 pasos de la síntesis de la arginina. Mientras
que haya arginina en el medio, todos los mutantes de la arginina pueden crecer en un
medio mínimo.
Dada una serie de mutantes de la arginina, es posible determinar qué mutantes tienen
mutaciones en qué genes (pasos) de la ruta sintética, analizando el crecimiento de los
mutantes yobservando las acumulaciones de intermediarios en la ruta sintética.
Ruta y pasos defectuosos en cada mutante:

Mutante
Arg1
X
Arg3
X
Arg5
X
Arg1/Arg3 X
X
(doble mutante: bloqueado en dos pasos)

Arg1 tiene una mutación en el gen A
Arg3 tiene una mutación en el gen B
Arg5 tiene una mutación en el gen C

Pruebas de Epistasis
La epistasis tiene lugar cuando el fenotipo asociado a un alelo oculta laexpresión del
fenotipo asociado a otro alelo.
Utilizando cepas mutantes, se pueden obtener intermediarios y observar el crecimiento
de estos mutantes sujetos a ciertas condiciones. Utilizando este tipo de información, se
pueden ordenar los genes en una ruta (si no se conociese el orden).
C de cepas sujetas a las siguientes condiciones:
Medio mínimo con:

Interpretaciones:
Por ejemplo, dado un mediomínimo más “
”, el mutante Arg1 no puede crecer
porque tiene un defecto en el paso que convierte a en (mutación en el gen A).
El mutante Arg1 sólo puede crecer si se le añade o
o
o arginina al medio.
El mutante Arg1 acumulará
porque no puede convertirlo en
.
El mutante doble presenta defectos en dos pasos de la ruta. Este mutante tiene
mutaciones en ambos genes: A y B. Es bloqueado en el pasoprevio de la ruta.
El doble mutante Arg1/Arg3 tiene los requisitos de crecimiento del mutante en el último
de los dos pasos (Ej.: en este caso, el mutante Arg3).
El doble mutante Arg1/Arg3 acumula el intermediario
como el mutante en el
primero de los dos pasos (Ej.: en este caso, el mutante Arg1).
Este es un ejemplo de epistasis. El fenotipo del mutante Arg3 oculta el fenotipo del
mutante Arg1 cuandose realizan pruebas de crecimiento con diferentes intermediarios.
La información que se deriva de este tipo de experimentos (pruebas de crecimiento) nos
permite determinar el orden de los pasos (esto es, de los genes) de una ruta biosintética.
Biología molecular
En la primera mitad del siglo XX se realizaron varios experimentos clave para deducir
la naturaleza del material genético.
1.Descubrimiento del “Principio de transferencia”
1928: F. Griffith realizó experimentos con bacterias.

Griffith estaba estudiando la bacteria pneumocócica – infectaba a los ratones y
los mataba.
2 cepas:
1) Cepa lisa– infecciosa (virulenta); crece en colonias lisas en la placa Petri
(cepa S) (Está encapsulada por unos polisacáridos que la hacen resistente al sistema
inmunológico del ratón).
2) Cepa rugosa–no infecciosa (no virulenta); crece en colonias rugosas en la
placa Petri (cepa R) (carece del revestimiento de polisacáridos por lo que es vulnerable
al sistema inmunológico del ratón).
Griffith estudió el efecto de estas cepas de bacterias en los ratones.
Infectó a los ratones con bacterias pneumocócicas.
Experimentos:
1) Inyectó la cepa S a los ratones → Los ratones murieron
2) Inyectó la cepaR a los ratones → Sin efecto perjudicial
3) Inyectó la cepa S matada por el calor a los ratones → Sin efecto perjudicial
4) Inyectó una mezcla de cepa R viva y cepa S muerta por el calor → Los
ratones murieron
Los resultados del experimento 4 fueron sorprendentes porque ni la cepa R ni la cepa S
muerta por el calor eran consideradas virulentas, tomadas independientemente. Griffith
aisló y...