celula

Genética molecular y microbiana
Concepto e importancia
Genética.- Disciplina que estudia los mecanismos por los cuales los caracteres pasan de un organismo a otro
Importancia.- La genética microbiana es importante por diversas razones:
El gen es la base del funcionamiento celular y la investigación básica en la genética microbiana
Los microorganismos son sistemas relativamente simplespara estudiar los fenómenos genéticos y en consecuencia son empleados como herramienta en los intentos de descifrar los mecanismos genéticos
Los microorganismos se emplean para aislar y duplicar genes específicos provenientes de otros organismos con técnicas llamadas clonamiento celular
Los microorganismos producen muchas sustancias de valor industrial como antibióticos y las manipulacionesgenéticas pueden emplearse para aumentar los rendimientos y mejorar los procesos de fabricación
Muchas enfermedades son producidas por microorganismos y los caracteres genéticos se encuentran detrás de estas funciones perjudiciales. Comprendiendo la genética de los microorganismos que producen enfermedad, se puede controlar más fácilmente su proliferación en el cuerpo y evitarla.
Los virus, aunqueson agentes causantes de enfermedad, pueden considerarse como elementos genéticos
Estructura de los genes en procariotas y eucariotas
El genoma bacteriano consta de una sola molécula circular de DNA cerrada covalentemente distribuida en el interior de la célula
El genoma eucariótico consta de varios segmentos lineales de DNA que se encuentra en cromosomas individuales en el núcleo celular. Cadacromosoma eucariótico consta de una sola molécula de DNA unidas a proteínas llamadas histonas
En contraste a los procariotas, la transcripción y traducción están separados en los eucariotas, la transcripción se realiza en el núcleo y las moléculas de RNA se trasladan al citoplasma para la traducción
Los genes de los eucariotas se encuentran con frecuencia fragmentados, regiones nocodificantes parciales separan las regiones de codificación
exones.-
región de codificación
intrones.-
regiones no codificantes
Tanto los intrones como los exones se transcriben en RNA y el RNAm funcional se forma más tarde por eliminación enzimática de las regiones no codificantes.
Estructura del DNA y proteínas de unión del DNA
Tamaño y peso molecular del DNA
El tamaño de una molécula deDNA, se puede expresar en términos de su peso molecular, pero puesto que un nucleótido sencillo tiene un peso molecular de 400 daltons y los polinucleótidos del DNA tienen muchos nucleótidos de largo, el peso molecular aumenta rápidamente. Así una molécula de DNA con 1000 bases contendría 1 kilobase (kb) de DNA. La doble hélice de DNA tendrá pares de kilobases.
La complementaridad de las moléculasde DNA proviene del apareamiento específico de las bases de purinas y pirimidinas: En la hélice, el DNA tiene dos surcos diferentes: surco mayor y surco menor. Existen muchas proteínas importantes que interactúan en forma específica con el DNA. En general, estas proteínas interactúan sobre todo con el surco mayor donde hay una considerable cantidad de DNA
DNA superenrrollado
La formaconvencional como se ilustra la estructura del DNA es más bien muy rígida. Si se sabe que el DNA de E. coli es 1000 veces más largo que la misma célula, ... cómo es posible empaquetar tanto DNA en un espacio tan pequeño ?. El superenrrollamiento es el estado en el que el DNA se repliega sobre sí mismo de modo que su enrollamiento es muy apretado. El superenrollamiento puede ser:
(+): el DNA se enrolla enla misma dirección a la doble hebra
(-): el DNA se enrolla en dirección opuesta a la doble hebra
Cómo se superenrolla la doble hebra de DNA?
La enzima topoisomerasa II (girasa) induce el superenrollamiento:
1. Se enrolla la molécula de DNA
2. Ruptura en el lugar donde las dos cadenas se acercan
3. La doble hélice es unida de nuevo en el lado opuesto de la ruptura
La enzima...