¿DE QUÉ ESTÁN HECHOS LOS GENES? Ana y Claudia

          ¿DE QUE ESTÁN HECHOS Y CÓMO SE COPIAN LOS GENES?

Los genes son fragmentos de ADN que tienen información para la síntesis de una proteína o de una cadena polipeptídica. Para conocer cómo actúan debemos averiguar la composición de estos, donde se almacena la información que en los seres vivos se transmite de padres a hijos. 
Se pensaba que los cromosomas estaban formados por proteínas y ADN, por lo tanto, los genes podían estar hechos de: 

• Proteínas: son macromoléculas que tienen un elevado peso molecular y que son polímeros de unas biomoléculas sencillas llamadas aminoácidos. 
• ADN: es una macromolécula formada por polimerización de nucleótidos. Cada nucleótido esta formado por tres componentes: una base nitrogenada (adenina, timina, guanina y citosina); un azúcar (pentosa) llamada desoxirribosa; ácido fosfórico. 
• Una mezcla de los dos. 

       EXPERIMENTO CLAVE.

En 1928 el médico británico Frederick Griffith realizó experimentos con la bacteria que causaba neumonía en humanos, Streptococcus pneumoniae. Trabajo con dos cepas de dicha bacteria, la S virulenta y la R no virulenta. Ambas cepas mueren al calentarlas. Griffith inyectó ambos tipos en ratones. 

Años mas tarde, O. Avery, C.Macleod y M.McCarty concluyeron que el principio de Griffith era el ADN, ya que este no se destruye con el calor. Es el que lleva la información necesaria para que la cepa R puede sintetizar la cápsula idéntica a la de las bacterias S. Esta experiencia demostró que en el ADN se encuentran los genes.  

                          EL ADN: DOBLE HÉLICE.

¿Cómo logran hacer los genes copias de sí mismos y poder pasar así a la siguiente generación? 

James Watson y Francis Crick recogieron todas las evidencias posibles del caso y buscaron una explicación en la que todas las piezas encajasen. Lo sorprendente es que no hicieron ni un solo experimento, emplearon los datos obtenidos por otros científicos.
Se emplearon dos líneas de evidencia:

• Las radiografías de rayos X de fibras de ADN, obtenidas por Rosalind Franklin y Maurice Wilkins que sugerían que la molécula de ADN estaba formada por una hélice, y daban algunas dimensiones clave de la misma.
• Las leyes de Erwin Chargaff, que decía que en cualquier ADN el contenido de sus componentes seguía ciertas normas: 

            - El contenido de adeninas y timinas coincidía.

            - El contenido de guaninas y citosinas también coincidía. 

LEYES DE CHARGAFF

La ley de Chargaff se basa en la relación cuantitativa de los nucleótidos que forman la doble hélice del ácido desoxirribonucleico (ADN), el número total de bases purinas es igual al número total de bases pirimídinas (A+G = C+T). Esto sugería que debía existir un apareamiento, una interacción específica entre estos dos pares de bases.








Watson y Crick propusieron un modelo de doble hélice. Este descubrimiento se considera el avance científico más importante del siglo XX. La combinación de la teoría de la evolución por selección natural de Darwin, las leyes de la genética de Mendel y las bases moleculares de la genética habían conseguido revelar el secreto de la vida. 

                                                                     Esquema de la localización del ADN dentro de una célula.

                            DUPLICACIÓN DEL ADN.

Cuando Watson y Crick desvelaron que la estructura del ADN estaba formada por dos hélices complementarias (es decir, emparejadas), comprendieron enseguida que esta misma estructura sugería un modelo para su duplicación. Durante la duplicación, las dos hebras del ADN se separan gradualmente formando la horquilla de replicación; cada hebra hace de plantilla para la síntesis de una nueva cadena complementaria, ateniéndose a la regla de que una adenina siempre ha de emparejarse con una timina, y una citosina con una guanina.

- Duplicación del ADN en células procariotas y eucariotas

En las células procariotas, con ADN circular, la duplicación del ADN se inicia en un único punto de origen y continúa en las dos direcciones hasta que las dos horquillas de replicación se encuentran. En las células procariotas, en las que la cantidad de ADN es superior, la duplicación se inicia en varios puntos dispersos en la molécula, cada uno de los cuales actúa como origen de una replicación que procede en ambas direcciones.De hecho, el proceso de síntesis del ADN,es de unas 2.600 copias de bases por minuto; en una célula eucariota, si la duplicación de todo el ADN se hubiera de producir a partir de un único punto de origen como en las células procariotas, el tiempo necesario para ello resultaría excesivo. Los puntos de origen de la replicación del ADN en las células eucariotas son numerosísimos. Además de la ADN polimerasa, en el proceso de duplicación del ADN intervienen otras enzimas, como por ejemplo la helicasa, que "desenrolla" la parte de la doble hélice que ha de abrirse para que se inicie la replicación.
La duplicación se logra gracias al apareamiento selectivo de las bases A-T y C-G que funcionan como un molde para replicar e material genético. De esta forma se transmite el mensaje genético de padres a hijos.