Rodrigo Ricardo

El dogma central de la biología: definición y teoría

Publicado el 12 septiembre, 2020

Definición del dogma central de la biología

A veces, cuando hablamos de la apariencia, las habilidades o comportamientos especiales de las personas, decimos: ‘Está en tus genes’. Es cierto: la información genética contenida en su secuencia de ADN determina muchas cosas sobre usted, como el color de su cabello, la forma de sus ojos, su tipo de sangre e incluso su susceptibilidad a ciertas enfermedades.

Pero, ¿alguna vez se preguntó cómo una secuencia particular de nucleótidos, llamada A, C, G y T, puede conducir a características físicas notables? El dogma central de la biología describe precisamente eso. Proporciona el marco básico de cómo fluye la información genética desde una secuencia de ADN hasta un producto proteico dentro de las células. Este proceso de información genética que fluye del ADN al ARN y a la proteína se llama expresión genética .

Una analogía del dogma central

Para empezar, veamos una analogía para hacer más tangible el dogma central. Digamos que quieres aprender a hacer una cómoda de madera, pero no conoces a nadie que sepa cómo hacerlo. Afortunadamente, en tu ciudad hay una biblioteca realmente buena que tiene una sección de libros sobre carpintería. Así que coge un bolígrafo y un cuaderno y se dirige a la biblioteca para buscar una guía práctica.

Cuando llegas a la biblioteca, buscas en los estantes hasta que encuentres un libro que tenga un buen conjunto de instrucciones para una cómoda que te guste. Saca su bolígrafo y su cuaderno y copia (o ‘transcribe’) las instrucciones. Satisfecho, toma sus notas y regresa a casa.

En casa, en tu taller, tienes toda la madera y las herramientas que necesitas para hacer la cómoda. Sigues las instrucciones y haces un aparador atractivo, “traduciendo” efectivamente las palabras escritas en un objeto físico que puedes usar en tu hogar. Tada!

Esta analogía ha sentado las bases para que comprendamos el dogma central a nivel molecular. La biblioteca representa el núcleo y su taller en casa representa el citoplasma. Todos los libros de la biblioteca representan el ADN, el material genético de la célula, almacenado en los cromosomas.

Las instrucciones para la cómoda de madera que eligió representan un solo gen. Como sabrá, cada gen contiene las instrucciones necesarias para producir un solo tipo de proteína. El aparador terminado, entonces, representa el producto proteico. La madera que usaste para hacer el tocador representa aminoácidos, que son los componentes básicos de las proteínas.

¿Y el portátil? Representa el ARN, que es una molécula más pequeña que puede salir del núcleo hacia el citoplasma, donde se producen las proteínas. En pocas palabras, el dogma central establece que el ADN conduce al ARN que, a su vez, conduce a la proteína.

ADN a ARN – Transcripción

La información de la secuencia de ADN se convierte en ARN en un proceso llamado transcripción , que es el primer paso de la expresión génica, donde un segmento de ADN se copia en ARN. Esto es análogo a copiar notas de un libro de la biblioteca. Es útil recordar que la transcripción y la transcripción provienen de palabras como escriba y script, que tienen que ver con escribir cosas.

Primero, la molécula de ADN de doble hebra está parcialmente ‘descomprimida’ y una enzima llamada ARN polimerasa copia literalmente los nucleótidos del gen uno por uno en una molécula de ARN. Al igual que el ADN, el ARN está formado por una secuencia particular de nucleótidos. A diferencia del ADN, el ARN tiene una sola hebra y es una molécula más frágil y temporal dentro de la célula. Muy importante, el ARN es pequeño y puede salir fácilmente del núcleo e ir al citoplasma, donde se producen las proteínas.

Volviendo a nuestra analogía: es muy fácil llevar sus notas a casa desde la biblioteca. ¡No querrá tener que construir su tocador allí en la biblioteca, y ciertamente no querrá llevarse toda la colección permanente de libros de la biblioteca a su casa!

ARN a proteína – traducción

La secuencia codificada en la molécula de ARN se decodifica y se convierte en una secuencia de aminoácidos en un proceso llamado traducción . En nuestra analogía, esta parte equivale a construir el tocador de madera de acuerdo con las notas escritas que trajo a casa de la biblioteca. Puede recordar esta palabra si recuerda que traducir significa ‘convertir cosas de un idioma a otro’. En nuestra analogía, estamos traduciendo entre palabras escritas y un objeto físico. En la célula, estamos traduciendo entre una secuencia de nucleótidos y una secuencia de aminoácidos.

En el citoplasma, el ribosoma traduce la información de la secuencia de ARN en una secuencia de aminoácidos. Grupos de tres ácidos nucleicos en el ARN, llamados codones , instruyen al ribosoma para que coloque ciertos aminoácidos en la cadena. Por ejemplo, la secuencia de ARN AAG codifica el aminoácido lisina y la secuencia GCG codifica la alanina.

Las células usan 20 aminoácidos en sus proteínas, y antes de comenzar a argumentar que las matemáticas no funcionan, es importante tener en cuenta que los codones pueden ser redundantes. Por ejemplo, hay cuatro codones diferentes (GGT, GGC, GGA, GGG) que instruyen al ribosoma para que coloque un aminoácido de glicina en la cadena. Sin embargo, cada codón solo codifica un aminoácido. AAA siempre codifica para lisina, nunca para nada más.

Codón por codón, se forma una cadena creciente de aminoácidos en una secuencia particular. Esta cadena de aminoácidos luego se pliega en una estructura tridimensional llamada proteína. Debido a sus estructuras, las proteínas pueden realizar muchas funciones importantes en la célula, al igual que los objetos que haces con madera pueden realizar funciones importantes en tu hogar. ¿No son increíbles las células?

Proteínas y fenotipos

Al comienzo de la lección, se le prometió que comprendería cómo el material de la secuencia de ADN puede conducir a características físicas o fenotipos notables. Como era de esperar, este es un tema complicado. Pero, en el caso de las enzimas, es bastante fácil de entender.

Por ejemplo, digamos que hay una enzima (una proteína) que produce un pigmento azul en las flores. La estructura de la proteína es importante para su función enzimática y ciertas estructuras conducirían a una producción de pigmento menos eficiente.

Las variaciones en la secuencia de ADN entre diferentes plantas, como hemos visto, conducirían a diferentes secuencias de ARN y potencialmente diferentes secuencias de aminoácidos. Esto podría conducir a diferentes estructuras enzimáticas con diferentes niveles de producción de pigmento, lo que daría lugar a flores con pétalos de color azul más claro y más oscuro.

Resumen de la lección

¿Alguna vez se preguntó cómo una secuencia particular de nucleótidos, llamada A, C, G y T, puede conducir a características físicas notables? El dogma central de la biología describe precisamente eso. Proporciona el marco básico de cómo fluye la información genética desde una secuencia de ADN hasta un producto proteico dentro de las células. Este proceso de información genética que fluye del ADN al ARN y a la proteína se llama expresión genética .

La transcripción es el primer paso de la expresión genética, donde un segmento de ADN se copia en ARN. La ARN polimerasa copia los nucleótidos del gen uno por uno en una molécula de ARN. La secuencia codificada en la molécula de ARN se decodifica y se convierte en una secuencia de aminoácidos en un proceso llamado traducción .

En la célula, estamos traduciendo entre una secuencia de nucleótidos y una secuencia de aminoácidos. En el citoplasma, el ribosoma traduce la información de la secuencia de ARN en una secuencia de aminoácidos. Grupos de tres ácidos nucleicos en el ARN, llamados codones , instruyen al ribosoma para que coloque ciertos aminoácidos en la cadena.

Términos relacionados

dogma central

Terminología Definiciones / Explicaciones
La expresion genica Proceso de información genética que fluye del ADN al ARN y a la proteína.
Transcripción La información de la secuencia de ADN se convierte en ARN
Polimerasa de ARN Enzima que copia los nucleótidos del gen uno por uno en una molécula de ARN.
Traducción la secuencia codificada en la molécula de ARN se decodifica y se convierte en una secuencia de aminoácidos
Ribosoma traduce la información de la secuencia de ARN en una secuencia de aminoácidos
Codones le indica al ribosoma que coloque ciertos aminoácidos en la cadena

Los resultados del aprendizaje

Tan pronto como termine la lección, asegúrese de que pueda:

  • Enuncie el propósito del dogma central de la biología.
  • Detalla cómo funciona esta secuencia
  • Diferenciar entre los procesos de transcripción y traducción.
  • Discutir fenotipos en la secuencia de ADN.

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