Plantilla de ADN: definición y concepto

¿Qué es la plantilla de ADN?

El ADN existe dentro del núcleo como una molécula de doble hebra. Algunas áreas del ADN contienen genes mientras que otras controlan la expresión genética. En áreas donde hay información genética ( un gen ), una hebra es la hebra codificante y la otra es la hebra no codificante . La hebra codificante es la hebra sin molde , es decir, no se copia. La hebra no codificante es en realidad la plantilla .

Plantilla de ADN y transcripción

Su ADN está compuesto por información genética. Esta información codifica las instrucciones para todas las funciones celulares. Para que sus células funcionen correctamente, esta información debe transferirse desde el núcleo (hogar del ADN) al citoplasma. Dado que el ADN no puede salir del núcleo, debe hacer una copia. A esto se le llama expresión genética .

El primer paso de la expresión genética es la transcripción . En este proceso, la enzima ARN polimerasa (RNAP en el diagrama) copia un gen (ADN) en ARN . El ARN resultante puede mantenerse como está y utilizarse como un producto génico de ARN, como ARN ribosómico. También puede ser una plantilla para la producción de proteínas. Si el ARN se utilizará para producir una proteína, se denomina ARN mensajero .

Acabamos de discutir una visión general de la transcripción. Ahora miremos un poco más a fondo. Cuando una secuencia de ADN es leída por una ARN polimerasa, se produce una hebra de ARN complementaria y antiparalela . ¿Qué entendemos por complementario y antiparalelo? Queremos decir que la secuencia de nucleótidos en la hebra plantilla es la coincidencia (complemento) de la hebra plantilla. Sin embargo, corren en direcciones opuestas y, por lo tanto, son «antiparalelas».

Los ribosomas leen la copia de la hebra molde, que luego producen una proteína a través de la traducción. Entonces, ¿por qué usamos la rama sin codificación como nuestra plantilla? ¿Por qué llamamos a la cadena de codificación la cadena de codificación si no la usamos para codificar un producto genético?

Queremos que la proteína sea una copia complementaria Y paralela de nuestro gen. Por tanto, copiamos el ADN molde porque es la versión complementaria pero antiparalela del ADN codificante (el gen en sí). Esto produce un ARNm que es complementario Y paralelo al gen. Si copiamos el gen en sí, entonces el ARNm resultante sería complementario PERO antiparalelo al gen.

Replicación de la plantilla de ADN

Plantilla de ADN y PCR

La PCR (reacción en cadena de la polimerasa) es una técnica en biología molecular. Se utiliza para amplificar secuencias de ADN. Es una herramienta poderosa que puede tomar algunas copias de un gen y generar de miles a millones de copias. Esta técnica se hizo famosa durante el juicio de OJ Simpson. Es lo que utilizaron los científicos forenses para amplificar el ADN de las muestras de sangre encontradas en la escena del crimen.

El método se basa en ciclos de calentamiento y enfriamiento repetidos de una mezcla química conocida como termociclado . La mezcla está hecha de ADN, enzimas, cebadores y nucleótidos, y es un volumen diminuto. El ADN iniciador y todo el ADN generado durante el proceso de PCR se utiliza como ADN molde. Esta imagen muestra lo pequeños que son los tubos de reacción en la PCR.

Tubos de reacción de PCR

El motivo del termociclado es que en la PCR, los diferentes procesos requieren diferentes temperaturas. El primer paso es separar ( fundir ) el ADN bicatenario. Esto requiere una temperatura alta, alrededor de 94-96 ° C. Después de fundir el ADN, la temperatura se reduce a entre 50 y 65 ° C, lo que permite que los cebadores se unan ( aparezcan ) a la plantilla de ADN. La temperatura no es lo suficientemente baja para que el ADN se vuelva a templar consigo mismo. Esto se debe a que los cebadores son fragmentos cortos de ADN que contienen secuencias complementarias a la región diana en el ADN molde.

Luego, la temperatura se eleva a 75-80 ° C, lo que permite que la maquinaria de replicación del ADN (ADN polimerasa) se una al ADN de la plantilla de cebador y comience a copiar el ADN de la plantilla. Esto se hace mediante la lectura de la ADN polimerasa de la plantilla y la adición de nucleótidos de uno en uno. Después de un corto período de tiempo, generalmente alrededor de 2 minutos, la mezcla se calienta nuevamente a 94-96 ° C.

El proceso se repite varias veces (ciclos). El número mínimo de ciclos es 25; sin embargo, es común de 35 a 40 ciclos. Una vez finalizados todos los ciclos, la temperatura se lleva a 70-74 ° C. Esto le da a la ADN polimerasa una última oportunidad para terminar de alargar cualquier copia de ADN incompleta. Esta figura resume la PCR.

Resumen de PCR

Resumen de la lección

¡Revisemos! En áreas de ADN donde hay información genética, un gen , una hebra es la hebra codificante y la otra es la hebra no codificante. La hebra codificante es la hebra sin molde , es decir, no se copia. La hebra no codificante es en realidad la plantilla. Los ribosomas leen la copia de la hebra molde, que luego producen una proteína a través de la traducción. Durante la transcripción , usamos la hebra no codificante como plantilla porque queremos que la proteína sea complementaria Y una copia paralela de nuestro gen.

Utilizando una técnica llamada PCR o reacción en cadena de la polimerasa, que se basa en un proceso llamado termociclado , podemos amplificar secuencias de ADN.

Rodrigo Ricardo Editor y fundador