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Tratado de Fibrosis Quística
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En su conformación tridimensional, la molécula de ADN está formada por dos cadenas de nucleótidos enrolladas
alrededor de un eje (estructura en hélice). Ambas cadenas están orientadas en sentido opuesto. Las bases purínicas
y pirimidínicas se encuentran en el interior de la hélice, mientras que los grupos fosfato y los azúcares están en la
parte externa. Las dos cadenas se hallan unidas por puentes de hidrógeno entre los pares de bases: la adenina se
enfrenta con la timina unidas por dos puentes de hidrógeno, mientras que la guanina lo hace con la citosina mediante
tres puentes de hidrógeno. La secuencia de bases es la que alberga la información genética. A diferencia de
las moléculas de ADN, las de ARN son de cadena simple.
Los genes y el flujo de información
Si bien el ADN es la molécula de la herencia, el flujo de la información se lleva a cabo mediante el ARN. Un tipo de
ARN, conocido como ARN mensajero (ARNm), es quien transmite la información genética para la síntesis proteica.
Otras moléculas, como el ARN de transferencia (ARNt) y el ribosómico (ARNr), están implicadas en el mecanismo
de síntesis de las proteínas en el citoplasma. Todas las moléculas de ARN se sintetizan a partir de ADN mediante la
acción de ARN-polimerasas. La transcripción se define como la síntesis de ARNm a partir de ADN, mientras que la
traducción es la síntesis proteica a partir de ARNm.
La mayoría de los genes de los mamíferos que se han aislado hasta el momento presentan regiones codificantes
(exones) interrumpidas por regiones no codificantes (intrones). Los exones contienen las secuencias específicas
para la cadena polipeptídica, mientras que los intrones no serán traducidos a proteína. También contienen regiones
promotoras a las que se une la ARN-polimerasa de forma específica en el lugar donde empieza la transcripción (las
llamadas cajas TATA y CAAT). En los genes inducibles (genes que se expresan en determinados tejidos o circunstancias)
aparecen además otras secuencias (elementos reguladores) a los que se unen factores específicos que
activan o inactivan la transcripción del gen. Además de estas regiones reguladoras existen otras conocidas como
, normalmente localizadas a varias kilobases [Kb(s)] del inicio de la transcripción. Muchos genes tienen
en su región 5’ secuencias ricas en citosinas y guaninas (islas CpG) que juegan un papel importante en la regulación
de la expresión de estos genes (Fig.3).
figura 3
Esquema de un gen eucariota. Se observa una región enhancer, las cajas CAAT y TATA, los lugares de unión del poliA y la caperuza CAP, y la distribución en
exones e intrones. La traducción comienza en la secuencia iniciadora ATG que codifica para el aminoácido metionina.
La transcripción origina una molécula precursora de ARNm que corresponde al gen entero (incluyendo intrones y
exones). Esta molécula sufre varias modificaciones en el interior del núcleo celular antes de pasar al citoplasma. Los
intrones son eliminados y los exones se religan para formar la molécula de ARNm maduro (proceso de maduración o
splicing). Existen motivos de secuencias que actúan como señal para la correcta eliminación de las regiones intrónicas.
Así, las primeras bases del intrón en el extremo 5’ son siempre GT, mientras que las últimas en el 3’ son AG; mutaciones
que afecten a estas zonas pueden dar lugar a formas anómalas de ARNm y, por tanto, a proteínas anormales. Además
de esta modificación, se producen otros cambios antes de salir al citoplasma, como son la adición en el extremo
5’ de la estructura llamada CAP y al extremo 3’ de la llamada cadena poli A (Fig. 4). Esta molécula de ARNm maduro
actúa en el citoplasma como molde para la síntesis proteica.