Hola a todos, bienvenidos. Mirad, en este vídeo lo que vamos a hacer es explicar de una forma introductoria, general, los conceptos que forman parte de una cosa que se llama el dogma central de la biología molecular. Entonces, empezamos comentando.
Esto que veis aquí es la membrana del núcleo de una célula eucariota. Sabéis que hay dos tipos de organización celular, procariota y eucariota. los prokaryotes Son las bacterias y las arqueobacterias. Son células más pequeñas, más simples, menos evolucionadas y que carecen de núcleo. En las células eucariotas tenemos un núcleo que nos separa ciertos procesos del citoplasma.
Esto sería el interior del núcleo y aquí estaría el citoplasma. La palabra eucariota, de hecho, significa auténtico núcleo. Nuestras células, las células de los animales, las células de los vegetales, las células de los hongos, son células eucariotas que contienen un núcleo en el que va a estar encerrado el material genético. Por supuesto hay comunicación entre el núcleo y el citoplasma a través de estas aberturas. Bien, dentro del núcleo ¿qué es lo que vamos a tener?
Vamos a tener, entre otras cosas, ácidos nucleicos. Aquí veis dibujado una molécula de ADN, el ácido desoxirribonucleico. que es el que contiene en la secuencia de bases nitrogenadas la información genética. Recordamos, ¿qué tipos de bases nitrogenadas tenemos en el ADN? Tenemos cuatro tipos, adenina, guanina, citosina y timina.
En esa secuencia de bases nitrogenadas que va a tener el ADN es en donde está codificado el mensaje genético. Entonces, estos procesos que vamos a ver del dogma central de la biología molecular tratan sobre cómo esta información que está contenida en la secuencia de ADN es utilizada por la célula para fabricar proteínas. ¿De acuerdo?
Bueno, veis aquí este proceso, ¿qué es lo que le puede suceder al ADN? El ADN puede realizar copias de sí mismo. A este proceso en el que el ADN realiza copias de sí mismo le llamamos replicación.
Y va a suceder la replicación, ponemos aquí replicación, el ADN puede hacer copias de sí mismo. Este sería el primer proceso del dogma central de la biología molecular. Este proceso de replicación del ADN no sucede siempre, sucede antes de que la célula se vaya a dividir.
Imaginaos una célula que va a sufrir una división para originar dos células hijas. cada una de esas células hijas necesita tener la misma información genética que la célula madre de partida. Entonces, durante la fase S del ciclo celular, el ADN se replica. Y este, como decimos, es el primer proceso del dogma central de la biología molecular.
Lo expresamos así, de este modo que veis aquí. De acuerdo, ponemos ADN e indicamos con esta flecha que sale del ADN y vuelve otra vez apuntando al propio ADN, que Esto lo que significa es que el ADN puede hacer copias de sí mismo. Esta flecha que veis aquí se corresponde con el proceso de replicación. ¿Por qué he pintado estas dos cadenas de ADN? Partimos de una cadena de ADN original que sufre replicación y da lugar a dos cadenas de ADN hijas.
Si os fijáis en las cadenas de ADN, en las copias, hay... una cadena original, que sería la que está pintada en rojo, y una cadena azul, la he puesto en color azul, que sería la cadena de nueva síntesis. Recordamos también, la replicación del ADN es un proceso semiconservativo.
Eso quiere decir que cuando se produce la copia, se conserva en las dos copias que se van a obtener una de las cadenas originales y hay otra que es de nueva síntesis. Quienes descubrieron que la replicación del ADN era semiconservativa fueron Meselson y Stahl en un experimento que hicieron en 1957. ¿De acuerdo? Bien, como he comentado al principio del vídeo, no es nuestra intención en este vídeo profundizar en este tipo de procesos, simplemente dar una imagen global. ¿Vale?
Una imagen global introductoria. ¿Qué más tenemos dentro del núcleo? Tenemos el ADN y tenemos también esto que veis aquí, que sería una molécula de ARN. Ácido ribonucleico.
Sabéis que el ARN se diferencia del ADN. en que lleva como azúcar, aquí en el ADN lo que tenemos es desoxirribosa, en el ARN tenemos ribosa, de ahí el nombre, ácido desoxirribonucleico, y este sería el ácido ribonucleico. Aquí desoxirribosa y aquí ribosa.
Los ARN además no suelen formar generalmente, salvo algunas excepciones, cadenas dobles, suelen ser de cadena sencilla, y dijimos que las bases que tenemos en el ADN son... adenina, guanina, citosina y timina. Bueno, pues en el ARN es igual, pero no hay timina. La timina es sustituida por una base que se llama uracilo. Bueno, tenemos ARN en el núcleo.
¿De dónde ha salido este ARN? Pues este ARN se ha sintetizado utilizando como molde una cadena de ADN. Y a ese proceso en el que una cadena de ADN Gracias.
puede utilizar su secuencia de bases nitrogenadas para originar una secuencia de ARN con una secuencia de bases nitrogenadas complementaria, a ese proceso le llamamos transcripción. Entonces en la transcripción, que he puesto aquí con esta flecha marrón, lo que hacemos es que se genera un ARN complementario a un segmento determinado de ADN. Ese segmento que ha originado este ARN, decimos que se ha transcrito, ha traspasado su información, la información que lleva en la secuencia de bases nitrogenadas, a un ARN. Entonces lo colocaríamos aquí, en este esquema que estamos construyendo, así de esta manera. El ADN, flecha, puede transcribirse para dar lugar a ARN.
Tenemos ya dos procesos, la replicación del ADN y la transcripción del ADN. para dar ARN. Este ARN, que se sintetiza dentro del núcleo, va a salir al citoplasma a través de estas aberturas, pero la salida a través de esas aberturas no es tan directa.
¿Qué son estas cosas que aparecen aquí dibujadas como círculos rojos? Son los complejos de poro. En la membrana nuclear, que es esta de color azul, que nos separa el núcleo del citoplasma, Para poder entrar y salir del núcleo hay que hacerlo a través de los complejos de poro. Aquí os he dibujado esquemáticamente cómo son estos complejos de poro.
Aquí tendríamos el citoplasma, aquí el nucleoplasma y esto sería un complejo de poro. Son complejos proteicos, bastante complejos, que lo que hacen es regular la entrada y salida de sustancias entre el núcleo y el citoplasma. Si eres una molécula pequeña puedes difundir fácilmente, pero las moléculas un poco más grandes para entrar y salir lo hacen a través de estos complejos de poro que tienen apertura diafragmática, pueden abrirse, cerrarse y controlan todo el trasiego de sustancias de un lado a otro. Bien, ya tenemos nuestro ARN, nuestro ácido ribonucleico en el citoplasma con su secuencia de bases nitrogenadas complementaria al...
ADN que le ha dado lugar por transcripción. ¿Y qué vamos a tener en el citoplasma? Pues en el citoplasma vamos a tener esto que veis aquí serían las subunidades de un ribosoma. Aquí están sueltas y aquí ya están ensambladas. Entonces, fijaos, aquí en el citoplasma tenemos las dos subunidades de un ribosoma que antes de ensamblarse están por ahí sueltas y luego se ensamblan sobre el ARN Y aquí ya podemos ver que hay tres tipos de ARN.
Este ARN de color amarillo que hemos obtenido por transcripción sería un ARN mensajero, porque lleva una copia del mensaje genético que estaba contenido en el ADN. Pero además hay otros dos tipos de ARN de ácido ribonucleico, que son el ribosómico, que forma parte de los ribosomas, que están aquí dibujados en verde, sin ensamblar aquí y aquí ya ensamblado. Y además hay un ARN de transferencia, que es este que tenéis aquí, que lleva los aminoácidos.
¿Vale? Veis el ARN de transferencia dibujado en color violeta y esta molécula de aquí, de color naranja, sería el aminoácido. El ARN de transferencia...
Lo que va a hacer es unirse aquí al ribosoma e ir transportando aminoácidos. Como digo, no pretendemos en este vídeo hacer una descripción detallada de todos estos procesos. Quedaos simplemente con la idea de tres tipos de ARN.
Ribosómico, que forma parte de los ribosomas. Mensajero, que lleva el mensaje genético en su secuencia. Y transferente, que va a transportar los aminoácidos.
¿Y cuál es el proceso por el que... Todo esto que vemos aquí, el ribosoma, colocado sobre el ARN mensajero y con la ayuda del ARN transferente nos origina esto de aquí. Pues ese proceso es el proceso de traducción.
La traducción es el tercer proceso del dogma central de la biología molecular, que ya tenemos casi casi terminado aquí, que consiste en que de la secuencia del ARN mensajero se obtiene un péptido, una proteína. Las proteínas que son Son cadenas de aminoácidos. Veis aquí dibujada una proteína en color naranja con una secuencia aminoácido 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, en fin. Las distintas proteínas se van a distinguir unas de otras porque van a tener distinto número de aminoácidos, distinto tipo de aminoácidos y también distinta secuencia.
Os recuerdo, hay 20 tipos diferentes de aminoácidos formando parte de las proteínas. Y aquí, en esto de la biología molecular, siempre es muy importante el asunto de las secuencias. Imaginaos que tenemos dos proteínas con el mismo número de aminoácidos y el mismo tipo de aminoácidos. Bueno, pues si esos aminoácidos están colocados en distintas secuencias, entonces lo que tenemos son distintas proteínas, distintos péptidos, porque la secuencia es muy importante a la hora de determinar la función. Bien, lo que tenemos entonces aquí es...
que de la secuencia original que teníamos en un ADN, en un ácido desoxirribonucleico, se ha obtenido por transcripción una secuencia complementaria de ácido ribonucleico. Este proceso tiene lugar en el núcleo. Luego ese ácido ribonucleico sale al citoplasma a través de un complejo de poro y con la ayuda de los ribosomas y del ARN de transferencia se sintetiza una proteína en el proceso de traducción. Al final, la secuencia de ADN, la secuencia de bases en el ADN, termina convertida en una secuencia de aminoácidos en una proteína.
Y precisamente a la relación que hay entre las secuencias de nucleótidos en un ácido nucleico y las secuencias de aminoácidos en una proteína, a eso es a lo que llamamos el código genético. ¿De acuerdo? Se suele esquematizar estos tres procesos que acabamos de comentar de esta manera que veis aquí abajo, con estas flechas. Se coloca así, ADN, flecha, ARN, flecha, proteína. Este de aquí sería el proceso de replicación, este de aquí sería el proceso de transcripción y este de aquí sería el proceso de traducción.
Entonces, si lo colocamos así, este sería el dogma central de la biología molecular, tal y como propuso. Francis Crick en 1958. Después en 1970, en otro artículo, volvió otra vez sobre el tema. Pero la propuesta inicial sería esta.
Tres procesos, replicación, transcripción y traducción. ¿Qué es lo que pasa? Lo que pasa es que posteriormente, estudiando virus, se descubrió que hay que añadir algunos procesos aquí, que son estos que veis abajo. Esto de modificaciones posteriores es exactamente lo mismo de arriba.
Seguimos teniendo el proceso de replicación en el que el ADN hace copias de sí mismo. Seguimos teniendo un proceso de transcripción que origina un A ácido ribonucleico, un ARN. Y seguimos teniendo un proceso de traducción en el que se genera una proteína. Pero es que además hay otra flecha aquí que sale del ARN y vuelve otra vez al ARN. Fijaos que esta flecha es muy parecida a esta que hemos pintado aquí.
Esta de aquí significa que el ADN puede hacer copias de sí misma y esta flecha de aquí significa que el ARN también puede hacer copias de sí mismo. A ese proceso de copia del ácido ribonucleico le llamamos replicación del ácido ribonucleico, igual que para el ADN. Entonces no solamente el ADN puede replicarse sino que también puede hacerlo el ácido ribonucleico.
Y además hay otro proceso que sería este que viene indicado con la flecha número 5. Y es que el flujo de información genética no solamente puede ir en este sentido, sino que algunos virus, como por ejemplo los retrovirus, son capaces de... Imaginaos el virus del SIDA, el VIH. Ese virus tiene un genoma de ácido ribonucleico y tiene una enzima que se llama retrotranscriptasa, que es capaz de utilizar ese ARN, ese ácido ribonucleico, para... hacer una copia de ADN, justo en sentido inverso al que habíamos comentado para la transcripción. Es decir, sería una transcripción inversa, una transcripción al revés.
A veces también se le llama retrotranscripción. Y ahora sí, tenemos ya el dogma central de la biología molecular terminado. Con la propuesta inicial de Francis Crick aquí arriba y con las modificaciones posteriores, que como digo, se descubrieron estudiando virus, aquí debajo.
Bueno, estos son los procesos y en vídeos posteriores explicaremos con un poco más de detalle cada uno de ellos. Este vídeo no lo quiero alargar más porque como digo pretendía que fuese un vídeo introductorio. Espero que os haya servido. Si tenéis algún comentario me lo dejáis abajo en la caja de comentarios y nos vemos en próximos vídeos.
Chao.