FÁRMACOS BASADOS EN EL ADN

A principios de los años noventa, se comenzó a difundir el potencial del ADN para inmunizar a las personas. 

Los fármacos basados en el ADN están formados por plásmidos (pequeños anillos de ADN) construidos para transportar un gen hasta el interior de la célula. Cuando llegan allí, las células sintetizan la proteína codificada por el gen. Esta proteína provoca la respuesta inmunitaria que evita una futura infección por parte de ese virus.  

Las ventajas de estas vacunas son: su fabricación mucho más rápida que la de alguna de las vacunas tradicionales puesto que no es necesario cultivar ni manipular ningún virus vivo, además de no necesitar refrigeración constante. Otra ventaja es su seguridad, el sistema inmunitario no percibe los plásmidos como un material extraño ya que no provoca ninguna respuesta inmunitaria, solo atrae a las células inmunitarias.

Mecanismos de inducción de respuesta inmune por las vacunas de ADN

Las vacunas de ADN se basan en la inyección directa en el huésped de un plásmido que codifica para un antígeno de un patógeno, en lugar del antígeno proteico o del patógeno atenuado o muerto. Al ser las células del paciente las que producen la proteína, el antígeno no contiene impurezas, al contrario que en las vacunas tradicionales, donde en el proceso de purificación pueden quedar trazas de antibióticos o proteínas del medio de cultivo. La expresión del antígeno dentro de las células del huésped puede inducir una respuesta inmune completa y duradera. Esta respuesta incluye anticuerpos, aunque es frecuentemente más débil que la que se puede obtener con vacunas recombinantes, así como una activación fuerte y duradera de células T cooperadoras y citotóxicas o de respuesta celular.

Un aspecto que aún no se comprende del todo consiste en la interacción de la vacuna de ADN con el sistema inmune. Las cantidades del antígeno que se producen cuando se administra el plásmido están en el orden de los picogramos o nanogramos. Estos niveles relativamente pequeños de antígeno hacen pensar que la respuesta inmune tan fuerte y sostenida se debe al tipo de células que capturan el ADN, ya que es necesario que células especializadas llamadas células presentadoras de antígeno (CPA) capturen el antígeno lo procesen y lo presenten a otras células del sistema inmune como como los linfocitos T.

Existen tres mecanismos por el que el antígeno es procesado y presentado al sistema inmune tras lavacunación con ADN.

a) El ADN desnudo podría ser capturado directamente por las CPA, éstas células poseen en su superficie una molécula que es conocida como CMH (Complejo Principal de Histocompatibilidad) de clase II, a través de esta molécula las CPA presentan el antígeno a los linfocitos T cooperadores, dependiendo del tipo de célula cooperadora es también el tipo de respuesta que se activa, para Th1 se activa la respuesta celular, para Th2 se activa la respuesta humoral y para Th3 se activa la respuesta en mucosas. Se sabe que éste tipo de células se encuentran presentes en pequeñas cantidades en el músculo y que constituyen un potente estímulo para el sistema inmune. Tan sólo se requieren 100 CPAs para activar al sistema inmune, y ésta cantidad no es difícil de transfectar si consideramos que 8% de las células en la epidermis corresponden a CPA.

b) El otro mecanismo está relacionado con la adquisición del ADN por las células musculares y queratinocitos, las cuales no poseen CMH de clase II, en su lugar poseen CMH de clase I, que ayuda a la activación de células T de tipo citotóxico con la capacidad de destruir células que se encuentren infectadas.

c) El tercer mecanismo es una presentación cruzada, es decir, que a su vez el ADN sea capturado por una célula muscular y por una CPA.

Pero tenía varios inconvenientes. Uno de ellos era que los plásmidos no llegaban a alcanzar un número suficiente de células y por lo tanto a producir las proteínas necesarias.

Así que se pensó en nuevos métodos para introducir a los plásmidos en la célula, en nuevas formas de incrementar la producción de proteínas. Entre los distintos métodos destacan:

Los parches transdérmicos y otros sistemas sin aguja que utilizan el aire comprimido para inyectar la vacuna, introduciendo los plásmidos en la piel, donde abundan los antígenos (un tipo de célula inmunitaria). En el caso de una inyección con aguja se aplica acto seguido una electroporación (serie de impulsos eléctricos que provocan la formación de poros que facilitan la entrada de los plásmidos en las células). 

Se modificaron las construcciones gen-plásmido, retocando la secuencia genética, mejorando la estabilidad y la precisión de los transcritos génicos en forma de ARN mensajero y acelerando la producción de proteínas.

Otra mejora consistió en el empleo de adyuvantes (sustancia que se añade a las vacunas para potenciar la respuesta inmunitaria) favoreciendo a una mayor producción de células T. 

La estrategia basada en el ADN promete la administración mediante plásmidos de algunos medicamentos y de inmunoterapias contra el cáncer.

También se suministran genes de factores de crecimiento para tratar la insuficiencia cardiaca. Otro utiliza un plásmido que codifica el factor de crecimiento para tratar el retraso de crecimiento.

Fármacos que actúan sobre el ADN

Antineoplásicos

Los diferentes fármacos antineoplásicos pueden actuar sobre una o varias fases del ciclo celular o sobre los mecanismos de control de la proliferación celular. La respuesta obtenida se relaciona directamente con la capacidad proliferativa de la célula, que está determinada por el tiempo de duplicación del tumor. En general, a mayor proliferación se prevé una mayor respuesta al tratamiento citostático. En la evolución del cáncer se van produciendo nuevas alteraciones genéticas que provocan una heterogeneidad celular y, por tanto, unas propiedades bioquímicas, un tiempo de duplicación y una respuesta al tratamiento antitumoral diferentes. Estos mecanismos están estrechamente ligados a la aparición de resistencias.

Alquilantes 

Mecanismo de acción: Estos fármacos, los más utilizados en quimioterapia antineoplásica, lesionan el ADN e interfieren en la replicación celular. Provocan su acción citotóxica mediante la formación de enlaces covalentes entre sus grupos alquilo y diversas moléculas nucleófilas presentes en las células, especialmente las bases nitrogenadas del ADN. De este modo, bloquean la replicación del ADN celular y la transcripción del ARN y, por tanto, la mitosis y la síntesis de proteínas. Ejercen su acción durante todo el ciclo celular, pero son más activos sobre las células en rápida división. Los fármacos de este grupo tienen en común la toxicidad aguda ocasionada en la médula ósea en forma de mielosupresión e inmunosupresión. Además, afectan a la gametogénesis y pueden causar esterilidad masculina permanente; en las mujeres, pueden reducir el período reproductivo con el inicio de una menopausia prematura. También se asocian a un incremento notable de la incidencia de la leucemia aguda no linfocítica, sobre todo cuando se combinan con radioterapia extensa.

Ejemplos:

Ciclofosfamida. Es el agente alquilante más utilizado. Se trata de una molécula inactiva que requiere activación hepática, con la que da lugar a la fosforamida, que es el principal metabolito activo. Por ello se puede administrar por vía oral y no es vesicante cuando se administra por vía intravenosa. 

Sus principales efectos tóxicos son: mielosupresión, alopecia, náuseas y vómitos. También puede causar cistitis hemorrágica por la acción de algunos de sus metabolitos, como la acroleína, sobre el epitelio de la vejiga; una ingesta elevada de líquidos durante 24 o 48 horas puede evitar esta complicación. Es un fármaco muy utilizado en oncología y forma parte de los esquemas de poliquimioterapia, ya que se ha demostrado su actividad en diversas neoplasias (leucemias, linfomas, cáncer de mama, cáncer de ovario y sarcomas). También forma parte de los principales regímenes de inducción previos al trasplante de médula ósea. 

Dosis:  

En adultos:

- Regímenes intermitentes a altas dosis vía oral o IV (más usual):

La dosis máxima es 40-50 mg / Kg administrada una vez o en 2-5 días, repetirlo cada 2 4 semanas; estas dosis no son bien toleradas oralmente.

- Vía IV:

10-15 mg/Kg cada 7-10 días o 3-5 mg/Kg 2 veces a la semana.

- Vía oral diaria continua:

1-5 mg/Kg/día. Las dosis continuas deben individualizarse según la respuesta del paciente.

En niños: Misma dosis que el adulto.

Ifosfamida: es un fármaco análogo a la ciclofosfamida, pero requiere dosis más altas para conseguir el mismo efecto antitumoral. Se administra exclusivamente por vía intravenosa, siempre con una hidratación adecuada y mesna como medidas profilácticas. 
Dosis:

En adultos:

- Cáncer testicular refractario:

1,2 g/metro cuadrado/día IV en 30 minutos a 4 horas durante 5 días, o 2 g/metro cuadrado/día durante 3 días consecutivos. La dosis concurrente de mesna

IV recomendada es el 20% de la dosis de ifosfamida, administrada 15

minutos antes de la ifosfamida y otra vez a las 4 y 8 horas. Puede

mezclarse directamente con ifosfamida. Las últimas 2 dosis de Mesna

pueden administrarse oralmente en 2 veces la dosis (por ejemplo,

cada una el 40% de la dosis de ifosfamida) si puede asegurarse la

adaptabilidad del paciente y la falta de émesis.

- Alternativamente, vía IV mediante infusión continua:

5-8 g/metro cuadrado en 24 horas con mesna añadido en la misma concentración que ifosfamida. Sin embargo, puede ocurrir nefrotoxicidad más severa con este régimen.

En niños:

- Sarcomas (Sarcoma de Ewing y osteosarcoma): 1,2 g/metro cuadrado/día IV en 30 minutos durante 5 días, cada uno con 3

dosis de mesna IV administrada. La dosis IV de mesna recomendada es el 20% de la dosis de ifosfamida, administrada 15 minutos antes de ifosfamida y otra vez a las 4 y 8 horas. Puede administrarse directamente con ifosfamida. Las dos últimas dosis de mesna se pueden administrar oralmente en dos veces la dosis (Ej: cada una el 40% de la dosis de ifosfamida) si puede asegurarse la adaptabilidad del paciente y la falta de emesis.

Melfalán: se desarrolló pensando en el tratamiento del melanoma, por actuar de forma selectiva sobre las células tumorales que emplean de forma activa tirosina. Sin embargo, en esta neoplasia ha mostrado escasa actividad. Actualmente, su principal indicación es el mieloma múltiple y ha demostrado su eficacia, a dosis convencionales, en el carcinoma de ovario y en los linfomas, y a dosis altas, en el carcinoma de mama y en la leucemia aguda mieloide.
Dosis: 

En adultos:

- 0,25 mg/Kg/día vía oral durante 4 días; o 2-4 mg/día como dosis de

mantenimiento.

16 mg/mL IV cada 2 semanas durante 4 dosis, luego mensualmente.

Antibióticos

Pocos de los antibióticos que interfieren con las funciones del ADN son útiles en clínica, ya que no pueden discriminar entre ADN de procariotas y eucariotas. Sin embargo, han sido muy valiosos para estudiar diversos aspectos de la biología molecular del ADN.

Actinomicina – D:

Mecanismo: El hecho de tener tres anillos conjugados en un plano le permite intercalarse entre pares de bases adyacentes de la doble hélice del ADN, mientras que las dos L-treoninas establecen puentes de H con guaninas del ADN adyacentes al sitio de intercalación del antibiótico. De esta forma inhibe la replicación del ADN y su transcripción a ARNm.

Dosis:

En adultos:

- 2 mg/semana IV o 500 mcg/día hasta 5 días, repetido a las 3 o 4 semanas.

En niños:

- 450 mcg/mL/día, hasta un máximo de 500 mcg/día, durante 5 días; el ciclo se repite dentro de 3 semanas. La dosis debería reducirse en presencia de disfunción hepatobiliar.

Mitomicina

Mecaniso: Al entrar a la célula es convertida a su forma hidroquinona, que es muy reactiva, funcionando como un agente alquilante bifuncional que origina entrecruzamientos entre las dos hebras del ADN. Las consecuencias de ello son: las dos hebras no pueden separarse durante el intento de replicación, por lo que ésta se detiene.

A continuación el ADN entrecruzado es atacado y destruido por las nucleasas de la propia célula.

 Dosis:Como agente único, mitomicina se administra como dosis única IV de

10-15 mg/metro cuadrado repetida cada 6 semanas si se ha resuelto la toxicidad hematológica.

En regímenes de combinación, se administra en dosis de 5-10 mg/metro cuadrado, repetida cada 4-6 semanas.

Hasta 60 mg/semana se pueden administrar intravesicalmente en cáncer de vejiga.

Novobiocina

Mecanismo: Se unen a la subunidad B de las ADN girasas bacterianas, impidiendo el superenrollamiento negativo del ADN al competir por el sitio de unión de esta subunidad al ATP.

 Dosis:

Infeccions por gérmenes sensibles. Infecciones urinarias resistentes a otros tratamientos. Las dosis recomendadas spn de 250 mg cada 6 horas o 500 mg cada 12 horas. El tratamiento debe continuarse hasta 48 horas después de que la temperatura vuelve a la normalidad.

En los pacientes con insuficiencia renal no se requieren reajustes en las dosis

Ácidos nucleicos

Un organismo vivo contiene un conjunto de instrucciones para cada paso necesario para formar una réplica de sí mismo. Esa información reside en el material genético o genoma del organismo. Los genomas de todas las células están formados por ADN. Algunos genomas virales están formados por ARN. Un genoma puede consistir en una sola molécula de ADN, como en muchas especies de bacterias.

En los eucariotas, el genoma es un conjunto completo de moléculas de ADN que se encuentran en el núcleo (es decir, el conjunto haploide de cromosomas en los organismos diploides). Por convención, el genoma de una especie no incluye ADN mitocondrial y de cloroplastos. Con raras excepciones, no hay dos individuos en una especie que tengan exactamente la misma secuencia del genoma.

La información que especifica la estructura primaria de una proteína está codificada en la secuencia de nucleótidos en el ADN. Esta información se copia enzimáticamente durante la síntesis de ARN, en el proceso llamado transcripción. Algo de la información contenida en las moléculas transcritas de ARN se traduce o traslada durante la síntesis de cadenas de polipéptidos, que se doblan y se ensamblan entonces para formar moléculas de proteína. Así, se puede generalizar que la información biológica guardada en el ADN de una célula pasa del ADN al ARN y a la proteína.

Nucleótidos

Los ácidos nucleicos son polinucleótidos, o polímeros de nucleótidos. Los nucleótidos tienen tres componentes: un azúcar con cinco carbonos, uno o más grupos fosfato y un compuesto nitrogenado débilmente básico llamado base. Las bases que se encuentran en los nucleótidos son pirimidinas y purinas sustituidas. La pentosa suele ser ribosa (D-ribofuranosa) o 2-desoxirribosa (2-desoxi-D-ribofuranosa). Los N-glicósidos pirimidina o purina de estos azúcares se llaman nucleósidos. Los nucleótidos son los ésteres de fosfato de los nucleósidos; los nucleótidos comunes contienen uno a tres grupos fosforilo. Los nucleótidos que contienen ribosa se llaman ribonucleótidos, y los que contienen desoxirribosa se llaman desoxirribonucleótidos.

Ø  Ribosa y desoxirribosa:

Los dos azúcares aparecen como proyecciones de Haworth de la configuración b de las formas de anillo de furanosa. Es la configuración estable que existe en los nucleótidos y polinucleótidos. Cada uno de esos anillos de furanosa puede adoptar conformaciones diferentes. La conformación de la desoxirribosa predomina en el ADN de doble hebra.

 

Ø  Purinas y pirimidinas:

Las bases que se encuentran en los nucleótidos son derivados de pirimidina o de purina.

La pirimidina tiene un solo anillo de cuatro átomos de carbono y dos de nitrógeno. La purina tiene un sistema de anillos fundidos de pirimidina y de imidazol. Los dos tipos de bases son no saturados, con dobles enlaces conjugados. Esta propiedad hace que los anillos sean planos, y también explica su capacidad de absorber la luz ultravioleta. Las purinas y pirimidinas sustituidas son ubicuas en las células vivas, pero casi nunca se encuentran las bases no sustituidas en los sistemas biológicos. Las principales pirimidinas que hay en los nucleótidos son uracilo (2,4-dioxopirimidina, U), timina (2,4-dioxo-5-metilpirimidina, T) y citosina (2-oxo-4-aminopirimidina, C). Las principales purinas son adenina (6-aminopurina, A) y guanina (2-amino-6-oxopurina, G). La adenina, la guanina y la citosina están en ribonucleótidos y desoxirribonucleótidos. El uracilo se encuentra principalmente en ribonucleótidos y la timina en desoxirribonucleótidos. Las purinas y las pirimidinas son bases débiles relativamente insolubles en agua al pH fisiológico. Sin embargo, dentro de las células la mayor parte de bases pirimidina y purina se encuentran como constituyentes de nucleótidos y polinucleótidos, compuestos que son muy hidrosolubles.

Cada base heterocíclica de los nucleótidos comunes puede existir cuando menos en dos formas tautómeras. La adenina y la citosina (que son amidinas cíclicas) pueden existir en sus formas amino o imino, y la guanina, timina y uracilo (que son amidas cíclicas) pueden existir en forma de lactama (ceto) o de lactima (enol). Las formas tautómeras de cada base existen en equilibrio, pero los tautómeros amino y lactama son más estables, y en consecuencia predominan bajo las condiciones que hay en el interior de la mayoría de las células. Los anillos permanecen no saturados y planos en cada tautómero.

Los nucleótidos son derivados fosforilados de los nucleósidos. Los ribonucleósidos contienen tres grupos hidroxilo que se pueden fosforilar (2_, 3_ y 5_), y los desoxirribonucleósidos contienen dos de esos grupos hidroxilo (3_ y 5_). En los nucleótidos naturales, los grupos fosforilo suelen estar unidos al átomo de oxígeno del grupo 5_-hidroxilo. Por convención, siempre se supone que un nucleótido es un éster de 5_-fosfato, a menos que se indique otra cosa.

Los nombres sistemáticos de los nucleótidos indican la cantidad de grupos fosfato presentes. Por ejemplo, el éster 5_-monofosfato de la adenosina se llama adenosina monofosfato (AMP). También se le llama sólo adenilato. De igual modo, el éster 5_-monofosfato de la desoxicitidina se puede llamar desoxicitidina monofosfato (dCMP) o desoxicitidilato. El éster 5_-monofosfato del desoxirribonucleósido de timina se conoce como timidilato, pero a veces se le llama desoxitimidilato, para evitar ambigüedades.

Nucleósidos

Los nucleósidos están formados por ribosa y desoxirribosa y una base heterocíclica. En cada nucleósido, un enlace b-N-glicosídico conecta el C-1 del azúcar al N-1 de la pirimidina o al N-9 de la purina. Por consiguiente, los nucleósidos son derivados N-ribosilo o N-desoxirribosilo de las pirimidinas o las purinas. La convención de numeración para los átomos de carbono y nitrógeno de los nucleósidos refleja que están formados por una base y un azúcar de cinco carbonos, y cada uno de ellos tiene su propio esquema de numeración. La designación de los átomos en las partes de purina y pirimidina tiene preferencia.

Por consiguiente, los átomos de las bases se numeran 1, 2, 3, etc., en tanto que los del anillo de furanosa se diferencian por tener primas (_). Así, el enlace b-N-glicosídico se une al átomo de C-1_, o 1_, de la parte del azúcar a la base. La ribosa y la desoxirribosa difieren en la posición del C-2_, o.

ADN

El ADN es el almacén de la información biológica. Cada célula contiene docenas de enzimas y proteínas que se unen al ADN y reconocen ciertas propiedades estructurales, como la secuencia de nucleótidos.

En las secciones que siguen se verá cómo la estructura del ADN permite que esas proteínas tengan acceso a la información almacenada..La estructura primaria de un ácido nucleico es la secuencia de sus residuos de nucleótido unidos por enlaces 3_,5_-fosfodiéster. Un tetranucleótido que representa un segmento de una cadena de ADN ilustra esos enlaces (figura 19.11). El esqueleto de la cadena de polinucleótidos consiste en los grupos fosforilo y los átomos de carbono 3_, 4_ y 5_, y el átomo de oxígeno 3_ de cada desoxirribosa. Como se ve en la figura 19.10, esos átomos del esqueleto están arreglados en una conformación extendida. Eso hace que el ADN de doble cadena sea una molécula larga y delgada, a diferencia de las cadenas de polipéptido que con facilidad se pueden doblar sobre sí mismas hacia atrás.

Todos los residuos de nucleótido dentro de una cadena de polinucleótido pueden tener la misma orientación. Entonces, las cadenas de polinucleótido tienen direccionalidad, igual que las de polipéptido. Se dice que un extremo de una cadena lineal de polinucleótido es 5_ (porque no hay residuo unido a su carbono 5_) y que el otro es 3_ (porque no hay residuo unido a su átomo de carbono 3_). Por convención, la dirección de una hebra de ADN se define leyendo los átomos que forman el residuo de azúcar.

Así, al ir de arriba abajo de la hebra en la figura 19.11, se define como 5_ → 3_ (“cinco prima a tres prima”) porque se cruza el residuo de azúcar encontrando los carbonos 5_, 4_ y 3_ en ese orden. De igual modo, al ir de abajo arriba de la hebra quiere decir moverse en la dirección 3_ → 5_. Se supone que las abreviaturas estructurales se leen en dirección 5_ → 3_, a menos que se indique otra cosa. Cada grupo fosfato que participa en un enlace fosfodiéster tiene un pKa aproximado de 2, y una carga negativa a pH neutro. En consecuencia, los ácidos nucleicos son polianiones bajo las condiciones fisiológicas. Dentro de la célula, los grupos fosfato con carga negativa se neutralizan con pequeños cationes y con proteínas con carga positiva.

La mayor parte de las moléculas de ADN consisten de dos hebras, de polinucleótidos. Cada una de las bases en una hebra forma puentes de hidrógeno con una base de la hebra opuesta. Los pares de bases más comunes están entre los tautómeros lactama y amino de las bases. La guanina se aparea con citosina y la adenina con timina, maximizando los puentes de hidrógeno entre sitios potenciales. Entonces, los pares de bases G/C tienen tres puentes de hidrógeno, y los pares de bases A/T tienen dos. Esta propiedad del ADN de doble hebra explica el descubrimiento de Chargaff, de que la relación de A con T y de G con C es 1:1 para una gran variedad de moléculas de ADN.

Como A en una hebra se aparea con T en la otra, y G se aparea con C, las hebras son complementarias, y una puede servir como plantilla para la otra. Los esqueletos de azúcar-fosfato en las hebras complementarias de ADN de doble hebra tienen orientaciones opuestas. En otras palabras, son antiparalelas. Cada extremo del ADN de doble hebra está formado por el extremo 5_ de una hebra y el extremo 3_ de la otra. En el ADN de doble hebra, la distancia entre dos esqueletos de azúcar-fosfato es igual para cada par de bases. En consecuencia, todas las moléculas de ADN tienen la misma estructura regular, a pesar de que puedan ser muy diferentes sus secuencias de nucleótidos.

 Las fuerzas que mantienen las conformaciones nativas de las estructuras celulares complejas tienen la fuerza suficiente para mantener las estructuras, pero la debilidad suficiente para permitir que haya flexibilidad de conformación. Los enlaces covalentes entre los residuos adyacentes determinan las formas tridimensionales de esas macromoléculas. Hay cuatro clases de interacciones que afectan la conformación del ADN de

doble hebra.

1. Interacciones de apilamiento Los pares de bases apilados forman contactos de van der Waals. Aunque las fuerzas entre los pares de bases individuales apilados son débiles, son aditivas, por lo que en las moléculas grandes de ADN los contactos de van der Waals son una fuente importante de estabilidad.

2. Puentes de hidrógeno. Los puentes de hidrógeno entre pares de bases forman una importante fuerza estabilizadora.

3. Efectos hidrofóbicos. Al sepultar los anillos hidrofóbicos de purina y pirimidina en el interior de la doble hélice aumenta la estabilidad de la hélice.

4. Interacciones entre cargas. La repulsión electrostática de los grupos fosfato con carga negativa en el esqueleto es una fuente potencial de inestabilidad de la hélice de ADN. Sin embargo, la repulsión se minimiza por la presencia de cationes como y proteínas catiónicas (que contienen abundancia de los residuos básicos arginina y lisina).

Superenrollamiento

Transcripción y procesamiento del ADN

Tipos de ARN

Las moléculas de ARN participan en varios procesos asociados a la expresión génica.

Esas moléculas se encuentran en copias múltiples y en varias formas distintas dentro de una célula dada. Hay cuatro clases principales de ARN en todas las células vivas:

1. ARN ribosómico (ARNr); moléculas que son parte integral de los ribosomas (ribonucleoproteínas intracelulares que son sitios de síntesis de proteínas). El ARN ribosómico es la clase más abundante de ácido ribonucleico, que forma 80% del ARN celular total.

2. ARN de transferencia (ARNt); son moléculas que llevan a los aminoácidos activados a los ribosomas para su incorporación a las cadenas de péptidos en crecimiento durante la síntesis de proteínas. Las moléculas de ARNt sólo tienen de 73 a 95 residuos de nucleótidos de longitud. Forman un 15% del ARN celular total.

3. ARN mensajero(ARNm); moléculas que codifican las secuencias de aminoácidos en las proteínas. Son los “mensajeros” que llevan la información del ADN al complejo de traducción, donde se sintetizan las proteínas. En general, el ARNm sólo forma el 3% del ARN celular total. Estas moléculas son las menos estables de los ácidos ribonucleicos celulares.

4. ARN pequeño; moléculas presentes en todas las células. Algunas moléculas pequeñas de ARN tienen actividad catalítica o contribuyen a la actividad catalítica, asociadas a proteínas. Muchas de esas moléculas de ARN se relacionan con eventos de procesamiento que modifican al ARN después de que se ha sintetizado.

Comentario de los videos:

Replicación: es muy importante esta etapa porque gracias a ella se puede obtener una hebra identica a otra en el ADN, esta tiene varias etapas:

- El ADN se desenrrolla y se rompen los puentes de hidrógeno, la helicasa ayuda en este proceso.

- Hay proteínas que se enlazan a cada cadena sencilla para que no se vuelvan a unir y se crea la burbuja de replicación (se froman en varios lugares a lo largo de la molecula de ADN).

- Una vez formado esto, se forma una horquilla de replicación. Entonces la DNA polimerasa comienza a construir a una nueva cadena. La construye en dirección 5´ 3´.

- La DNA polimerasa no pude iniciar la nueva cadena, solo prolonga una nueva preexistente. Actúan aquí, la RNA primasa que es la que colocara los nucleótidos complementarios de la cadena en el transcurso de la DNA polimerasa. El RNA cebador en este caso proporciona un extremo 3´ libre al que enlazarse. entonces la DNA polimerasa comienza a colocar los nucleótidos complementarios.

- La hélice continua desenrrollandose y la DNA polimerasa, en compañía de los ya mencionados RNA continúan el proceso de replicación.

- Un tpo diferente de DNA polimerasa reemplaza al cebador RNA por DNA.

- En la otra horquilla se comienza también el proceso de replicación.

Finalmente se obtienen dos moléculas completas de DNA.

Transcripción:

Es el proceso por el cual en ADN se copia a ARN en la primera etapa de la expresión génica.

Aquí se da el ensamblaje de varios factores en el inicio del gen. Entre estos factores están:

RNA polimerasa quien durante cierto tiempo esta unida al complejo pero de un momentos a otro es liberada y se desplaza rapidamente por la cadena de ADN leyendo el gen, para leerla debe desenrrollar la doble hélice y al mismo tiempo copia una de ellas, esta copia es el RNA, para poder hacer esta copia hay nucleótidos que entran a través de la RNA polimerasa por medio de un tunel, que es el centro activo de la enzima y estos se aparean nucleótido a nucleótido copiando la A, G Y T del gen, la diferencia es que las timinas son reemplazadas por Uracilos.

Traducción:

Esta presente un ARN mensajero, este tiene una cola poliA- tail, y tiene codones que codifican aminoácidos específicos, y al final una capa metilada.

Esta molécula lo que hace es llevar esta información del núcleo a un ribosoma para producir una proteína específica que el gen codifica.

El ribosoma tiene una unidad grande y otra pequeña, que se arma sobre el ARN mensajero.

La unidad pequeña se une al RNA mensajero y se una al punto de iniciación (donde comienzan los codones), los aminoácidos son llevados al ribosoma gracias a RNA de transferencia específico.

RNA de transferencia tiene un anticodón que es complementario al codón de ARN mensajero.

La unidad pequeña posiciona al ARN mensajero para que pueda ser leído en grupo de tres aminoácidos, es decir los codones. 

La unidad grande remueve cada aminoácido y lo une a la cadena creciente.

A medida que se da el proceso, la secuencia de codones es traducida y convertida en secuencia de aminoácidos.

Cada RNA de transferencia tiene en su punta un aminoácido que, cuando se lee el codón, se libera y se une a un segundo aminoácido que se encuentre en el ARN de trsnferencia que se encuentra detrás del primero, y así se van uniendo aminoácido tras aminoácido. Tras haber completado la cadena, un factor de liberación entra en acción y  se libera la proteína formada.

Empaquetamiento del ADN