jueves, 31 de mayo de 2012

PREGUNTA 13: ¿TIENEN ADN LOS VIRUS?


Sí y No serían respuestas igualmente válidas. Por lo tanto, surge la pregunta: ¿qué tienen de especial los virus? En Biología, un virus (del latin virus, veneno o toxina) se definió en el siglo XIX como el agente responsable de algunas enfermedades infecciosas para las que no se habían encontrado otros causantes como bacterias, hongos o protozoos. Sin embargo, el descubrimiento del primer virus -TMV, virus del mosaico del tabaco- no se consiguió hasta iniciado el siglo XX debido al pequeño tamaño de estos organismos. Desde entonces se han descrito 5.000 virus distintos, aunque se prevé que el número sea mucho mayor.

Básicamente, los virus se componen de un material genético (genoma), una cubierta proteica que lo protege y, en algunos casos, una bicapa lipídica exterior. A pesar de esta aparente simplicidad, biológicamente hablando, los virus son organismos singulares que parecen escapar a la "norma". Por un lado, se consideran organismos, pero no vivos, ya que carecen de algunas funciones básicas y sólo pueden multiplicarse dentro de las células del organismo al que infectan, que pueden ser animales, plantas o incluso bacterias. Y, por otro, a diferencia de los organismos vivos, su material genético puede estar compuesto de ADN o ARN, que puede ser monocatenario (formado por una sola cadena) o bicatenario (formado por dos cadenas complementarias). Además en el caso de los virus que contienen ADN, este puede aparecer en forma lineal o circular; mientras que puede ser lineal o segmentado en los virus con ARN.

Durante su ciclo de vida los virus introducen su genoma en la célula infectada. Una vez en el interior, el material genético se replica, se transcribe a ARNm y finalmente se traduce en las proteínas que se emplearán para ensamblar nuevos virus. Será el tipo de material genético (ADN o ARN) que contiene cada virus lo que determine los procesos necesarios para completar ese ciclo. En cualquier caso, serán los ribosomas de la célula huésped los que lleven a cabo la síntesis de las proteínas virales.

jueves, 24 de mayo de 2012

PREGUNTA 12: ¿DÓNDE SE ENCUENTRA EL ARN?


Si bien para responder a la pregunta de dónde se encuentra el ADN sólo había que saber si estábamos hablando de una célula eucariota (con núcleo diferenciado) o una célula procariota (sin núcleo diferenciado), cuando la cuestión se plantea para el ARN, la respuesta se complica. Y esto es así debido a que no existe un único ARN y a que el lugar donde este se sintetiza y el lugar donde lleva a cabo la función que tiene que cumplir no siempre es el mismo.

Pero, comencemos con el caso más sencillo. En procariotas, como hemos dicho, no existe un núcleo entendido como un compartimento independiente. Por lo tanto, el material genético no queda encerrado en ninguna estructura aislada. De esta manera no cabe otra posibilidad que hallar el ARN, independientemente del tipo del que se trate, en el citoplasma.

En eucariotas, la situación es más compleja. En primer lugar, hay que tener en cuenta que la síntesis del ARN, sea del tipo que sea, se da en el núcleo, pero la traducción de esa secuencia en una secuencia de proteínas se da en el citoplasma. Además, entre ambos procesos (transcripción y traducción) tiene lugar tanto la maduración del ARN como su transporte al exterior del núcleo. Por lo tanto, si tenemos en cuenta que el ARNr y el ARNt llevan a cabo su función en la síntesis de las proteínas y esta tiene lugar en el citoplasma, resulta inmediato concluir que será aquí donde podamos encontrarlos a ambos. Por otro lado, el ARN regulador o ARNsn juega un papel importante en la maduración del ARNm, y como esta se lleva a cabo en el núcleo, será aquí donde lo hallemos. Por último, el ARNm podremos encontrarlo tanto en el interior del núcleo como en el citoplasma. Encontrarlo en mayor o menor proporción dentro o fuera del núcleo va a depender de la vida media del ARNm sintetizado, y esto, en última instancia, dependerá del proceso de maduración que la molécula haya sufrido.

martes, 22 de mayo de 2012

PREGUNTA 11: ¿CUÁNTOS TIPOS DE ARN EXISTEN?


Normalmente, y para simplificar, se dice que existen cuatro tipos de ARN, atendiendo a la función que cada uno de ellos lleva a cabo. Estos son: el ARN mensajero (ARNm), el ARN ribosómico (ARNr), el ARN de transferencia (ARNt) y el ARN regulador, del que se conocen varios subtipos y que a veces también se ha llamado ARN pequeño nuclear (ARNsn).

Pero antes de profundizar en cada uno de ellos resulta obligatorio hacer una parada en el conocido como Dogma central de la Biología Molecular. Éste fue establecido a finales de los años cincuenta del Siglo XX por Francis Crick (descubridor de la estructura del ADN junto al estadounidense James Watson) y se resume en la frase “un gen, una proteína”. Y es necesario detenernos aquí para ganar conciencia de que el sentido de la existencia tanto del ADN como del ARN es el de dar lugar a las proteínas que en su conjunto van a ser las encargadas, en última instancia, de dar estructura y función a cada una de las partes de todo organismo vivo.

Partiendo de esta premisa definiremos cada tipo de ARN en función del papel que juega en la síntesis de las proteínas. Así, el ARNm se puede considerar como el intermediario entre el gen y la proteína, y constituye, aproximadamente, el 5% del ARN total presente en una célula. Este tipo de ARN, por tanto, transporta la información contenida en un gen –aunque con ciertas particularidades químicas respecto a la molécula de ADN- que será utilizada para sintetizar una proteína.

El ARNr es el mayoritario (en torno al 75-80% del ARN total) y su función es la de generar el entorno y catalizar la reacción de síntesis de la proteína a partir de la información contenida en el ARNm. Para llevar a cabo esta función, el ARNr tiene que asociarse a una serie de proteínas específicas dando lugar a un complejo llamado ribosoma.

El ARNt está representado con un porcentaje en torno al 15% del ARN total y su función es la de transportar y transferir los aminoácidos, que son las unidades estructurales de las proteínas. Así, al final de cada proceso de transformación de una molécula de ADN en una molécula de ARNm (transcripción) y de traducción de ésta en el ribosoma y en presencia de ARNt, lo que tendremos será una macromolécula (proteína) cuya secuencia de aminoácidos queda determinada por la secuencia nucleotídica de partida.

Por último, el ARN regulador viene determinado por pequeñas moléculas de ARN que juegan un papel muy importante en la regulación de la expresión de genes específicos. Dentro de estos, cabe destacar los ARN de interferencia y los ARN antisentido que pueden activar o, sobre todo, inhibir la etapa de transcripción mediante determinados procesos en el interior del núcleo.

miércoles, 16 de mayo de 2012

PREGUNTA 10: ¿QUÉ ES EL GENOMA HUMANO?


Si definimos un genoma de manera ortodoxa, es decir, como la totalidad del ADN que hay presente en cada una de las células que componen un organismo, parece inmediato deducir que el genoma humano lo constituye el ADN completo de la especie animal Homo sapiens. Pero realizar esta sencilla definición podría conducirnos a una idea equivocada en cuanto a la complejidad de nuestro genoma.


Basta recordar la frase que el entonces presidente de los USA, Bill Clinton, pronunció cuando se hubo secuenciado el genoma humano para hacernos una idea de la magnitud de información que podemos llegar a encontrar en el conjunto de nuestro ADN. “Estamos aprendiendo el lenguaje con el que Dios creó la vida”, fue lo que por entonces dijo.

Por otro lado, hablar de “El Genoma Humano” así, de manera absoluta, podría hacernos pensar que sólo existe uno. Es decir, que todos los humanos comparten una única e idéntica copia de su carga genética. Y esto no es así. Es cierto que dos individuos distintos comparten entre sí más del 99,9% de su ADN, pero es que esa diferencia mínima del 0,1% se traduce en la presencia de más de tres millones de nucleótidos distintos que son los que confieren las características individuales a cada persona.

No obstante, a pesar de lo anterior, hay que dejar claro que sí que existe una secuencia consenso común a todos los individuos del género humano que fue la obtenida y publicada tras el éxito del Proyecto Genoma Humano.