Clase. 21 de Agosto de 2019. Breve historia de la estructura del DNA.

Breve historia de la estructura del DNA

Te comparto este espacio, donde podrás encontrar los experimentos de Avery, McLeod y McCarty, así como el de Chase y Hershey 

http://www.ehu.eus/biomoleculas/an/an43.htm#2

Clase. 20 de agosto e 2019. Ácidos nucleicos.

Ácidos nucleicos

En esta ocasión nos planteamos el dogma de la biología molecular.

A partir del DNA, se sintetiza el RNA, y de éste, se sintetiza la proteína es decir, el flujo de la información genética unidireccional. Así pues, el DNA, puede replicarse, y reproducirse para transmitir la información genética a la descendencia. 

Dogma de la Biología Molecular

Y la pregunta nace; ¿cuál es la estructura de los ácidos nucleicos?

Son cadenas de poliméricas de nucleótidos, unidos covalentemente unos a otros en arreglos definidos. Recuerda, que el equilibrio o secuencias equilibradas será una constante, los ácidos nucleicos no son la excepción.

Ahora bien ¿de qué estás compuestos los nucleótidos?

Azúcar (5C) + moléculas de fosfato + base nitrogenada. Ten presente esta suma de elementos.

Llegamos a la raíz.

El azúcar será el punto de partida. En términos prácticas, el organismo pide todo el tiempo azúcar y carbohidratos, finalmente es la energía, misma que se necesita para echar andar la gran maquinaria.

Hexosa à Fuente de energía

Pentosa à Fuente de estructura para los ácidos nucleicos

Por otro lado, las bases nitrogenadas (componentes variables), tienen la gran característica de cambiar la función de los ácidos nucleicos. En la siguiente imagen puedes observar las bases púricas (Adenina y Guanina), tienen una estructura de doble anillo y se encuentran en el DNA y RNA.  Las bases pirimidinicas (Timina, Citosina, Uracilo) sólo tienen un anillo. Una de las virtudes de tener una estructura de anillo, es absorber rayos UV.

Los nucleótidos resultan del enlace éster de la pentosa de un nucleósido con una molécula de ácido fosfórico. Cuando se da la unión, se libera una molécula de agua; puede producirse en cualquier de los grupos oxidrilos libres de la pentosa, ahora bien, toma en cuenta que tiene lugar en el que ocupara la posición 5´. La posesión de un grupo fosfato, que a pH7 se encuentra ionizado, confiere a los nucleótidos un carácter ácido.

Formación de un nucleósido

 

Además de los nucleótidos monofosfato, que son los sillares estructurales de los ácidos nucleicos, existen en la naturaleza nucleótidos di y trifosfatados que resultan de la unión mediante enlace anhidro de 1 o 2 moléculas de ácido fosfórico adicionales a la que se encuentra unida al carbono 5' de la pentosa.

Clase. 14 de agosto de 2019. Aminoácidos

Aminoácidos

Primera parte

¿Y si entramos en materia? Un examen diagnóstico; qué es un enlace covalente o qué es un momento dipolo y cómo se definiría la biología molecular. Conceptos que tratamos antes.

Has pensado en lo que fuimos antes, o cómo las moléculas llegan a este punto de estudio, actualmente. Todo requiere tiempo cuando hablamos de evolución. La adaptación de un organismo y la convivencia con su medio ambiente. La progresiva calvicie que se presenta en los hombres en estos tiempos.

En esa adaptación es posible pensar en el desequilibrio de un metabolismo, por lo que estamos frente a un fenómeno biológico. La alteración de un factor, dará resultados que estudiaremos en el laboratorio, ya llegaremos a ese punto.

Por el momento hay que plantearnos en la composición de la proteína, ayer las evocamos, pero es tiempo de ver los aminoácidos que las componen. Hablamos de 20 aminoácidos los que forman las proteínas. Piénsalo de la siguiente manera; se unen dos aminoácidos, pero la unión provoca que se libere una molécula de agua, pues eso suele hacer esa molécula, digamos que es un préstamo y liberación constante, entonces se convierte en un enlace petídico y si se une un tercer aminoácido se forma un tripéptido y la unión continua hasta ser un polipéptido ¿vamos bien? Ya nos acercamos para darle forma a una proteína, sólo resta estabilidad y la unión de más aminoácidos, qué tal una decena más, deben ser los correctos y brindar una relación estable y equilibrada. Recordemos la relación que existe entre los ácidos nucleicos, que tienen una carga negativa por el grupo fosfato, con los aminoácidos positivos; lisina, histidina y arginina, sin dejar de lado los aminoácidos neutros, negativos, hidrofóbicos, etc. Debes tener presente el equilibrio entre cada elemento.  

Te comparto una tabla de los grupos de aminoácidos y sus respectivas características.

Aminoácidos

Con base a las propiedades fisiológicas de los Grupos R, los 20 aminoácidos de las proteínas pueden ser clasificados de la siguiente manera.

1. Acidicos: incluyen ácido aspartico (aspartato) y ácido glutámico (glutamate). En una solución neutra, los grupos R de un aminoácido acídico pueden perder un protón y cargarse negativamente.

2. Básicos: incluyen lisina, arginina e histidina. En solución neutral, los grupos R de un aminoácido básico pueden ganar un protón y cargarse positivamente. La interacción, entre grupos R positivos y negativos pueden formar un enlace iónico (salino), el cual es una importante fuerza estabilizadora de proteínas.

3. Aromáticos: incluye tirosina, triptófano y fenilalanina. Sus grupos R contienen un anillo aromático.

4. Sulfuro: incluye cisteína y metionina. Sus grupos R contienen un átomo de azufre(S). El puente disulfuro se forma entre dos R de cisteína y provee una fuerza estabilizadora de la estructura globular importante. Una característica importante de la metionina es que todas las proteínas inician su síntesis con este AA.

5. Hidrofílicos No-Cargados: incluye serina, treonina, asparagina y glutamina. Sus grupos R son hidrofílicos y capaces de formar puentes de hidrógeno.

6. Hidrofóbicos Inactivos: incluye glicina, alanina, valina, leucina e isoleucina. Estos aminoácidos son los más frecuentes de estar en el interior de la proteína. Sus grupos R, NO forman puentes de hidrógeno, raramente participan en reacciones químicas.

7. Estructura Especial: incluye a prolina. En la mayoría de los aminoácidos, los grupos R y amino NO se conectan de manera directa. Prolina es la única excepción entre los 20 aminoácidos. Debido a ésta característica especial, prolina se localiza en las vueltas de la cadena peptídica en la estructura tridimensional de una proteína.

Segunda parte

Aluzamos la base de una proteína, pero cuál es su función. Al inicio de clase, hablamos de una interacción interna y externa ¿cierto? Pues bien planteemos 6 funciones de la proteína.

• Señalamiento

Cómo se percibe y se interpreta el medio ambiente; a partir de esa interpretación es como se logra una correcta interacción. 

• Transporte

Cuando se pierden iones es necesario equilibrarlo,s de lo contrario se cae en la deshidratación.

• Catalisis

Se mueven los umbrales; se deja de consumir glucosa, esencial para el equilibrio, de perderse, el organismo cae en un colapso.

• Movimiento

El ir y venir constante. Cada molécula está en constante movimiento.

• Estructura

La composición exacta, ni una molécula más, ni una menos.

• Regulación

La función medular de la proteína. Ceder/Prestar a cada instante. Piensa en un prender y apagar constante; en el devenir exacto.

Función de proteínas

En este punto nos permitimos una breve reflexión, una que será constante, y hablamos de la evolución, sí, así iniciamos la clase. Al hablar de la función de una proteína desde una perspectiva de la biología molecular, pensamos en el largo camino de la evolución para llegar a este punto, pues si te das cuenta, el factor que predomina, es el equilibrio exacto, da como resultado un funcionamiento adecuado a cada organismo. 

Quédate con esta reflexión y con las secuencias de la estructura de los aminoácidos. Cada molécula en el lugar y tiempo preciso.

Clase. 13 de agosto de 2019. El inicio de la biología molecular

El inicio de la biología molecular

Primera parte

Abrimos la clase de hoy con la pregunta elemental: ¿Qué significa biología molecular?

Surgen respuesta variadas como; el estudio de lo más pequeño, el estudio de las estructuras -claro, al menos la química se encarga de la estructura- el estudio microscópico; nos acercamos tentativamente con la biología.

Entonces caemos en cuenta que la biología molecular es un enlace de diferentes áreas de conocimiento, que se encuentran en el estudio mismo de la vida. Y de inmediato se manifiestan las Leyes de Mendel, respecto a la genética y herencia, con un aterrizaje en el siglo XIX; llega un antes y un después respecto al estudio de la biología. Este acontecimiento es equiparable a las Leyes de Newton, en lo que respecta a la física.

Fotografía 51

Un siglo después llega, Rosalind Franklin que para mayo de 1952, obtiene la fotografía 51, misma que muestra la estructura del DNA. Esta fotografía, es la base de los posteriores artículos de James Watson y Francis Crick.

Con esta propuesta, dentro de la biología nace un ¡BOOM!

El siglo XX, fue testigo de grandes acontecimientos en los avances científicos, tecnológicos y artísticos.

En este punto todo arranca, pensemos en una trenza de tres gajos; genética, bioquímica y biología celular se entrelazan para enunciar a la biología molecular.  Ante este panorama de diversas áreas del conocimiento, la biología molecular se cimienta en el estudio del DNA.

Aquí te dejamos un breve artículo en lo que respecta el surgimiento de la biología molecular.

http://www.redalyc.org/pdf/402/40211229004.pdf

Segunda parte

Momento dipolar

La siguiente pregunta a responder fue: ¿Qué pasaría sin una gota de agua? Nos mantenemos a partir de agua y sin ella caeríamos en un colapso ¿cierto? Entonces podemos aventurarnos a decir que ahí nace la vida.  

Pensemos en los momentos dipolares. Aquel momento de se mueve con lentitud y con rapidez, imagínalo, esto se da para establecer una comunicación constante y no perderla; se da una interacción.

Especulemos en el ir y venir de un objeto, muy parecido a cuando prestas algo a un amigo; es un préstamo, no un regalo. Esta situación pasa en los enlaces covalentes polares. Verás, existe el enlace covalente no polar, es decir que dos átomos tienen paridad de electrones, mientras que el enlace covalente polar, es cuando dos átomos no tienen paridad de electrones.

Puentes de hidrógeno 

Si no existiera esa comunicación constante, los puentes se caerían y posiblemente llegaría el caos. Como aquel objeto que le prestas a un amigo, si se rompe la comunicación, seguramente olviden ese préstamo, dando como resultado un inevitable caos. Son enlaces muy frágiles.

Ahora bien, los puentes de hidrógeno se caracterizan por su especificidad, resistencia y direccionalidad.

En este sentido, no dejemos de lado las fuerzas de Van der Waals, estas consisten en la atracción de los átomos; una atracción a distancia corta, ten en cuenta que este tipo de contacto se da en los tipos de moléculas polares y no polares. Esta fuerza es fundamental para lograr la estabilidad en la estructura de la proteína.

El componente básico de la proteína es el aminoácido; el pilar mismo de la vida.

Con todo lo anterior es momento de ir pensando en los ácidos nucleicos; qué son y de dónde vienen.

Ese tema, será menester de la siguiente sesión.

Clase. 12 de agosto de 2019. Presentación del curso

Presentación del curso

Hoy tuvimos el gusto de iniciar nuestro curso Biología Molecular, del calendario 2019B. Donde tratamos el contenido temático, así como los criterios de evaluación, sin dejar de lado ciertas especificaciones de las prácticas de laboratorio.

Curiosas preguntas surgieron; ¿qué se espera de la materia? ¿Por qué cursar Biología Molecular? Incluso como biólogos podemos responder ¿qué fue primero el huevo o la gallina? … estamos seguros que sabes la respuesta; pero qué hay de lo que se espera del curso. Aprobar la materia, claro, eso lo queremos todos ¿cierto? Vayamos un poco más allá, qué tal aprender a hacer PCR; muy provechosa para el panorama ambiental que se nos presenta.

La biología molecular, nos abre un abanico de posibilidades, esos caminos en el estudio de nuestro ambiente y cómo interactuamos con el mismo. No es aventurado pensar en un plan de vida, pero en uno verdadero, es válido preguntarse ¿adónde me lleva todo eso? Incluso; cómo aplicar una PCR o para qué hacerla.

Estamos seguros que surgirán más preguntas, eso es lo maravilloso de estudiar biología molecular ¡podemos encontrar esas respuestas! Sólo es necesario comprometerse.

Ahora bien, respecto a ese compromiso, entremos en materia.

Nuestro curso está divido en cuatro unidad de aprendizaje (unidades). Mismas que cuentan con actividades a desarrollar, estos son: foros, tareas, glosarios, blogs, exámenes, entre otras. Estas las puedes encontrar en plataforma, con instrucciones y lineamientos de evaluación, para evitar lagunas en el desarrollo de las mismas. Por otro lado están las prácticas de laboratorio, que serán 7, ya podrás encontrar las fechas, para que vayas marcando esos días en tu calendario, pues no son repetibles. Y con las prácticas, viene una bitácora, todo biólogo tiene ese cuaderno donde guarda sus observaciones y curiosidades, pues bien, ahí podrás desarrollar esa mirada curiosa y precisa.

Todos los detalles de evaluación, actividades, prácticas de laboratorio y bitácora, las podrás encontrar en plataforma Moodle http://moodle2.cucba.udg.mx/; te invitamos a que la explores y descuida, ya estás inscrito, de no poder visualizar el curso, háznoslo saber, para realizar ajustes o inscribirte.

Sin más por el momento, nos despedimos

Te deseamos un excelente y provechoso inicio de clases

Bienvenida

Bienvenidos al curso de Biología Molecular, que se oferta en el CUCBA, dentro del plan de estudios de la carrera de Biología. 
Este curso está dividido en cuatro unidades de competencia, donde se pretende analizar los mecanismos moleculares de la herencia y la expresión génica propios de los sistemas biológicos, para la identificación de procesos biológicos, evolutivos y patológicos con base en las técnicas moleculares básicas. 
Dentro del desarrollo del curso, se realizarán prácticas de laboratorio; donde se aplican los conocimientos teóricos de la biología molecular, esto se dará con el equipo tecnológico que tiene el Centro Universitario en lo que respecta a la PCR en tiempo real. 
Espacio académico para crear un vínculo e intercambiar tanto percepciones como inquietudes de la Biología Molecular. 

¡Aún queda un universo por descubrir!