Biología - Eldra Solomon, Linda Berg, Diana Martin - 9 Edición-comprimido-334

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300 Capítulo 13 
y la transcripción se requieren para que los virus tumorales de ARN se 
multipliquen y que existe una manera en que la información fl uye en la 
dirección “inversa”, es decir del ARN al ADN.
Temin propuso que se forma un provirus de ADN como un inter-
mediario en la replicación de los virus tumorales de ARN. Esta hipótesis 
requirió un nuevo tipo de enzima que sintetizaría al ADN empleando 
ARN como molde. En 1970, Temin y el biólogo estadounidense David 
Baltimore encontraron dicha enzima, y compartieron el Premio Nobel 
en Fisiología o Medicina 1975 por su descubrimiento. Esta ADN poli-
merasa dirigida por ARN, también conocida como transcriptasa inversa, 
se encuentra en todos los virus tumorales de ARN. (Sin embargo, 
algunos virus de ARN que no producen tumores, se replican sin em-
plear un ADN intermediario). La FIGURA 13-21 muestra las etapas de la 
reproducción de virus tumorales de ARN. Como invierten la dirección 
usual de fl ujo de información, los virus que necesitan a la transcriptasa 
inversa se llaman retrovirus. El HIV-1, el virus que causa el SIDA, es el 
retrovirus más ampliamente conocido. Como se verá en el capítulo 15, 
la enzima transcriptasa inversa se ha convertido en una importante 
herramienta de investigación para los biólogos moleculares.
Repaso
 ■ ¿Qué es el ARN de interferencia?
 ■ ¿Qué es un gen?
 ■ ¿Cómo utilizan los retrovirus a la enzima transcriptasa inversa?
13.6 MUTACIONES
OBJETIVO DE APRENDIZAJE
14 Dar ejemplos de las diferentes clases de mutaciones que afectan la se-
cuencia de bases de ADN y explicar los efectos que cada una tiene sobre 
el polipéptido producido.
Uno de los primeros e importantes descubrimientos acerca de los genes 
fue que éstos sufren mutaciones, o cambios en la secuencia de nucleó-
tidos del ADN. Sin embargo, la tasa general de mutación es mucho más 
alta que la frecuencia de daño al ADN, debido a que todos los organis-
mos presentan sistemas de enzimas que reparan ciertos tipos de daños 
en el ADN.
moléculas de ARN pequeñas interfi eren con la expresión de genes o con 
sus ARN transcritos, la interferencia de ARN implica ARN interferentes 
pequeños, microARN, y unos pocos de otros tipos de moléculas de ARN 
cortas.
Los ARN de interferencia pequeños (ARNip) son moléculas 
de doble cadena de 20 a 25 nucleótidos de longitud. Esas moléculas de 
ARN ayudan a controlar el daño de los transposones (se analizan más 
adelante en el capítulo) y de las infecciones virales; también regulan la 
expresión génica de genes codifi cantes de proteína.
Los microARN (miARN) son moléculas de ARN de cadena única 
con 20 a 25 nucleótidos en longitud, que inhiben la traducción de los 
ARNm implicados en muchos procesos biológicos, como crecimiento 
y desarrollo (FIGURA 13-20). Los microARN son transcritos de los ge-
nes y después acortados antes de combinarse con proteínas para formar 
una estructura que inhibe la expresión de las moléculas de ARNm con 
secuencias complementarias al miARN. Más de 200 genes de miARN 
distintos se han identifi cado en el genoma humano, pero aun no están 
claros los detalles de cómo regulan la expresión génica al degradar los 
ARNm y(o) evitar que los ARNm se traduzcan en polipéptidos. Ahora 
los biólogos reconocen que los miARN tienen una importante función 
en prevenir el cáncer: las células cancerosas presentan niveles bajos de 
miARN que no presentan las células no cancerosas. También una falla en 
la función del miARN se ha implicado en enfermedades del corazón y 
posiblemente en la enfermedad de Parkinson.
La defi nición de gen ha evolucionado conforme 
los biólogos han aprendido más acerca de ellos
Al principio de este capítulo, se trazó el desarrollo de ideas concernientes 
a la naturaleza del gen. Durante un tiempo los científi cos encontraron 
útil defi nir un gen como “una secuencia de nucleótidos codifi cantes de 
una cadena polipeptídica”. Sin embargo, como ya se ha aprendido más 
acerca del genoma humano, los equipos de investigación han determi-
nado que el ADN codifi cante para polipéptidos constituye cerca del 2% 
de nuestro genoma, mientras que alrededor del 80% de nuestro genoma 
es expresado; muchos genes son transcritos para producir las diferentes 
clases de moléculas de ARN (vea la tabla 13-1). Además, como se verá 
en el capítulo 14, los estudios han mostrado que en las células eucariotas, 
un solo gen puede producir más de una cadena polipeptídica mediante 
modifi caciones en la manera en que se procesa el ARNm.
Quizás es más útil defi nir un gen en términos de su producto: un 
gen es una secuencia de nucleótidos de ADN que transporta la in-
formación necesaria para elaborar un ARN específi co o un producto 
polipeptídico.
La dirección usual de fl ujo de información 
tiene excepciones
Durante varias décadas, una premisa central de la biología molecu-
lar era que la información genética siempre fl uye del ADN al ARN y 
de éste a la proteína. En 1964, en sus estudios sobre virus, el biólogo 
estadounidense Howard Temin descubrió una importante excepción a 
esta regla. A pesar de que los virus no son organismos celulares, contie-
nen un solo tipo de ácido nucleico y se reproducen en una célula que 
las hospeda. Temin estudió el inusual virus causante de tumores cancero-
sos que tienen ARN, en lugar de ADN, como material genético. Encontró 
que la infección de una célula que hospeda a uno de esos virus se blo-
quea por inhibidores de la síntesis de ADN y también por inhibidores 
de la transcripción. Esos resultados sugirieron que la síntesis de ADN 
FIGURA 13-20 Efecto de una molécula de miARN en el 
crecimiento de una planta
Una planta normal de Arabidopsis (vista superior, hoja, y vista lateral de 
plántula) que se muestra a la izquierda y sirve como control. Los biólogos 
modifi caron una molécula de miARN en la planta de la derecha, y como 
resultado, presenta severos desarrollos anormales, como hojas onduladas.
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	Parte 3 La continuidad de la vida: Genética 
	13 Expresión génica
	13.5 Variaciones en la expresión génica
	La definición de gen ha evolucionado conforme los biólogos han aprendido más acerca de ellos
	La dirección usual de flujo de información tiene excepciones
	Repaso
	13.6 Mutaciones