1. 1
XENÉTICA MOLECULAR.
FLUXO DA INFORMACIÓN XENÉTICA NOS SERES VIVOS
• A xenética molecular ocúpase da natureza dos xenes a da súa expresión
• Os xenes están formados por ADN
• A misión biolóxica do ADN e, polo tanto, dos xenes é:
• levar a información xenética,
• transmitila ás células fillas e ós descendentes e
• expresala ou desenvolvela mediante a síntese de proteínas
• Esta misión do ADN está garantida pola propia estrutura de “dobre hélice” do ADN:
• a complementariedade das bases nitroxenadas entre as dúas cadeas fai posible:
• a realización de copias mediante un proceso denominado replicación ou
duplicación do ADN. A distribución das copias entre as células fillas e
os descendentes realízase por mitose e meiose
• o desenvolvemento da información para a síntese de proteínas
• gracias á complementariedade das bases realízase a síntese
ARN como copia do ADN nun proceso chamado transcrición,
• o ARN sintetizado no núcleo vai ó citoplasma para a súa
descodificación dando lugar a unha proteína, este proceso
chámase tradución
• Así podemos esquematizar o que constitúe o dogma central da Bioloxía Molecular
como:
Replicación Transcrición Tradución
ADN <---------------> ADN ----------------------> ARN ----------------> PROTEÍNAS
<----------------------
Reversotranscrición (1970)
• A replicación e transcrición realízanse no núcleo das células eucarióticas; a tradución
no citoplasma.
O ADN COMO PORTADOR DA MENSAXE XENÉTICA
• Na actualidade admítese que
• Os ácidos nucleicos son os portadores de toda a información biolóxica
• esta información transmítese de xeración en xeración a través do ADN que é o
portador da mensaxe xenética.
• Nos virus de ARN é este ácido o portador da mensaxe xenética
• Pero isto non estivo sempre tan claro:
• A comezos do século XX xa se coñecía a existencia dos xenes como unidades da
herdanza
• Tamén se demostrara que os xenes estaban localizados nos cromosomas

2. 2
• O feito de que o ADN e as proteínas estivesen presentes no núcleo e nos
cromosomas fixo sospeitar destes materiais como portadores da mensaxe
xenética
• En principio semellaban ter máis posibilidades as proteínas por ser moléculas
máis complexas. Ademais xa se coñecía a súa actividade biolóxica.
• Os aspectos que inclinaron a balanza a favor do ADN foron que:
• a cantidade de ADN nas células dos individuos da mesma especie é
constante
• en xeral, canto máis complexa é unha especie, máis ADN contén
• a luz ultravioleta de 360 nm, que é a máis absorbida polo ADN, tamén é
a que máis mutacións provoca.
• as proteínas atopadas eran moi parecidas entre especies moi diferentes
• as células reprodutoras teñen a metade de ADN.
• A proba definitiva aportárona Avery, McLeod e McCarty en 1944 ó investigar as
transformacións bacterianas observadas por Griffith en 1928
• Griffith traballou coa bacteria (Diplococcus pneumoniae ) que provoca a
neumonía nos mamíferos.
• Esta bacteria ten dous tipos de cepas:
• unha tipo S, de cuberta lisa (smooth = liso) e virulenta
• e outra tipo R de cuberta rugosa (rough = rugoso) e inofensiva
• Cando infectaba ratos coas bacterias tipo S os ratos morrían
• Cando infectaba ratos coas bacterias tipo R os ratos non morrían
• Cando infectaba ratos cunha mestura de bacterias S mortas e bacterias R
vivas os ratos morría.
• Había algo nas bacterias S mortas que provocaba a transformación das
bacterias R (inofensivas)en S (virulentas).
• Avery, McLeod e McCarty (década dos 40) probaron a mesturar bacterias R con
estratos de distintos tipos de moléculas de bacterias S mortas. Desta maneira
demostraron que, só os extractos que contiñan ADN eran capaces de producir a
transformación das bacterias inofensivas en virulentas. Deste feito dedúcese que o
ADN é a molécula portadora da información.
CONCEPTO DE XENE E XENOMA:
• O xenoma é conxunto de xenes ou de material xenético dun individuo
• Desde o punto de vista da xenética mendeliana
• un xene é a unidade hereditaria e corresponde ó que Mendel chamou “factor
hereditario”.
• un xene é un fragmento de ácido nucleico que informa para un determinado
carácter.
• Os diferentes xenes ocupan no ácido nucleico unha posición fixa denominada
“locus”
• o lugar que ocupa cada xene no cromosoma chámase “locus”
• cada unha das variante dun xene, e que ocupa o mesmo locus, chámase alelo

3. 3
• Desde o punto de vista da xenética molecular:
• considérase ó xene como a unidade de transcrición e pode definirse como:
• unha porción de ADN que contén a información necesaria para que
mediante a transcrición e a tradución se sintetice unha cadea
polipeptídica
• non tódolos xenes almacenan información para a síntese de proteínas,
algúns transcríbense pero non se traducen, son os portadores da
información para a síntese de ARNt e ARNr.
Estrutura dun xene
• Ademais das secuencias codificadoras da proteína nun xene podemos distinguir:
• Promotor: formado por un fragmento de ADN que actúa como punto de
unión da ARN-polimerasa
• Punto de iniciación da transcrición: nucleótido que marca o inicio da
transcrición, onde comeza a actividade da ARN-polimerasa ou sintetasa
• Rexión codificadora: secuencia do ADN onde está a información que hai
que transcribir,
• nas células eucarióticas está formada polos exóns e os intróns.
• nas procarióticas a información é continua.
• Sinais de terminación: secuencia de nucleótidos que indican o remate
da transcrición provocando a separación da ARN-polimerasa
REPLICACIÓN DO ADN
• Ó tempo que Watson e Crick presentaron o seu modelo estrutural do ADN tamén
propuxeron o mecanismo da súa replicación
• era un modelo semiconservativo:
• unha dobre hélice materna da lugar a dúas dobres hélices fillas iguais á nai
• cada unha das dobres hélices fillas están formadas por unha cadea procedente
da nai e outra de nova formación
• Este modelo semiconservativo non foi o único. Existiron outros dous modelos:
• o modelo conservativo: a dobre hélice inicial permanece intacta e a
copia é completamente nova
• o modelo dispersivo: a dobre hélice inicial rómpese e fórmanse dúas
novas cadeas cos anacos orixinais e os novos mesturados.
• Na actualidade despois dos experimentos de Meselson e Stahl acéptase que a
replicación do ADN é semiconservativa.
• Experimento de Meselson e Stahl:
• Foi realizado a mediados do século XX
• Cultivaron bacterias (Escherichia coli) nun medio con nitróxeno pesado (N15) no
canto de nitróxeno normal (N14)

4. 4
• Unha vez duplicado o DNA obtiveron un DNA híbrido formado por (N14 - N15) o
que confirmaba a hipótese semiconservativa.
• Deixaron que estas cadeas se replicaran por segunda vez en nitróxeno normal
• e atoparon que das novas cadeas unha era híbrida e a outra normal
MECANISMO XERAL DA REPLICACIÓN
• Antes de comezar a explica-los mecanismos de replicación debemos recordar certas
características da molécula de ADN:
• as dúas cadeas son complementarias:
• para facer dúas copias só teñen que separarse e por
complementariedade das bases sintetizar as dúas complementarias.
• as dúas cadeas son antiparalelas:
• o extremo 5’ dunha enfróntase ó extremo 3’ da outra
• as cadeas só medran polo extremo 3’, logo:
• unha cadea medrará nun sentido e a outra no sentido contrario

5. 5
REPLICACIÓN DO ADN
• cando se forme a galla de replicación
• unha das novas cadeas
medrará de maneira continua,
chámase ”cadea condutora”
• e a outra medrará de forma
discontinua, formando a
“cadea retardada”, neste
caso formaranse os
fragmentos de Okazaki.
• Comeza o proceso coa aparición, na cadea de ADN, da burbulla de replicación, nas
eucariotas aparecerán varias burbullas simultaneamente e duplicarase nas dúas
direccións.
• O proceso de replicación do ADN está regulado por varios enzimas:
• primeiro actúan as topoisomerasas que cortan unha das cadeas desenvolvendo o
ADN,

6. 6
• despois interveñen as helicasas rompendo as pontes de hidróxeno que unen as
dúas cadeas e producindo a súa separación,
• xuntamente coas helicasas actúan as proteínas SSB, que manteñen as cadeas
estiradas e separadas,
• unha vez separadas as cadeas comeza a síntese:
• o enzima que sintetiza o ADN é o ADN polimerasa,
• este enzima só pode unir desoxirribonucleótidos a unha cadea xa formada pero
non comezar cadeas, polo tanto,
• primeiro acuará unha ARN polimerasa tamén chamada primasa que sintetizará
unha pequena cadea de ARN denominado ARN cebador
• a continuación entrará o ADN polimerasa engadindo desoxirribonucleótidos
para sintetizar o ADN.
• Na cadea condutora a síntese é continua pero na cadea retardada fórmanse os
fragmentos de Okazaki
• Os fragmentos de Okazaki están formados por ARN e ADN
• O ADN polimerasa ademais de sintetizar ADN tamén actúa como unha
exonucleasa (corta as cadeas polos extremos) e ten actividade reparadora,
• cando a ADN polimerasa chega ó ARN cebador dun fragmento de Okazaki,
retira os ribonucleótidos e no seu lugar coloca os desoxirribonucleótidos
correspondentes
• Unha vez rematada a síntese a cadea retardada estará formada por
fragmentos de ADN que haberá que unir para formar unha verdadeira cadea,
• a unión dos fragmentos correspóndelle a outro enzima, o ADN ligasa
• Finalmente ó remate do proceso haberá dúas dobres hélices idénticas entre si
e idénticas á nai
TÉCNICA DO PCR:
• A técnica da PCR permite a amplificación do ADN
• PCR quere dicir: Reacción en Cadea da Polimerasa
• A técnica do PCR está moi relacionada co proceso de replicación do ADN
• Consiste na replicación do ADN in vitro e permite facer rapidamente millóns de copias
dunha molécula de ADN
• Para desenvolver esta técnica os pasos son os seguintes:
1. Mediante axitación térmica provócase a desnaturalización da cadea de ADN
que se quere copiar (amplificar)
2. unha vez separadas as dúas cadeas, utilizando anacos de ADN sintético como
cebador, engádese ADN polimerasa que sintetizará as copias da cadea que
queremos clonar
3. as cadeas clonadas poden iniciar de novo o ciclo ata obter o número de copias
desexado
• Esta técnica ten múltiples usos como por exemplo:
• en medicina forense
• na detección de certos tipos de cancro
• na identificación de delincuentes
• na identificación de paternidade
• en paleontoloxía para o estudio molecular de animais extinguidos, etc.