Test sobre ADN

 


Test de National Geographic sobre el ADN 


 

¿Qué es el ADN?

El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es el material que contiene la información hereditaria en los humanos y casi todos los demás organismos. El ADN se encuentra principalmente dentro del núcleo de las células, aunque una pequeña cantidad también está presente en las mitocondrias.

El ADN está compuesto por dos cadenas entrelazadas que forman una doble hélice. Cada cadena contiene moléculas llamadas nucleótidos, los cuales se componen de azúcares, bases nitrogenadas y grupos fosfatos. Existen cuatro tipos de bases nitrogenadas en el ADN: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). Las bases se emparejan entre las cadenas mediante enlaces débiles (A con T y C con G) para mantener la estructura en doble hélice.

Los segmentos pequeños de ADN que contienen información genética se conocen como genes. Los genes proporcionan instrucciones para fabricar proteínas y otras moléculas necesarias para el funcionamiento de las células. Al pasar de una generación a la siguiente, el ADN transmite las características hereditarias ya que durante la división celular es copiado con alta fidelidad. Gracias al ADN, los seres vivos pueden desarrollarse, crecer y reproducirse. En resumen, el ADN es la molécula que almacena y transmite la información genética entre generaciones.


¿Cuál de estos elementos no forman parte de la molécula de ADN?
Hidrógeno
Oxígeno
Carbono
Arsénico
Fósforo
Nitrógeno


De acuerdo al contenido de los documentos provistos en el contexto, el elemento que no forma parte de la molécula de ADN es el arsénico.

Los documentos señalan que los componentes principales de las biomoléculas como el ADN son el carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. Estos son denominados los seis bioelementos más abundantes que se encuentran en los organismos vivos. Forman parte integral de las estructuras de moléculas orgánicas como los ácidos nucleicos ADN y ARN.

El ADN en particular está compuesto por una doble hélice formada por dos cadenas entrelazadas. Cada cadena contiene azúcares desoxirribosa y fosfatos unidos a cuatro tipos de bases nitrogenadas: adenina, timina, citosina y guanina. Los enlaces entre bases a través de puentes de hidrógeno son los responsables de mantener la estructura de la doble hélice.

De todas las opciones presentadas, el arsénico no se menciona entre los componentes del ADN ni entre los seis bioelementos primarios y secundarios que forman parte integral de las biomoléculas. Por lo tanto, el elemento que no forma parte de la molécula de ADN es el arsénico.


¿Sabes qué dos famosos científicos recibieron el Premio Nobel por descubrir la famosa estructura en doble hélice del ADN?

James Watson y Francis Crick recibieron el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1962 por su descubrimiento de la estructura de doble hélice del ADN en 1953. Aunque se considera también la contribución de otros científicos como Rosalind Franklin y Maurice Wilkins, quienes proveyeron datos importantes a través de experimentos de difracción de rayos X.

En 1953, basándose en la evidencia experimental de que las bases del ADN se aparean de forma específica (A con T y C con G) y aprovechando también información sobre la composición y propiedades químicas y físicas del ADN, Watson y Crick propusieron el modelo de una estructura de doble hélice para el ADN. Su modelo consistía en dos cadenas entrelazadas de nucleótidos unidos por puentes de hidrógeno entre pares de bases complementarias.

Este descubrimiento de la estructura molecular del material genético tuvo un impacto fundamental en el desarrollo de la biología molecular y las ciencias de la vida. Permitió comprender cómo se almacena, transmite y reproduce la información genética durante las generaciones. Además, allanó el camino para nuevos descubrimientos sobre los mecanismos de replicación, transcripción y traducción del código genético. Por ello, la contribución pionera de Watson y Crick al descubrir la doble hélice del ADN es considerada uno de los hitos más importantes en la historia de la ciencia.

¿Sabes a qué científica que permaneció en la sombra durante muchos años se le atribuye el mérito real del descubrimiento? (del ADN)

Comentario humano: Respondida en la respuesta anterior.


Sabemos que la genética es la ciencia encargada de estudiar la herencia biológica de generación en generación. Sin embargo esta se subdivide en varias ramas. ¿Sabrías decir cuál de ellas se encarga del estudio del ADN?
Genética evolutiva
Genética molecular
Mutagénesis


La rama de la genética que se encarga específicamente del estudio del ADN es la genética molecular.

La genética molecular es un área de la bioquímica y la biología molecular que estudia a los genes, su herencia y su expresión a nivel molecular. Se dedica principalmente al estudio de las moléculas de ADN y ARN, analizando su estructura, funciones y las interacciones entre ellas. Utiliza diversas herramientas y técnicas como la PCR, secuenciación masiva, extracción de ácidos nucleicos, transcripción-traducción in vitro, enzimas de restricción y ligasas de ADN.

Su objetivo principal es conocer los mecanismos por los cuales el ADN se replica, se transcribe a ARN mensajero y luego este se traduce en proteínas. Asimismo, estudia cómo se expresan los genes y cómo se regulan los procesos de expresión génica. La genética molecular ha permitido grandes avances en el entendimiento de procesos biológicos a nivel molecular y celular.

Por otro lado, la genética evolutiva se enfoca más en el estudio de la variabilidad y cambios genéticos a lo largo de las generaciones, y su influencia en la evolución de las especies. Mientras que la mutagénesis se concentra en inducir y analizar las mutaciones genéticas. Por lo tanto, la rama de la genética que directamente estudia el material genético del ADN es la genética molecular.


¿Sabes cómo llamamos a la unidad funcional más pequeña de ADN?


La unidad funcional más pequeña de ADN es el gen. En los documentos del contexto se definen los genes como pequeñas piezas o regiones de ADN que tienen información genética específica. Aunque las secuencias de ADN también incluyen regiones no codificantes con otros propósitos, las regiones que contienen instrucciones para crear proteínas u otros componentes de las células son denominadas genes.

Los genes son segmentos del ADN que contienen información para determinadas características hereditarias. También se les llama mutones, cuando se atiende a su capacidad de mutación, o recónes en relación a la recombinación genética. Generalmente un gen codifica para una proteína o péptido en particular. Juntos, los genes de un organismo forman su genotipo o información hereditaria contenida en el ADN.

En resumen, la unidad funcional más pequeña de ADN, aquella que contiene instrucciones específicas para la expresión de características, es denominada gen. Los genes son las partes del material genético que determinan rasgos individuales y son las unidades básicas de información hereditaria.


¿Sabrías decir cómo llamamos al conjunto de genes de una determinada especie?


El conjunto de genes de una determinada especie recibe el nombre de genoma.

El genoma es el contenido total de material genético de un individuo o especie y constituye la información hereditaria almacenada en su ADN. Cada genoma contiene miles de genes organizados en cromosomas, además de secuencias no codificantes como promotores, intrones y regiones reguladoras.

El genoma varía entre las diferentes especies tanto en cantidad como en secuencia de ADN. Por ejemplo, el genoma humano está formado por aproximadamente 3 mil millones de pares de bases y contiene cerca de 20.000-25.000 genes. Mientras que la mosca de la fruta Drosophila melanogaster tiene un genoma de 180 millones de pares de bases y solo 13.700 genes.

El estudio del genoma permite analizar las variaciones genéticas entre individuos de una misma especie y las diferencias entre especies emparentadas según su evolución y filogenia. El conocimiento del genoma es fundamental para entender los mecanismos de herencia genética y expresión génica de cada organizmo. Así, el término utilizado para referirse al conjunto total de genes de una determinada especie es "genoma".


¿Sabes cuál es la función de los cromosomas?
Condensar el ADN en el momento de la reproducción celular
Cortar el ADN en secuencias más pequeñas
Evitar mutaciones


La función principal de los cromosomas es ordenar y empaquetar el ADN en la célula, facilitando así su transmisión y replicación durante la división celular.

Como se explica en los documentos del contexto, el ADN se encuentra contenido dentro del núcleo de la célula en estructuras alargadas llamadas cromosomas. Cada cromosoma consiste en una única molécula de ADN fuertemente enrollada alrededor de proteínas denominadas histonas.

Esta organización del ADN en cromosomas permite compactarlo y condensarlo mucho, haciendo posible que quepa en el núcleo celular. Durante la división, cuando el contenido genético debe ser transmitido a las células hijas, los cromosomas se vuelven más gruesos y visibles. De esta manera, los cromosomas cumplen la función de empaquetar y ordenar eficientemente el material genético durante la replicación del ADN.

Adicionalmente, la disposición lineal del ADN a lo largo de los cromosomas determina la posición física de los genes y su expresión. Por lo tanto, podríamos decir que la principal función de los cromosomas es condensar y organizar el ADN dentro de la célula, permitiendo así su adecuada transmisión, replicación y expresión a lo largo de las divisiones celulares.


¿Sabes cuántos cromosomas tienen los seres humanos?


Los seres humanos tienen 46 cromosomas en total en sus células somáticas. Estos 46 cromosomas se dividen en 23 pares. 22 de estos pares son llamados autosomas, los cuales tienen el mismo aspecto tanto en hombres como en mujeres. El par 23 es denominado cromosomas sexuales, y estos son diferentes entre hombres y mujeres.

Las mujeres tienen dos copias del cromosoma X, mientras que los hombres tienen un cromosoma X y uno Y. Los 22 autosomas están numerados por tamaño decreciente, desde el cromosoma 1 hasta el 22. Los cromosomas X e Y son los cromosomas sexuales.

Cada cromosoma está formado por una única molécula de ADN altamente organizada alrededor de proteínas histonas. Los cromosomas permiten condensar y empaquetar ordenadamente el material genético dentro del núcleo celular. Durante la división celular, cuando el ADN debe ser transmitido, los cromosomas se vuelven más gruesos y visibles en una estructura llamada cariotipo, que representa los cromosomas alineados en pares.

En resumen, los seres humanos poseen 46 cromosomas en total en sus células somáticas, divididos en 23 pares de cromosomas, de los cuales 22 son autosomas y el par 23 corresponde a los cromosomas sexuales X e Y. Este número y organización cromosómica es característica de la especie humana.


Para acabar vamos a hablar de algo que parece del futuro, pero que sin embargo esta muy presente. En la actualidad podemos editar la secuencias de genes de un ser vivo a partir de una técnica conocida como el "corta y pega del ADN", ¿Sabes a qué técnica nos referimos?


Nos referimos a la técnica de edición genética conocida como CRISPR-Cas9.

El sistema CRISPR-Cas9 se ha convertido en una herramienta fundamental de la biología molecular y la biotecnología debido a que permite modificar de manera sencilla y específica la secuencia de ADN de cualquier organismo vivo. Funciona como una tijera molecular capaz de cortar de forma precisa el ADN en cualquier lugar del genoma.

El sistema se basa en la utilización de una proteína Cas9 capaz de cortar el ADN guiada por ARN. Este ARN se diseña para que sea complementario a la secuencia que se desea modificar en el genoma. Al unirse, la proteína Cas9 es dirigida a esa secuencia diana y la corta. Entonces se puede reparar el corte introduciendo cambios en la secuencia mediante mecanismos propios de la célula o proporcionando un fragmento de ADN de reemplazo.

Esta técnica ha permitido editar de forma específica genes en múltiples organismos como bacterias, levaduras, plantas, ratones, monos, insectos e incluso embriones humanos. Tiene enormes aplicaciones en biomedicina, agricultura y biotecnología, permitiendo tratar enfermedades, generar cultivos resistentes y desarrollar nuevos materiales y fármacos. En resumen, esta revolucionaria herramienta supone el "corta y pega" a nivel de edición genética.