¿Cómo se estructura el ADN en el núcleo? ¿Es una cadena continua o los genes son piezas discretas de ADN?

Recuerdo que en la escuela aprendí cómo un gen era una secuencia de nucleótidos en el ADN que codificaba una proteína. El ADN consistió en tripletes de nucleótidos (codones) que se transcribieron a una cadena equivalente de ARN mensajero y cuando los ribosomas los tradujeron a proteína cada triplete de nucleótidos especificaría un aminoácido particular en la proteína. Los codones específicos no especificaron aminoácidos, pero marcaron los puntos de inicio y finalización de la proteína terminada.

Agradable y simple

La realidad puede ser mucho más complicada que eso y los genes no están necesariamente tan bien definidos.

Como otros han dicho, el ADN se divide en cromosomas. La mayoría del ADN está estrechamente unido a otras moléculas y está inactivo.

En diferentes etapas del ciclo celular, el ADN eucariota se empaqueta de manera diferente:

Complejado con una gran cantidad de proteínas para formar cromatina.

Muy extendido y enredado durante la interfase.

Condensado en cromosomas cortos, gruesos y discretos durante la mitosis.

Una cantidad enorme de ADN requiere un elaborado sistema de empaquetamiento de ADN para ajustar todo el ADN de la célula en el núcleo

Los genes pueden estar disponibles para la expresión en algunas células pero no en otras (o en algún momento del desarrollo, pero no en otros). Los genes pueden amplificarse o estar más disponibles de lo habitual en algunas condiciones.

No todos los códigos de ADN para proteínas, algunos ADN son genes rotos ‘basura’ y copias rotas de genomas virales antiguos. Algunos códigos para estructuras de ARN dentro de la célula. Se requieren enzimas y ribozimas para desempaquetar el ADN y poder leerlo.

Como el ADN se interpreta en grupos de tres nucleótidos (codones), una cadena de ADN tiene tres marcos de lectura distintos. La doble hélice de una molécula de ADN tiene dos cadenas antiparalelas, por lo que, con las dos cadenas con tres marcos de lectura cada una, hay seis posibles traducciones de marco.

A veces, en la traducción a proteínas, la estructura tridimensional del ARN mensajero puede hacer que el ribosoma omita secuencias o, incluso, en casos excepcionales, un ribosoma puede cambiar de un cuadro a otro durante la traducción de un ARNm (Translational_frameshift).

Hay transposones : segmentos de ADN que pueden moverse de una ubicación del genoma a otra.

Los genes pueden solaparse: la secuencia de nucleótidos expresable de un gen puede solaparse parcialmente con la secuencia de nucleótidos expresable de otro gen.

Algunos genes contienen tramos de secuencia no codificante: intrones y secuencias que se traducen en proteínas: exones. Los intrones se eliminan de las secuencias de pre-ARNm transcritas mediante spliceosomas . Cada spliceosoma se compone de cinco pequeños ARN nucleares (snRNA) y un rango de factores proteicos asociados. Cuando estos pequeños ARN se combinan con los factores proteicos, forman un complejo ARN-proteína llamado snRNP (pequeñas proteínas nucleares ribonucleicas)

Los exones particulares de un gen pueden incluirse o excluirse del ARN mensajero final producido a partir de ese gen. Este proceso regulado durante la expresión génica se conoce como splicing alternativo, lo que hace que un solo gen pueda codificar múltiples proteínas, a menudo con diferentes funciones biológicas.

Esta complejidad de la expresión génica permite a los genomas dirigir la síntesis de más proteínas de las que cabría esperar de un análisis simple.

‘¿Cómo se estructura el ADN en el núcleo?’ es una muy buena pregunta, una que todavía no podemos responder completamente. Los seres humanos tienen 46 piezas de ADN en el núcleo; cada cadena (más la proteína que mantiene la cadena organizada) se llama cromosoma.

Cada cadena de ADN está envuelta alrededor de proteínas, de modo que se comprime lo suficiente como para ser almacenada y organizada en el núcleo. Parte del ADN está fuertemente envuelto (condensado) y parte del ADN está suelto – el ADN más condensado no puede ser leído (transcrito) por la célula – el ADN menos condensado puede leerse, y los genes transcritos para hacer cambios en la célula.

¿Lo que encuentro super genial? Se colocan diferentes cadenas de cromosomas en diferentes partes del núcleo. Por ejemplo, las secciones de ADN que contienen genes para crear ribosomas se colocan en o cerca del nucleolo. El nucleolo es donde se hacen los ribosomas, y me complace en extremo que los genes utilizados para hacer los ribosomas estén justo donde se crean los ribosomas. ¿Quién sabía que las células estaban tan organizadas?

Cuando ilustro hebras de ADN en un núcleo, dibujo un montón de líneas onduladas, cualquier línea (hebra de ADN) que vaya a cualquier parte del núcleo. Pero las cadenas de ADN en realidad están ordenadas y organizadas, y la colocación de una cadena en un núcleo influye en la cantidad que la célula usa (transcribe).

En resumen: el ADN está estructurado y organizado en muchos niveles diferentes en el núcleo. Cada nivel de organización ayuda a condensar la cadena de ADN o determinar cómo se está utilizando, o ambos.

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Depende de la complejidad del animal, insecto o lo que sea que esté estudiando. La longitud del ADN varía en los diferentes organismos. El ADN de un virus puede ser tan pequeño como unos pocos miles de pares de bases. Sin embargo, el ADN de E. coli, una bacteria tiene 4 millones de pares de bases y el genoma humano contiene 6 mil millones de pares de bases. En general, cuanto más complejo es el organismo, mayor es el contenido de ADN en sus células. Pero, ¿cómo se organiza una estructura de ADN tan larga dentro del núcleo celular? Para dar una idea de la perspectiva, hay 46 cromosomas en una célula humana, que se empaquetan en un núcleo millones de veces más pequeño que la longitud de los cromosomas. La disposición varía, una talla y el método no se ajusta a todos

El ADN está presente en el núcleo en forma de fibra de cromatina delgada que tiene un largo tramo de ADN. El ADN es una cadena continua. Los genes están presentes en el cromosoma. Hay regiones codificantes y no codificantes. Los genes no son las piezas discretas de ADN. Los genes son secuencias de nucleótidos

Bueno, en realidad, hay (si no lo he olvidado) 26 pares de cromosomas. Cada cadena es una cadena continua con marcadores que “leen” como inicio y parada. Entonces, la respuesta es que cada gen no está separado, pero hay piezas discretas de ADN (los cromosomas). Un cromosoma dado puede contener grandes cantidades de genes.

Bueno, debes saber qué son los genes y qué significan en el ADN

Genes

Los genes son unidades de información heredables para un determinado rasgo o característica de un organismo que consiste en ADN (hay excepciones).

Tenga en cuenta una comparación muy grande entre genes y palabras. Las palabras también son unidades de información para un determinado concepto u objeto. El medio de comunicación es el alfabeto para el lenguaje escrito. Que el medio de comunicación es el ADN de los genes.

ADN

Tenga en cuenta que no todo el ADN son genes. En realidad, para los humanos, solo el 1% del ADN son genes. El otro 99% del ADN es importante para la activación de los genes. Por ejemplo, los genes para producir ácido estomacal se activan solo cuando tienes comida en el estómago. Estos genes pueden activarse solo si hay alimentos en el estómago. Se pueden activar y desactivar. Uno puede comparar esto con una lámpara que se enciende y apaga solo cuando ingresa a la habitación.

El segundo punto es que los genes se acumulan en segmentos. Esto significa que un gen puede tener 3 segmentos (llamémosles ABC). Ahora se puede combinar, por ejemplo, el segmento A y C solamente, pero tal vez en cierto momento es mejor cambiar al segmento B y C. Los genes pueden reaccionar de alguna manera a las circunstancias.