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lunes, 11 de noviembre de 2019

¿Qué es la hipótesis del mundo ARN?

Me ha encantado esa comparación de que la célula en el fondo es la casa que protege y sostiene el mundo ARN.
 Introducción a los virus por David Baltimore, ¡Si, el autor de la clasificación Baltimore de los virus!

El sistema Baltimore divide los virus en siete grupos. Puedes ver las características básicas de cada grupo, entre ellas, su material genético y la vía que usa para fabricar ARNm, en el siguiente diagrama: Flecha verde = síntesis de un ARNm; flecha verde punteada = uso directo del genoma viral como un ARNm. Imagen modificada de "La clasificación de grupos de virus de Baltimore en familias depende de su tipo de genoma, por ViralZone/Swiss Institute of Bioinformatics, CC BY-NC 4,0.

Las ribozimas, junto con los viroides, son considerados reliquias vivas del mundo de ARN y caracterizaron la primera fase del mundo de ARN. Posteriormente las ribozimas y viroides darían lugar a moléculas de ARN capaces de sintetizar proteínas como los ribosomas, a los retroelementos como la transcriptasa inversa y a las moléculas de ADN. Estas moléculas al rodearse con liposomas formados espontáneamente originarían los protobiontes y estos por último a las células modernas.
Código genético y la relación clonal entre los distinto códones. Fuente
. Fuente



PREGUNTA: Tenemos un ORF:  ATGTATGGATACGCCTCTTCGGAGGGCAACTTAGAATAA
y a partir de esta secuencia tenemos una descendencia en la que se pueden observar tres mutantes:
Mutante 1:
ATGAATGGATACGCCTCTTCGGAGGGCAACTAGAATAA
Mutante 2:
ATGTACGGGTACGCATCGTCGGAGGGAAATTAGAATAA
Mutante 3:
ATGATATGGATACGCCTCTTCGGAGGGCAACTAGAATAA

¿Cuál de los mutantes tendrá más mutaciones? ¿Cuál de los mutantes será el que tenga menos? ¿Cómo afectarán esas mutaciones a la proteína resultante? Para ello traduce cada triplete utilizando la tabla 

SOLUCIÓN:
ORF: ATG TAT GGA TAC GCC TCT TCG GAG GGC AAC TAG AAT AA

1      ATG AAT GGA TAC GCC TCT TCG GAG GGC AAC TAG AAT AA

2      ATG TAC GGG TAC GCA TCG TCG GAG GGA AAT TAG AAT AA

3      ATG ATA TGG ATA CGC CTC TTC GGA GGG CAA CTA GAA TAA

PREGUNTA: Cuando no existían bacterias toda la vida sobre la Tierra era vírica. Eran protovirus de ARN que tenían ribosomas. Estos virus se replicaban en la sopa biológica (en Ecuador en el locro biológico). Cuando aparecieron las bacterias, éstas tenían una membrana que diferenciaba fuera de dentro. Las bacterias metieron dentro todo lo que les interesaba de la sopa biológica. Los protovirus al quedarse sin su alimento sufrieron una presión selectiva que favoreció a aquellos virus que sabían como penetrar en el interior de las bacterias y alimentarse de lo que antaño había sido suyo. Nacieron los virus como entidades parásitas de las células. Muchos biólogos siguen diciendo, de forma equivocada, que los virus no son entidades vivas porque se tienen que alimentar de una célula metabólicamente activa. Si es por eso, podríamos incluir en la categoría de virus a muchas personas que no son capaces de subsistir sin su tarjeta de crédito. ¿Cómo perdieron los protovirus sus ribosomas? porque hoy en día los virus actuales no tienen ribosomas. Como siempre la solución está en la selección natural. Imaginemos dos virus A y B. El virus A es un protovirus, tiene ribosomas, y su ARN tiene 60.000 bases. El virus B perdió los genes de los ribosomas y por esa razón tienen 40.000 bases. No necesita codificar ribosomas porque puede utilizar los de la bacteria que infecta. Ambos virus infectan y se replican en el interior de bacterias. Si la ARN polimerasa copia a una velocidad de 1000 bases por minuto y los cromosomas de A y B tienen un solo Ori. ¿Cuánto tiempo tarda cada virus en replicarse? ¿Cuánta descendencia tendrá cada virus al cabo de seis horas?

SOLUCIÓN: Virus A 30 minutos virus B 20 minutos. En seis horas tendremos de A  4096 virus, y de B tendremos 262144 virus. Si en vez de horas hablásemos de miles de años podemos entender porqué los virus actuales carecen de ribosomas.

PREGUNTA: ¿Qué fue antes el huevo o la gallina? ¿Qué proceso ocurrió antes en la evolución, el paso de ADN a ARN o el paso de ARN a proteínas? 

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