von der Becke - biologia molecular - retrato del gen - 058b
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Carlos von der Becke - Biología 58

MODULO III UNIDAD 3 CAPITULO 2

RETRATO DE UN GEN

El gen desnudo

Los genes desnudos Uu virus típico tiene 5000 pares de bases o sea 1333 tripletes o codones y menos de 10 genes, similar a otros genes desnudos. Eso constituye su mensaje genético.

El de la mitocondria humana tiene 38 genes.

El de la Escherichia coli tiene 4000 genes

. El del Homo sapiens tiene 30000 genes (NOTA: CIFRA RECIEN CONOCIDA EN EL AÑO 2001, antes era supuestamente mayor) .

A partir de estas cifras, queda claro que los virus, viroides, fagos y plásmidos son expresiones de seres vivos muy simples. Salvo la cápside proteica que a veces protege a algunas de estas formas, lo más frecuente es encontrarlos como desnudos (son ya sea DNA o RNA), en el interior de una célula viva, infectada por ellos.

Antes de infectar a una bacteria o cualquier otro tipo de célula, dichos genes se visten con una cápside proteica para dejarse llevar por el ambiente, buscando su diana con la cual sondar.

La diana es la membrana de una bacteria o de una célula a la cual pueden reconocer como apta para vivir en su interior.

En la figura se observa el virus que es mensaje genético protegido por una cápside.

Al ser simplemente moléculas de DNA o RNA, pareciera que pudiesen provenir de la época de la vida del RNA, en los albores de la existencia de la vida en el planeta.


Los virus que hoy conocemos se han adaptado por completo (han coevolucionado) con células muy posteriores a la era del RNA. En esos genes desnudos hay carencia de instrucciones para fabricar ribosomas y moléculas sabias, respectivamente RNA-r y RNA-t. Para proveerse de las pocas proteínas que necesitan, usan de la maquinaria de RNA-r y RNA-t de las células en cuyo interior se han hospedado. Los virus, viroides, etc., son piratas (tecnicamente, parásitos) que utilizan todo lo posible las facilidades ya provistas en las mismas células vivas. Como esa adaptación ocurrió tiempo después de la aparición de las células vivas, se dice que las formas más modernas de los genes desnudos son las formas más evolucionadas del parasitismo: sólo necesitan traer un mínimo de instrucciones para sobrevivir. SON PASAJEROS SIN EQUIPAJE.
Repasando el ciclo vital de un virus, observamos que en una etapa la cápside llena, que ha reconocido a la célula hospedadora, inyecta su DNA o su RNA (segun el tipo de virus) dentro de la célula.

Una de las posibilidades para el virus de DNA es meterse en el genoma del hospedero, que entonces pasa de 4000 genes a 4010 genes. A esto se llama etapa lisogénica.

Otra de las posibilidades para el virus de RNA o DNA es la de duplicar con la maquinaria del hospedero. Como es tan cortito, enseguida se producen muchísimas réplicas o replicaciones del gen desnudo, que enseguida construye su cápside proteica que al llegar a un cierto número muy elevado, produce la lisis o rotura de las membranas de la célula. Esto recibe el nombre de etapa lítica (de rotura).

Con ello se multiplican los focos de infección con virus presentes en el ambiente.

Otra posibilidad es que un virus en etapa lisogénica sea promovido a la etapa lítica. El gatillo para ese pasaje suele ser la presencia de rayos ultravioleta, que provienen del sol.


Los virus de RNA, como es el caso del retrovirus del SIDA, fabrica una enzima denominada retrotranscriptasa.

Con su ayuda, la molécula de RNA con todas las instrucciones virales, pasan a retrotranscribirse como DNA e incluso a acceder a la etapa lisogénica.

El resultado es que muchas enfermedades virales son muy dificiles y hasta ahora algunas parecen imposibles de ser curadas, porque la consecuencia no deseada de un proceso muy positivo como es la duplicación del mensaje genético, es que tambien se duplican las instrucciones del virus. El genoma infectado del hospedero, pasa a sus hijos y nietos, hasta que en un momento dado se gatille una etapa lítica, que propague la enfermedad a muchas nuevas células sanas.


Por eso se puede sospechar que fracciones mudas del genoma con genes fragmentados son en realidad, aunque sea en parte, virus en etapa lisogénica, que se eliminan por maduración de genes fragmentados para dar lugar a los genes enteros maduros a procesar por los ribosomas y las moléculas sabias.

Subversivos...

Si así fuera, la maquinaria de maduración de genes fragmentados no sería ancestral sino una defensa moderna ante el reciente avance radiativo de los genes virales, desnudos y lisogénicos.

Si fuese cierta esta hipótesis, el árbol genealógico con los cinco reinos sería menos complicado. (MODULO I, UNIDAD 1, CAPITULO 1).

A esta altura corresponde considerar la hipótesis de la inactivación.

Cuando encontramos en un mensaje genético repetición sin sentido de largas secuencias de bases nucleicas (como resulta ser así experimentalmente) que no maduran nunca como RNA-m, podemos imaginar que se leen y se matan con la indiferencia: la maquinaria no les lleva el apunte.

CONCLUSIONES RAZONADAS

    El ataque de virus, viroides, plásmidos y fagos a una célula, a la cual usan como nicho ecológico, provoca un deterioro de las condiciones de vida de dicha célula, hospedadora de estos huéspedes casi siempre dañinos. Los episodios hasta ahora considerados son apenas una muestra de otros s episodios del ataque de los genes desnudos y de la defensa de la célula a esos ataques.

Solamente sobreviven los organismos avanzados que por evolución se autoorganizaron en defensa de los virus. Los demás se han extinguido. Las estrategias de defensa ya las hemos visto:

Tolerancia durante la replicación

Represión durante la maduración

          Una nueva plataforma electoral:
          la tolerancia represiva.

              Otra plataforma: la represión tolerante

Esta guerra contra los virus será una guerra fría


Dos retoques al retrato del gen

Vamos a considerar dos retoques a nuestro retrato del gen.

La ATENUACION es un mecanismo diferente de regulación de genes, que no involucra que aparezcan enzimas cuando hay presencia de moléculas que suelen no estar (como la lactosa). Aquí aparecen enzimas cuando FALTAN moléculas que están normalmente (como la histidina).


Operón Histidina,

Ud. me tiene que exhibir sus circunstancias atenuantes

La atenuación regula en
el Escherichia coli
al operón responsable de la síntesis
de la histidina (his), que
es esencial;


Supongamos que la célula tenga déficit de histidina.

La bacteria sintetiza diez proteínas con ayuda de las cuales reprocesa restos de moléculas de desechos y con ellas fabrica la histidina faltante.


Observo una montaña de enzimas

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