Antibióticos y mutaciones: efectos y mecanismos de reparación


Antibióticos

sustancias que inhiben el crecimiento o la multiplicación de las bacterias y los hongos en pequeñas cantidades. Las sustancias que influyen sobre la multiplicación de las bacterias son bacteriostáticas (Hongos es fungistática o micostática)

Generalidades

son producidos sobre la base de microorganismos. Intercaladores, daunorubicina y actinomicina D se depositan en la doble hélice del ADN e interfieren en la replicación y transcripción. Inhibidores de la girasa influyen sobre la replicación y multiplicación de las bacterias. Inhibidores de la traducción pertenecen las tetracilinas que emplean un gran número de microbios patógenos. El cloranfenicol, uno de los pocos nitroderivados naturales, inhibe la peptidilitransferasa ribosómico. Los antibióticos b lactamicos, los miembros de este grupo, las penicilinas y las cefalosporinas, sintetizados por hongos y portan un anillo reactivo B lactámico.

Penicilina como sustrato suicida

Las sustancias inhibidoras se denominan sustratos suicidas, ya que se unen a las enzimas como sustratos antes de ser inactivadas de manera irreversible.

Mutación y radiación

Muchos mútagenos dañan los controles del crecimiento celular y por eso son cancerígenos. Las mutaciones génicas son factores positivos decisivos de la evolución biológica. Todas las células poseen mecanismos de reparación que eliminan los cambios del ADN ocasionados por las mutaciones.

Agentes mutagénicos

Mutagenos físicos

radiaciones ionizantes (radiación Y, rayos X) que en la celula producida son radicales libres reactivos y pueden dañar al DNA.

Mutagenos Químicos

Acido Nitroso (HNO3), hidroxilamina (NH2OH) tienen acción desaminante sobre las bases, convierten la citosina en uracilo y la adenina en inosina.

Efectos

Acido nitroso: produce mutaciones puntuales. A partir del desplazamiento de la base C, el mRNA resultante de la traducción es interpretado (se obtendrá una secuencia proteica diferente).

Mecanismos de reparación:

Reparación por escisión:

elimina los daños producidos en el ADN. Una endonucleasa de escisión específica retira todo un segmento del DNA a ambos lados del sitio erróneo.

Fotorreactivación:

Una fotoliasa específica se une al sitio defectuoso.

Reparación por recombinación

El déficit de enzimas reparadoras puede causar enfermedades graves.

Clonación

Tecnología genética: figuran nuevos métodos para el diagnostico y tratamiento médico de enfermedades y también la posibilidad de efectuar modificaciones deliberadas de ciertas propiedades de los organismos.

Clonación del ADN

El procedimiento clásico utiliza la capacidad de las bacterias para incorporar a la célula pequeños segmentos del ADN de forma circular, llamados plásmidos y multiplicarlos.

Sobreexpresión de proteínas

Para el tratamiento de enfermedades se necesitan proteínas que en el organismo están presentes en pequeñas cantidades, por lo cual su aislacion en gran escala sería antieconómica o imposible. Plasmido de expresión: contiene gen, un punto de origen de la replicación que posibilita su replicación por parte de la célula huésped.

BIBLIOTECAS DE GENES

SE UTILIZAN PARA AISLAR FRAGMENTOS DE ADN QUE NO SE CONOCEN A DETALLE. CONSTAN DE UN GRAN NÚMERO DE MOLÉCULAS VECTORAS DE ADN QUE CONTIENEN DIFERENTES FRAGMENTOS DE ADN EXTRAÑO. LOS FAGOS SON VIRUS QUE SOLO ATACAN BACTERIAS Y PUEDEN REPRODUCIRE EN ELLAS.

SECUENCIACIÓN DEL ADN

SE DETERMINA CON EL METODO DE ROMPIMIENTO DE CADENAS. CON LA SECUENCIACIÓN DE UNA CADENA SE CLONA EL FRAGMENTO DEL ADN EN UN VECTOR ADECUADO. ÉSTA SE HIBRIDA CON UN CEBADOR. (FRAGMENTO SINTÉTICO CORTO DE ADN)

ELECTROFORESIS DEL ADN

ES UNA TÉCNICA SENCILLA PARA LA SEPARACIÓN DE FRAGMENTOS DEL ADN. LA MOVILIDAD DE LAS MOLECULAS EN UN CAMPO ELECTRICO DEPENDE DEL TAMAÑO, LA FORMA Y  DE SU CARGA.

REACCIÓN EN LA CADENA DE LA POLIMERASA (PCR)

ES UN PRODECIMIENTO QUE PERMITE QUE SE AMPLIFIQUEN LOS FRAGMENTOS DE ADN SIN NECESIDAD DE ENZIMAS DE RESTRICCIÓN.

TIPIFICACIÓN DEL ADN

LA PCR ES LA BASE DE LA TIPIFICACIÓN DEL ADN. ESTE PROCEDIMIENTO SIRVE PARA VERIFICAR QUE CANTIDADES PEQUEÑAS DE MATERIAL BIOLÓGICO PERTENECEN A DETERMINADA PERSONA. EL METODO ACTUAL SE BASA EN EL GENOMA HUMANA QUE CONTIENE SECUENCIAS DE ADN REPETITIVAS NO COFIDICADORAS CUYA LONGITUD ES DIFERENTE PARA CAAD PERSONA.

DIAGNOSTICO DE LA ANEMIA EN CELULAS FALCIFORMES

LAS MUTACIONES PUNTUALES DEL ADN PUEDEN PERTURBAR LOS PUNTOS DE CORTE PARA LA ENDONUCLEASA DE RESTRICCIÓN.

IDENTIFICACIÓN DEL VIRUS RNA MEDIANTE RT-PCR

CON AYUDA DE LA ENZIMA TRANSCRIPTASA INVERSA SE ESCRIBE EL VIRUS RNA EN ADN DE DOBLE CADENA CON INICIADORES ESPECÍFICOS DE CADA VIRUS.

TERAPIA GENICA

LOS VIRUS MAS USADOS PARA ESTO SON ADENOVIRUS Y RETROVIRUS.

INTERFERENCIA DEL RNA

LOS FRAGMENTOS DE ARN DE CADENA UNICA CON 21-23 NUCLEOTIDOS SE FORMAN CON PROTEINAS DEL COMPLEJO RISC Y DESPUÉS SE UNEN CON MRNA DETERMINADOS.

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