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Carlos von der Becke - Biolog�a 58

MODULO III UNIDAD 3 CAPITULO 2

RETRATO DE UN GEN

El gen desnudo

Los genes desnudos Uu virus t�pico 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 gen�tico.

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 A�O 2001, antes era supuestamente mayor) .

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

Antes de infectar a una bacteria o cualquier otro tipo de c�lula, dichos genes se visten con una c�pside 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 c�lula a la cual pueden reconocer como apta para vivir en su interior.

En la figura se observa el virus que es mensaje gen�tico protegido por una c�pside.

Al ser simplemente mol�culas de DNA o RNA, pareciera que pudiesen provenir de la �poca 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 c�lulas muy posteriores a la era del RNA. En esos genes desnudos hay carencia de instrucciones para fabricar ribosomas y mol�culas sabias, respectivamente RNA-r y RNA-t. Para proveerse de las pocas prote�nas que necesitan, usan de la maquinaria de RNA-r y RNA-t de las c�lulas en cuyo interior se han hospedado. Los virus, viroides, etc., son piratas (tecnicamente, par�sitos) que utilizan todo lo posible las facilidades ya provistas en las mismas c�lulas vivas. Como esa adaptaci�n ocurri� tiempo despu�s de la aparici�n de las c�lulas vivas, se dice que las formas m�s modernas de los genes desnudos son las formas m�s evolucionadas del parasitismo: s�lo necesitan traer un m�nimo de instrucciones para sobrevivir. SON PASAJEROS SIN EQUIPAJE.
Repasando el ciclo vital de un virus, observamos que en una etapa la c�pside llena, que ha reconocido a la c�lula hospedadora, inyecta su DNA o su RNA (segun el tipo de virus) dentro de la c�lula.

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 lisog�nica.

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 much�simas r�plicas o replicaciones del gen desnudo, que enseguida construye su c�pside proteica que al llegar a un cierto n�mero muy elevado, produce la lisis o rotura de las membranas de la c�lula. Esto recibe el nombre de etapa l�tica (de rotura).

Con ello se multiplican los focos de infecci�n con virus presentes en el ambiente.

Otra posibilidad es que un virus en etapa lisog�nica sea promovido a la etapa l�tica. 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 mol�cula de RNA con todas las instrucciones virales, pasan a retrotranscribirse como DNA e incluso a acceder a la etapa lisog�nica.

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 duplicaci�n del mensaje gen�tico, 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 l�tica, que propague la enfermedad a muchas nuevas c�lulas sanas.


Por eso se puede sospechar que fracciones mudas del genoma con genes fragmentados son en realidad, aunque sea en parte, virus en etapa lisog�nica, que se eliminan por maduraci�n de genes fragmentados para dar lugar a los genes enteros maduros a procesar por los ribosomas y las mol�culas sabias.

Subversivos...

Si as� fuera, la maquinaria de maduraci�n de genes fragmentados no ser�a ancestral sino una defensa moderna ante el reciente avance radiativo de los genes virales, desnudos y lisog�nicos.

Si fuese cierta esta hip�tesis, el �rbol geneal�gico con los cinco reinos ser�a menos complicado. (MODULO I, UNIDAD 1, CAPITULO 1).

A esta altura corresponde considerar la hip�tesis de la inactivaci�n.

Cuando encontramos en un mensaje gen�tico repetici�n sin sentido de largas secuencias de bases nucleicas (como resulta ser as� 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, pl�smidos y fagos a una c�lula, a la cual usan como nicho ecol�gico, provoca un deterioro de las condiciones de vida de dicha c�lula, hospedadora de estos hu�spedes casi siempre da�inos. 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 c�lula a esos ataques.

Solamente sobreviven los organismos avanzados que por evoluci�n se autoorganizaron en defensa de los virus. Los dem�s se han extinguido. Las estrategias de defensa ya las hemos visto:

Tolerancia durante la replicaci�n

Represi�n durante la maduraci�n

          Una nueva plataforma electoral:
          la tolerancia represiva.

              Otra plataforma: la represi�n tolerante

Esta guerra contra los virus ser� una guerra fr�a


Dos retoques al retrato del gen

Vamos a considerar dos retoques a nuestro retrato del gen.

La ATENUACION es un mecanismo diferente de regulaci�n de genes, que no involucra que aparezcan enzimas cuando hay presencia de mol�culas que suelen no estar (como la lactosa). Aqu� aparecen enzimas cuando FALTAN mol�culas que est�n normalmente (como la histidina).


Oper�n Histidina,

Ud. me tiene que exhibir sus circunstancias atenuantes

La atenuaci�n regula en
el Escherichia coli
al oper�n responsable de la s�ntesis
de la histidina (his), que
es esencial;


Supongamos que la c�lula tenga d�ficit de histidina.

La bacteria sintetiza diez prote�nas con ayuda de las cuales reprocesa restos de mol�culas de desechos y con ellas fabrica la histidina faltante.


Observo una monta�a de enzimas

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