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96 BIOLOGÍA cha enzima cataliza la formación de DNA a partir de un molde de RNA y, por tanto, invierte el flujo usual de la información. Aunque se trata de un caso especial, ia situación de los retrovirus puso en tela de juicio la universalidad del dogma central de Watson y Crick. 7.5 REPRODUCCIÓN DE LA INFORMACIÓN; REPLICACIÓN DEL DMA Watson y Crick establecieron que cada cadena de DNA puede servir como molde para una cadena complementaria. Si la doble hélice puede destorcerse y separarse, las cadenas individuales atraen sus bases complementarias (como en la síntesis del mRNA); de este modo, cada una de las cadenas originales queda asociada con su complemento y el resultado son dos dobles hélices idénticas. Esta fenómeno se considera una replicación semiconservadora porque cada una de las dobles hélices resultantes está formada por una cadena "original" y una cadena recién sintetizada. Hoy día, este modelo de la replicación del DNA es aceptado en general. Al parecer, el desdoblamiento de la doble hélice es realizado por varias proteínas. Las !opolsomerasas cortan una de las cadenas de modo que empiece a destorcerse y, además, alivian las presiones que provoca el destorcimiento de la espiral. La proteína ligadora del DNA de cadena sencilla (proteína SSB) (SSB, del inglés single-stranded binding) desestabiliza la hélice y, de ese modo, facilita el destorcimiento. El destorcimiento propiamente dicho se debe a las hellcasas, las cuales actúan en la bifurcación de replicación (esta bifurcación se debe al destorcimiento de las cadenas). La síntesis de la cadena es iniciada por una prlmesa y su prolongación se debe a una pollmerasa del DNA. La síntesis ocurre en el sentido 5' -> 3' (es decir, a partir del extremo 3' del molde). Las exonucleasas pueden eliminar segmentos del DNA, mientras que los segmentos adyacentes de DNA pueden ser unidos por las llgasas. Aunque existen variaciones, este patrón general parece ser el mismo en los procariotes y los eucariotes. 7.6 MODIFICACIÓN DE LA INFORMACIÓN: MUTACIÓN El mensaje del DNA se lee en términos de la disposición lineal de las bases en una dirección a lo largo de la cadena con sentido. Cada palabra o codón está integrado por un triplete de bases. Cualquier cambio en la secuencia de codones se denomina mutación. Un tipo de mutación tiene por causa la incorporación de otra base. Esta inserción de una base hace que el marco de lectura se corra hacia atrás una letra (base) a partir del punto de adición y, por consiguiente, altera todos los codones subsecuentes. Si la inserción ocurre al principio del mensaje génico, lo más probable es que impida la síntesis de la proteína. Este es el tipo de mutación que puede ser la causa de varias enfermedades genéticas del ser humano en las que falta una enzima (enfermedad de Tay-Sachs, galactose-mia, etc.). Cuando la inserción ocurre cerca del final de la "cinta" génica, sób uno o varios de los aminoácidos terminales son afectados, de modo que se sintetiza una proteína funcional pero ligeramente alterada. Cuando se pierde una base del gen hay un corrimiento similar del marco de lectura. En este caso, dicho marco de lectura se corre una letra hacia adelante y todos los codones subsecuentes cambian. También en este caso lo más probable es que el resultado sea una proteína no funcional. Una mutación con menos probabilidades de .suspender la síntesis de una proteína es la llamada sustitución, en la que se cambia una base por otra. En tal caso, un aminoácido es sustituido por otro, pues sólo se altera un codón. Si el nuevo aminoácido tiene propiedades similares a las del original, es de esperar que no ocurran daños. En los seres huíndnos, la enfermedad llamada anemia drepanocítica de la sangre tiene por causa la sustitución de la glutamina original por valina. Aunque sólo ocurrió la sustitución de una base y de un aminoácido, las propiedades de la valina (hidrofóbica) difieren de las de la glutamina en grado suficiente para que la hemoglobina resultante no lleve a cabo de modo adecuado sus funciones de transporte de oxígeno. En fechas recientes, el fenómeno de transposición (salto de genes) quedó identificado también como fuente de variación genética. En este caso, segmentos relativamente largos del DNA "saltan" por un mecanismo desconocido, del DNA de un cromosoma al de otro. EJEMPLO 3 En 1983, Barbara McCIintock recibió el Premio Nobel de fisiología o medicina por haber demostrado el fenómeno de transposición. Este mecanismo consiste en el desplazamiento de grandes cantidades de material genético de una región de cierto cromosoma a una región totalmente distinta de otro cromosoma. La idea de que los genes podían saltar de un sitio a otro fue ridiculizada cuando McCIintock la presentó por primera vez, a finales de la década de 1940, para explicar los raros patrones de coloración del maíz. En la actualidad se sabe que el transposón consta de uno o varios genes que no sólo pueden saltar de un sitio