EL ADN y el ARN no son tan idénticos en los humanos como creíamos

Según el dogma, una simple comparación detallada entre el ADN y el ARN en las células humanas debiera mostrar secuencias casi idénticas. Sin embargo un nuevo estudio ha descubierto un sorprendente número de casos en que las secuencias de ambos polímeros no coinciden, como se ha asumido desde hace tiempo. Estas diferencias entre el ADN y el ARN generan proteínas que no coincidan exactamente con los genes que las codifican.

El hallazgo, publicado el 19 de mayo 2011 en la revista Science, indica que hay procesos celulares que están actuando en el ARN para generar una secuencia que no es una réplica exacta del ADN de la que se copia.

Dentro de los segmentos de las secuencias que codifican para las proteínas, se encontraron 10.210 sitios en donde las secuencias de ARN no coincidía con la del ADN correspondiente. Ellos llamaron a estos lugares DDR (diferencias de ARN-ADN). Encontraron al menos un sitio RDD en un 40 por ciento de los genes, y muchas de estas DDR causan que la célula produzca diferentes secuencias de proteínas que lo que esperaban basados en la secuencia de ADN.

Esto apunta a que al menos en humanos, y en los glóbulos, las secuencias de miles de proteínas puede ser diferentes de su ADN correspondiente. Será muy importante saber a futuro si estos cambios ocurren en otras células de cualquier individuo o incluso de diferentes especies.

Estas diferencias de ARN-ADN no se deben al envejecimiento ni son específicas a determinados estadios del desarrollo.

Las discrepancias en particular de ARN-ADN que se encuentran parecen sistemáticas. Hay cuatro bases que forman el código del ADN: A, T, G y C y sus equivalentes en el ARN son A, U, G y C. En los individuos que habían diferencias de ARN-ADN en un lugar específico en el genoma, las bases que no coinciden siempre son las mismas.

Esta uniformidad hace pensar que hay un “código” o “guía” que interviene en los DDR y que no son eventos aleatorios.

Aunque todos los individuos analizados en el estudio tenían un gran número de DDR, hubo una gran variabilidad en los DDR específicos que se encuentran en el material genético de cada persona. Esta variabilidad probablemente contribuye a las diferencias en la susceptibilidad a la enfermedades.
Los científicos en general han buscado diferencias en las secuencias de ADN para explicar por qué algunas personas son más propensas a ciertas enfermedades, mientras que los estudios del ARN y las proteínas han considerado los niveles de expresión, pero no las secuencias. Sin embargo, los principales contribuyentes genéticos de muchas enfermedades siguen siendo desconocidas, y según este hallazgo será útil comenzar a incluir las secuencias de ARN como nuevos marcadores moleculares en los estudios de asociación genética de las enfermedades.

Este trabajo apunta a la importancia de poder hacer estos estudios proyectos de genómica a gran escala, que hasta ahora se han centrado en el ADN. Gracias a estas técnicas modernas se secuenciación ahora nos permitirán incluir al ARN como nuevos marcadores moleculares.

Esto quizás nos deja la enseñanza de que no sólo miremos el ADN, pues en el ARN y las proteínas también se pueden generar estos cambios y alteraciones a los que se refería Darwin en su teoría de la evolución. Han sido los neo-darwinistas quienes han querido acotar estos cambios y alteraciones sólo al DNA genómico y sus mutaciones al azar.

Referencia:
Mingyao Li, Isabel X. Wang, Yun Li, Alan Bruzel, Allison L. Richards, Jonathan M. Toung, and Vivian G. Cheung.Widespread RNA and DNA Sequence Differences in the Human Transcriptome. Science, May 19, 2011 DOI:10.1126/science.1207018

Fuente: http://www.bioblogia.com/2011/05/descubren-nuevo-nivel-de-diversidad-genetica-en-las-secuencias-de-arn-en-los-humanos/
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La ciencia para todos - Química

Extractos adaptados que tomamos de una monografía de
Leonel J. R. en monografias.com
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Química - Fenómenos químicos

Podría decirse que la química es la ciencia de las transformaciones de la materia. Durante un cambio químico, la apariencia de las cosas se modifica de manera radical.
Por ejemplo, parece mentira que a partir de un metal muy activo (el sodio) y un gas tóxico verdoso (el cloro) se obtenga la sal con la que condimentamos los alimentos.
Tampoco el leño que se mete a la hoguera en nada se parece a las cenizas que se recogen y a los gases que se producen durante su combustión.
Aunque la explicación científica del cambio químico tardó muchos siglos en llegar, el hombre aprendió a transformar los materiales desde sus primeras épocas.
Hoy, la química es considerada una ciencia básica. Con justicia se le denomina la ciencia central, pues se nutre de los resultados de la física y proporciona a la biología el fundamento molecular de los fenómenos en los seres vivientes.

Hace apenas 200 años que los trabajos de pioneros dieron base sólida y métodocientífico propio a la química. Se trata, sin duda, de una ciencia joven. Sin embargo, ese tiempo relativamente corto ha servido para orientar al hombre hacia la transformación de la naturaleza. La química ha sido útil para obtener nuevos materiales, de los que estamos rodeados, para interpretar multitud de fenómenos, incluida la vida misma. No obstante, no siempre estas transformaciones inducidas se han llevado a cabo con el respeto que la naturaleza merece. En el proceso de sanear nuestra contaminada biosfera, la química también habrá de ser empleada como herramienta central.


Elementos químicos - átomos - teoría atómica de Dalton

Para los griegos, todas las cosas estaban hechas por diferentes proporciones de aire, agua, fuego y tierra. Esta visión cambió conforme pudieron separarse los componentes de las mezclas. Así, los científicos encontraron sustancias puras que no podían descomponerse en otras más simples. Estas sustancias reciben el nombre de elementos químicos. Por ejemplo, hace apenas dos siglos sabemos que ni el aire ni el agua son sustancias elementales.

Fue el inglés John Dalton, un profesor de escuela, quien hacia principios del siglo pasado esbozó la respuesta: Toda la materia está formada de pequeñísimas partículas, los átomos, de los cuales existen en forma natural menos de una centena.
 
Símbolos y fórmulas químicas


Desde el siglo pasado, los químicos usan letras mayúsculas, seguidas en ocasiones por una minúscula, para dar símbolo a un átomo o un elemento. Así, H significa un átomo de hidrógeno, o también el elemento hidrógeno.
Los símbolos químicos provienen de palabras del latín. Por ejemplo, Fe viene de ferrum, la palabra latina para designar al hierro. El extraño símbolo del sodio, Na, viene del latín natrium.


Átomos y moléculas

Los átomos pueden formar agregados estables que caracterizan a todo material puro. Un tipo de agregado, las moléculas, contiene unos pocos átomos reunidos. Otros, por el contrario, están formados por enormes bloques de elementos repetidos que se encuentran enlazados, los llamados sólidos iónicos.

Para abreviar y referir a las sustancias puras con propiedad, el químico hace uso de fórmulas, expresando los elementos presentes y la proporción que existe en aquellas de cada uno de los átomos.


Los ácidos, las bases y las sales

En química, como en todas las ciencias, se acostumbra efectuar clasificaciones. En este caso, lo que se clasifica son los tipos de sustancias puras conocidas.
Existen unas —los ácidos— con sabor agrio, que cuando se disuelven en agua liberan partículas llamadas iones hidrógeno (H+).
Otras sustancias —las bases, también llamadas álcalis— tienen un sabor amargo y se sienten resbalosas al tacto. Al disolver una base en agua se reduce la proporción de iones hidrógeno.
Se puede decidir si un compuesto es ácido o base gracias a sustancias especiales, llamadas indicadores, que cambian de color en funciónde la concentración de los iones hidrógeno presentes. Por ejemplo, el papel tornasol adquiere color rojo en presencia de un ácido, y azul frente a una base.
Ambos tipos de compuestos se combinan, aniquilando uno al otro sus propiedades originales. El resultado es la formación de una sal.
 
Química orgánica e inorgánica
 
De forma muy general, se acepta que la química es el estudio de las sustancias, su estructura, su composición y las transformaciones en las que intervienen. Ahora bien, por razones históricas se acostumbra dividir las sustancias en dos grandes grupos: las orgánicas y las inorgánicas. De esta manera, tradicionalmente se ha hablado de la existencia de dos químicas, la orgánica y la inorgánica.

Aunque muchas sustancias orgánicas, como el azúcar, el vinagre o el alcohol, han sido conocidas desde la Antigüedad, fueron aisladas por primera vez en el siglo XVIII. En esa época, este tipo de compuestos se obtenía por la acción de los seres vivos. Por ejemplo, el ácido láctico fue aislado de la leche por Scheele (1742-1786), quien demostró que su presencia es la causa de que la leche se agrie. Juan Jacobo Berzelius propuso que los compuestos orgánicos sólo podían obtenerse por la acción de la fuerza vital y que por lo tanto existían dos tipos de compuestos en la naturaleza: los materiales inorgánicos, presentes aun en ausencia de vida, y los orgánicos, reservados para la materia animada.

Poco le iba a durar el gusto a Berzelius, pues en 1828 el químico alemán Federico Wöhler preparó urea (que se sabía era un producto de desperdicio de los seres vivos) a partir de una sal inorgánica llamada cianato de amonio.

A pesar de lo arbitrario de la clasificación, ésta persiste hasta nuestros días. Hoy se llama química orgánica a la relacionada con los compuestos que contienen carbono (salvo algunas excepciones, como los óxidos de carbono o los carbonatos). Como veremos en el siguiente capíptulo, el carbono es un elemento peculiar. Existen tantos compuestos de carbono que conviene estudiarlos en paquete. No obstante, hay que subrayar que la química es única. Los compuestos orgánicos e inorgánicos también reaccionan entre sí. Una rama moderna de la química, la organometálica, se encarga del estudio de un tipo de compuestos que no podríamos clasificar dentro de ninguna de las dos químicas tradicionales.

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Cultura ambiental: una monografía recomendada

Capacitación y formación para alcanzar una mejor cultura ambiental
Hacia una toma de conciencia.

http://www.monografias.com/cgi-bin/jump.cgi?ID=143539

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Ejemplos de pH de algunas sustancias

Ácido clorhídrico 1 M – pH 0

Jugo gástrico – pH 1

Jugo de limón – pH 2
Vinagre – pH 3
Jugo de naranja – pH 4
Cerveza – pH 5
Leche – pH 6
Agua pura – pH 7
Sangre – pH 8
Agua jabonosa – pH 9
Leche de magnesia – pH 10
Agua de cal – pH 11
Amoníaco – pH 12
Hidróxido de sodio 0,1 M – pH 13
Hidróxido de sodio 1 M – pH 14

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Soluciones neutras, ácidas y básicas

Cuando la concentración de protones y de oxhidrilos es la misma, la solución es neutra.

Cuando se añade un ácido al agua pura (neutra) aumenta concentración de protones, y ello da lugar a soluciones ácidas.

Cuando se añade una base al agua pura (neutra) aumenta la concentración de oxhidrilos, y ello da origen a soluciones básicas.

Por tanto, una solución neutra tiene una concentración de iones hidrógeno (protones) igual a 10-7 (10 elevado a la -7 = 0,0000001) moles/litro; una solución ácida tiene una concentración de protones mayor que 10-7; y una solución básica tiene una concentración de protones menor que 10-7.

pH

Para evitar el uso de la notación científica (exponencial) en la expresión de concentraciones de las sustancias, en 1909 el químico Peter Sorensen (1868-1939 postuló la escala de pH (a veces mal llamada “escala de potencial hidrógeno” pues debería quizá denominarse "escala potencial del hidrógeno"), la cual se define como el logaritmo negativo en base 10 de la concentración molar de iones hidrogeniones.

La escala de pH permite conocer el grado de acidez o de basicidad de una sustancia.

pOH

De manera análoga se puede considerar la escala de pOH, que es el logaritmo negativo en base 10 de la concentración molar de iones hidroxilos.

Relación

Si relacionamos lo antes expuesto con estas nuevas escalas,

será neutra una solución de pH = 7 (pOH = 7),

ácida la de pH menor de 7 (pOH mayor a 7), y básica la de pH mayor a 7 (pOH menor que 7).

Por ejemplo, el jugo gástrico tiene un pH aproximadamente igual a 2; el vino común y el jugo de naranjas, 3,5; la orina humana, 6; la sangre, 7,4; y el agua de mar, 8. Mayor el número, menor la acidez.

¿Cómo podemos saber cuál es el pH (acidez) de una sustancia?

A esta "pregunta.com" le damos una "respuesta.com".
http://www.misrespuestas.com/

"Hay distintas formas de medir el pH de una sustancia. La más sencilla es sumergir un papel indicador o tornasol en la solución durante varios segundos y éste cambiará de color según si es ácida (color rosa) o alcalina (color azul). Este método no es tan preciso como otros, pues indica ambiguamente qué tan ácida o qué tan alcalina es la sustancia, pese a la evolución que han experimentado los papeles en cuanto a su exactitud. Otra desventaja que presentan los papeles tornasol es que no pueden ser utilizados para ciertas sustancias, como por ejemplo, aquellas que son muy coloreadas o turbias.


La manera más exacta para la medición del pH, es utilizando un pHmetro y dos electrodos, uno de referencia y otro de cristal. Un pHmetro es un voltímetro que junto con los electrodos, al ser sumergidos en una sustancia, generan una corriente eléctrica. Esta corriente eléctrica dependerá de la concentración de iones de hidrógeno que presente la solución. El pHmetro mide la diferencia de potencial entre el electrodo de referencia (plata) y el de cristal que es sensible a los iones de hidrógeno. Para obtener con exactitud el pH de una sustancia, se debe calibrar el pH con soluciones de valores de pH llamadas buffer que resisten los cambios experimentados por el pH y tiene un valor de pH específico."
 

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Ácidos y Bases - Propiedades

Los ácidos fuertes tienden mucho a ceder protones, mientras que las bases fuertes poseen gran tendencia a aceptarlos (Bronsted-Lowry). Así se puede determinar el poder de una sustancia según tienda a donar o a aceptar protones.

Las sustancias que al disociarse conducen la corriente eléctrica se llaman “electrolitos”. La disociación alcanza un equilibrio entre la velocidad de la reacción directa y la velocidad de la reacción inversa. En ese momento puede determinarse una constante de equilibrio que se denomina “constante de disociación” (kd).

Cuando una reacción directa alcanza un equilibrio dinámico con una reacción inversa, la velocidad de formación de productos es igual a la velocidad de formación de los reactivos, y las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes en el tiempo.

Un ácido fuerte y una base fuerte son las sustancias con carácter ácido o básico, que se disocian por completo; al final de la disociación, sólo se hallan los productos de la misma. Un electrolito fuerte no genera un equilibrio, porque su disociación es total, pero algunos ácidos y bases, pese a no disociarse en un 100%, tienen constantes de disociación bastante altas, lo que permite clasificarlos como “electrolitos fuertes”.

De hecho, no todos los ácidos y bases débiles se disocian con la misma intensidad. Para determinar el grado de disociación se emplea la expresión “porcentaje de disociación”.

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Ácidos y Bases - Teoría de Lewis

Teoría de Gilbert Lewis

En esta teoría se define como ácido una molécula o un ión que acepta un par solitario de electrones para formar un enlace covalente, y una base como una molécula o ión que puede donar un par solitario de electrones para formar un enlace covalente.

Considera las reacciones como “ácido-base” (neutralización) cuando forman enlaces entre las dos sustancias.

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Ácidos y Bases - Teoría de Bronsted y Lowry

Según la teoría de Bronsted-Lowry, un ácido es una sustancia donadora de protones y una base es una sustancia aceptora de protones (un protón es un átomo de H que ha perdido su electrón). Toma en cuenta el solvente, es decir, adiciona cada protón a una molécula de agua, obteniendo así un ión que denomina “hidronio”:

H3O+

La molécula de agua se comporta así como una base porque acepta un protón. Entonces el ión hidronio se comporta como un ácido porque dona un protón, y cualquier anión se comporta como una base cuando acepta ese protón.

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Ácidos y Bases - Teoría de Arrhenius

Svante Arrhenius (1859-1927) consideró que un electrolito es una sustancia que, al disolverse en agua, conduce la corriente eléctrica, porque sus moléculas se disocian en iones, es decir, átomos cargados con electricidad.

Puede haber electrolitos fuertes (cuando la disociación es prácticamente total), electrolitos débiles (si se disocia menos del 1% de las moléculas), y no electrolitos (si no se produce la disociación).

Son electrolitos fuertes, el ácido clorhídrico (HCl), el ácido sulfúrico (H2SO4) y el ácido nítrico (HNO3); todos los hidróxidos (excepto el hidróxido de amonio NH4OH) y la mayoría de las sales.
Son electrolitos débiles los ácidos orgánicos, el ácido carbónico y el ácido fosfórico, y bases como el hidróxido de amonio.

No electrolitos son la sacarosa, el etanol, el oxígeno gaseoso y el monóxido de carbono, entre otros.

Según la teoría de Arrhenius, una sustancia que se disocia produciendo iones H+ es un ácido. Una sustancia que se disocia produciendo iones OH- es una base o hidróxido. Las reacciones de neutralización ácido-base, según esta teoría, se pueden escribir de manera molecular, iónica o iónica neta. Esta última sería:

H+ + OH- ---> H2O

Una limitación de la teoría de Arrhenius sobre los ácidos y las bases es el hecho de que en ella no se considera el efecto del solvente en el proceso de ionización.

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