Qué son exactamente los genes, el ADN y los cromosomas. ¿Cómo se relacionan entre sí y cuál es su función? [cerrado]

Así que soy nuevo en biología y he estado leyendo y buscando en la web, pero no pude entender todo el marco de una célula. Así como entendí:

Un ADN es una cadena doble de nucleótidos (A, T, G, C y un azúcar) y un residuo de fosfato. Algunas partes de un ADN codifican un gen y otras no, exones e intrones en consecuencia. Según tengo entendido, estas secuencias de exones contienen genes y la secuencia completa se llama genoma. Ahora leo en el libro Introducción a la Biología Molecular Computacional de JC Setubal y J. Meidanis. que cito Cada célula de un organismo tiene unas moléculas de ADN muy largas. Cada una de estas moléculas se llama cromosoma. Entonces, ¿cada cosa en forma de X llamada cromosoma contiene una molécula de ADN?

¿O cada "mano" del cromosoma es una doble hélice completa de ADN, por lo que tenemos 23 pares de tales cromosomas? ¿o es que cada uno somos 23 pares de X?

¿No deberíamos tener solo una secuencia de ADN identificable de forma única? Lo pregunto porque también he leído que cada cromosoma codifica una parte diferente del genoma. ¿Significa esto que tenemos varias secuencias de ADN?

Esto realmente me está molestando, ya que no puedo descifrar la estructura correcta de una célula.

EDITAR:
Ahora, si cada cromosoma contiene un par de hélices de ADN. Tenemos 46 cromosomas, por lo que en total dentro de la célula hay 92 secuencias de ADN. ¿Todos los cuales son iguales? ¿O son diferentes? Si son diferentes, ¿cómo codifican los diferentes aspectos del genoma de uno?

Respuestas (1)

Su comprensión del ADN es correcta. El ADN es un heteropolímero de monómeros llamados nucleótidos y cada nucleótido está formado por un azúcar (desoxirribosa), fosfato y una “base” ( A, T, G, C).

Como ya sabes, el ADN está organizado como una doble hélice con las reglas de emparejamiento de Watson-Crick.

Un cromosoma contiene una única doble hélice de ADN . Muchos organismos tienen múltiples cromosomas que son muy diferentes en su secuencia de ADN. En las células diploides (como las células somáticas de los humanos), cada cromosoma tiene dos copias. Las dos copias son casi idénticas y se denominan "cromosomas homólogos". Como saben, cada padre contribuye a uno de los cromosomas homólogos .

Durante la división de las células eucariotas, cada cromosoma se duplica. Los duplicados (o cromátidas hermanas) se unen en una región que se llama centrómero . El centrómero es un punto de unión para las fibras del huso que separan las cromátidas hermanas.

Cada cromosoma tiene múltiples genes. Un gen es una región de ADN que se transcribe , es decir, puede dar lugar a un ARN (que puede ser un ARNm que a su vez codifica proteínas o un ARN no codificante). Hay otras regiones de ADN que no se transcriben y generalmente se las denomina regiones intergénicas. En muchos genes eucarióticos, algunas partes de los ARN transcritos se eliminan como resultado del empalme. Las partes retenidas se llaman exones y las partes eliminadas se llaman intrones.

Algunos orgánulos como las mitocondrias y los cloroplastos también tienen un genoma único dentro de sí mismos. Un genoma es el conjunto completo de cromosomas, incluidos los cromosomas homólogos y los cromosomas orgánulos.

Sin embargo, cuando hablamos de un genoma de referencia , que es solo información bioinformática y no un genoma real, solo tenemos una secuencia para cada cromosoma único (por ejemplo, en humanos, cromosomas 1-22, cromosoma X, cromosoma Y y el ADN mitocondrial). Se utiliza un genoma de referencia como conjunto basal y, en un estudio de genómica de población, se resaltan las diferencias con las referencias en lugar de presentar las secuencias completas.

ingrese la descripción de la imagen aquí Fuente de la imagen: https://cnx.org/contents/9TxHOD3O@4/The-Nucleus-and-DNA-Replicatio

Tenga en cuenta que los cromosomas emparejados (forma de X) se encuentran solo durante la replicación. Por lo general, el cromosoma es como un solo hilo. Chromatin es el nombre del conjunto (por ejemplo, no decimos chromatin-21).


En resumen : tenemos 46 cromosomas, lo que significa que técnicamente tenemos 92 secuencias de ADN. Sin embargo, debe considerar la doble hélice como una entidad (o una metamolécula) porque las hebras siempre permanecen juntas. Para más detalles deberías leer un libro. Genes de Benjamin Lewin y Molecular Biology of the Gene de James Watson et al. son buenos libros sobre este tema.

Al decir "Muchos organismos tienen múltiples cromosomas que son muy diferentes en su secuencia de ADN". ¿Quieres decir que cada uno de mis 22 (3) cromosomas tiene una hélice de ADN diferente? ¿O quisiste decir que diferentes especies tienen diferentes hélices? Asumo lo primero (bueno, obviamente, lo último también es cierto) dado lo que escribiste sobre el genoma de referencia, pero todavía tengo la impresión de que todos los organismos deberían tener una sola secuencia de ADN. Lo siento, mi inglés no es muy bueno.
@VahagnTumanyan Sí, cada cromosoma tiene una hélice de ADN diferente. Las diferentes especies tienen diferente número y composición de cromosomas y dentro de cada especie los cromosomas tendrán una secuencia diferente.
Sugeriría agregar algunas imágenes para ilustrar esta respuesta; es el tipo de problema que algunas personas entenderán mejor con imágenes.
@arboviral Listo
@WYSIWYG y ahora votado a favor! :)