Aminoacidos y proteínas

Los aminoácidos son compuestos orgánicos sencillos de bajo peso molecular que al unirse entre sí forman lo que llamamos, proteínas. Químicamente están compuestas por carbono(c),hidrogeno(H),oxigeno(O) y nitrógeno(N).Se caracterizan por tener en su molécula un grupo carboxilo , un grupo amino y una cadena lateral o también llamado grupo R. Todos estos grupos están unidos covalentemente a un átomo de carbono.

Estructura de un aminoacido (creative commons)

Todos los aminoácidos responde a esta forma general: H2N-CHR-COOH. Se les llama en función del nombre del grupo R.Los aminoácidos son sólidos ,solubles en agua,cristalizables , incoloros o poco coloridos y con un punto de fusión por encima de 200ºC.

Existen 2 aminoácidos proteicos, que son los constituyentes básicos de las proteínas. Además , hay 150  más que se encuentran libres o junto con las células en los tejidos, pero que no forman parte de las proteínas y estos se conocen como aminoácidos no proteicos. Algunos de ellos son intermediarios en las reacciones metabólicas como la ornitina o forman parte de las paredes celulares de muchas bacterias como el ácido D -Glutamico.

 20 aminoácidos proteicos (creative commons images)

Un poco de historia de la biología

La estructura fascinante para explicar la función del ADN: la Doble hélice

A mediano siglo XX se inicio el estudio de la estructura de las proteínas,utilizando técnicas de difracción por rayos X.

En el año 1951, L Pauling sugirió la estructura de hélice para la determinación de proteínas, y M.Wilkins y R.Franklin obtuvieron las primeras imágenes del ADN. E.Chargaff demostró que existen cantidades idénticas de los cuatro nucleidos que componen el DNA.

Todos estos datos permitieron a Watson y Crick en el año 1953 proponer el modelo helicoidal del ADN.

Imagen ADN(Creative commons)

Una nueva era: El ADN és el material genético 

Imagen ADN (Creative commons)

En el año 1944, Avery , Mcleod y McCarty transfieren características de una bacteria a otra utilizando ADN.

Estos trabajos, fueron confirmados por Joshua Lederberg junto con los experimentos de Alfred Hershey y Marta Chase, quienes demostraron que el ADN era la molécula que llevaba la información de los virus bacterianos.

Historia de un largo viaje

El libro de Charles Darwin , el origen de las especies , recoge las observaciones realizadas en el viaje del barco H.M.S. Beagle por América del Sud y las Indias orientales.

Su teoría de la evolución establece que los principios de la herencia y la lucha por la supervivencia o la selección natural son las fuerzas que dirigen la evolución de las especies.

Imagen que ilustra la teoría de la evolución (imagen de creative commons)

La genética clásica

Trabajando en su huerto de guisantes, el monje austriaco Gregor Mendel (1822-1884) descubrió que los caracteres se transmiten por unidades genéticas y descubrió las leyes de la herencia.

Sus descubrimientos no se comprendieron hasta el principio del siglo XX. A lo largo de dos décadas (1920-1940), los trabajos de Thomas Morgan y su grupo que trabajaban con la osca Drosophila melanogaster confirmaron las leyes de Mendel y el agrupamiento de los caracteres genéticos en grupos de segregación.

Estos estudios identifican los cromosomas como los portadores de las unidades geneticas de la herencia. 

Gregor Mendel (imagenes de Creative commons)

Hipersensibilidad de tipo I: La alergia

¿Que son las reacciones de hipersensibilidad de tipo alérgico?

Son aquellas reacciones que se producen cuando la inmunoglobulina E(IgE) que hay unida a su receptor en los mastocitos de los tejidos y basófilos de sangre se une al antígeno(alergeno). Esto va a desencadenar en la activación de estas células y por consiguiente liberaran mediadores de medio extracelular. 

¿Que función tienen esas sustancias llamadas mediadores?

Los mediadores poseen intensas actividades biológicas produciendo entre otros efectos:

• Vasodilatación
• Aumento de la permeabilidad muscular
• Contracción del músculo liso bronquial y intestinal
• Inflamación local

Este tipo de reacciones se denomina Hipersensibilidad inmediata porque se desencadenan poco tiempo(minutos) después de la administración del alergeno al individuo sensible. La forma sistémica de esta reacción se denomina anafilaxia y en ellas los mediadores inducen contracción del músculo liso bronquial hasta la asfixia y disminución de la tensión arterial con colapso cardiovascular.

¿Cuales son las caracteristicas de esta HS inmediata?

La secuencia de acontecimientos característica de la HS inmediata consiste en la exposición a un antígeno de tipo ambiental que estimula a los linfocitos B específicos y a los linfocitos T colaboradores de la subpoblación TH2. La intervención de estos linfocitos T es vital para que se produzca el cambio de isotipo a la IgE. La IgE producida se une a receptores específicos en la superficie de las células efectoras; fundamentalmente mastocitos de los tejidos. La unión de la IgE a los mastocitos libera numerosos mediadores que son los responsables de la aparición de la reacción alérgica. 

Mecanismo de defensa frente a una bacteria de crecimiento extracelular

En la entrada de hoy vamos a explicar los mecanismos de defensa inmunitaria que intervienen en función del tipo de organismo que infecta y el proceso del mismo. En este caso nos centraremos únicamente con los mecanismos que suceden tras el reconocimiento de bacterias de tipo extracelular.

Frente a bacterias de crecimiento extracelular

El mecanismo de inmunidad innata más importante que interviene en estos casos, es la fagocitosis. 

Los fagocitos intervienen detectando directamente a la bacteria.Tras su reconocimiento , la rodeara formando lo que conocemos como fagosoma.Otras estructuras llamadas lisosomas, actuaran fusionándose con estos últimos formando fagolisosomas y finalmente se utilizarán enzimas de los lisosomas para poder destruir a la bacteria de crecimiento extracelular.

Además de este mecanismo llamado Fagocitosis, existen otros que únicamente nombraremos como son la activación del complemento y la inflamación llevada a cabo por unas moléculas llamadas citoquinas.

El mecanismo de inmunidad adaptativa,más importante en este caso son los anticuerpos(Ac). Estos , van a actuar neutralizando y uniéndose a la toxina de la bacteria y impidiendo que se pueda a llevar a cabo la acción.

Respuesta inmunitaria frente a las infecciones.

La entrada de hoy hace referencia a modo resumen a  las grandes líneas de defensa que tenemos para defendernos ante cualquier infección.

1. Líneas de defensa inmunitaria.

Nuestro propio organismo es capaz de defenderse frente a todos aquellos agentes considerados extraños para nuestro organismo. Esto lo hace, gracias a la existencia de diferentes barreras y mecanismos que poseemos en nuestra maquinaria interna.

Gracias a ello, nos libramos de las infecciones que pueden llegar a producir bacterias de crecimiento intracelular o extracelular , hongos, virus y parásitos.

La mayoría de estos, no llegan a invadir nuestro organismo gracias a la existencia de diferentes barreras físicas(piel), químicas(pH, temperatura corporal), microbiológicas( flora bacteriana autóctona). Por contra, los que logran evadir estas barreras y producir por tanto la infección son destruidos por un sistema inmunitario innato caracterizado por ser un mecanismo no espedifico de inducción rápida en el que actúan diferentes células como son; células fagocíticas, células NK(natural killer) y células del sistema del complemento. Sin embargo, si un agente infeccioso no es eliminado y sobrepasa todas estas líneas de defensa anteriores, se pone en marcha un sistema altamente especializado y especifico llamado sistema inmunitario adaptativo en el que participan linfocitos T y B.