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Colegio El Carmelo- Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola

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GENES Y MANIPULACIÓN GENÉTICA


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1.- ADN: MATERIAL DE LOS GENES

• Cromatina o los cromosomas están formados por ADN (ácido desoxirribonucleico) y proteínas

• Durante años discusión sobre cuál de las dos moléculas era la responsable de los caracteres hereditarios

• Experimento de los bacteriófagos.


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BACTERIÓFAGOS


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EXPERIMENTO BACTERIÓFAGOS


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2.- ESTRUCTURA DEL ADN

• Descubierta en 1953 por Francis Crick y James Watson. Nobel en 1962

• Su modelo se conoce como “doble hélice”• Larga molécula formada por dos cadenas

antiparalelas y enrolladas en forma de doble hélice

• En cada una de las cadenas hay unas unidades denominadas nucleótidos


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3.- FUNCIONES DEL ADN

• Portar la información genética• Controlar la aparición de los caracteres

hereditarios• Pasar la información de una célula a sus

descendientes durante la división celular


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A.- PORTAR Y CONTROLAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA

• La información genética esta contenida en la secuencia de nucleótidos del ADN: orden y tipo de nucleótidos (solo 4).

• Gen: segmento de ADN que lleva información para un determinado carácter

• Para que aparezca ese carácter es necesario que el individuo sintetice una proteína GEN → PROTEÍNA → CARÁCTER

Nucleótidos Aminoácidos

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/averroes/html/adjuntos/2008/03/24/0008/genetica1.html

http://www.juntadeandalucia.es/averroes/averroes/html/adjuntos/2008/03/24/0008/genetica1.html


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A.- PORTAR Y CONTROLAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA I

• Repasar concepto de aminoácido• CÓDIGO GENÉTICO: conjunto de instrucciones

que permiten pasar del lenguaje de nucleótidos al lenguaje de aminoácidos

• Código utiliza tripletes de nucleótidos: CODON– ACT→ aa1

– TAC→ aa2

– GCT→ aa3


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A.- PORTAR Y CONTROLAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA II

• Las células eucariotas tienen el ADN en el núcleo, ese ADN dirige el funcionamiento de la célula pero no puede salir de él por ello necesita la mediación de otras moléculas.

• ARN (ácido ribonucleico) – Formado por nucleótidos que contienen:

• Azúcar ribosa• Acido fosfórico• Bases nitrogenadas: A, C, G Uracilo ( en

lugar de Timina)


A.- PORTAR Y CONTROLAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA II

• Tres tipos de ARN:– ARNm (mensajero) saca del núcleo la

información del ADN– ARNt (transferente) transporta los aa que

corresponden a cada codon– ARNr (ribosómico) lee el mensaje y lo traduce

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A.- PORTAR Y CONTROLAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA III

• TRANSCRIPCIÓN– proceso mediante el cual en el interior del

núcleo se fabrica la molécula de ARNm (copia de un gen del ADN)

• TRADUCCIÓN:– proceso mediante el cual en el citoplasma los

ribosomas “leen” el mensaje del ARNm y fabrican la proteína correspondiente.


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IMÁGENES


IMÁGENES

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http://www.smconectados.com/lir/visorLibros.aspx?guid=BA7A0E42-0561-4CE2-91B6-38DC971E3556


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B.- TRANSMITIR INFORMACIÓN

• La información genética contenida en todas las células de un individuo es idéntica y se transmite a través de la mitosis

• Antes de cada mitosis cada molécula hace una copia de sí misma: REPLICACIÓN

• REPLICACIÓN SEMICONSERVATIVA– Cadenas complementarias se separan– Cada una de ellas sirve de molde para fabricar otra nueva– Resultado dos moléculas idénticas, con la misma información

genética– Proceso muy eficaz pero no totalmente perfecto


IMAGEN REPLICACIÓN

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4.- DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA


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5.- MUTACIÓN: CAMBIO EN EL ADN

• Son cambios de forma súbita y al azar en el ADN. Tipos:– Según su origen:

• Espontáneas: de forma natural• Inducidas: provocadas por agentes mutágenos físicos

(radiaciones UVA, X) o químicos (tabaco, alcohol)

– Según células afectadas:• No reproductoras: desaparecen con la muerte de la célula o

el organismo. Pueden producir tumores• Cs reproductoras: se transmiten a la descendencia


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5.- MUTACIÓN: CAMBIO EN EL ADN

• Según su extensión: – Génicas: afectan a unos pocos nucleótidos de un gen– Cromosómicas: afectan a uno o varios genes de un

cromosoma– Genómicas: afectan a uno o varios cromosomas


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A.- MUTACIONES GÉNICAS


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MUTACIÓN GÉNICA: ANEMIA FALCIFORME

• Proteína hemoglobina: 576 aminoácidos


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B.- MUTACIONES CROMOSÓMICAS


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C.- MUTACIONES GENÓMICAS


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6.- MUTACIÓN: CONSECUENCIAS

• La mayor parte de las mutaciones son perjudiciales.

• Algunas de ellas las beneficiosas contribuyen a la diversidad genética y son responsables de la evolución de las especies


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7.- INGENIERÍA GENÉTICA

• Biotecnología: parte de la biología que tiene como fin el uso de organismos vivos para la producción a gran escala de productos útiles. Utilizada desde tiempos remotos: producción de pan, vinagre, vino, yogurt

• Ingeniería genética: parte de la biotecnología que emplea complejas técnicas para el aislamiento, modificar y transferencia de genes de unas especies a otras.

• Pág 70. Vacunas


8.- ORGANISMOS TRANGÉNICOS

• Organismo con su genoma modificado mediante ingeniería genética– Bacterias con gen de insulina humano– Maíz con genes de bacterias que segregan una

proteína venenosa para los taladros (larva de mariposa que destruye el maíz)

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9.- APLICACIONES DE INGENIERÍA GENÉTICA

• Agricultura y ganadería: – Obtención de cultivos resistentes a plagas o a la

acción de herbicidas

– Mejora de plantas o animales con crecimiento más rápido y su adaptación a condiciones adversas

• Salud humana– Productos farmacéuticos: insulina, factor de

crecimiento, vacunas– Alimentos con características especiales: sin gluten

– Órganos para trasplantes

• Medioambiente: contaminantes


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10.- RIESGOS DE LA INGENIERÍA GENÉTICA

• Medioambiente• “Salto” de genes a especies silvestres,

maleza resistente a herbicidas

• Pérdida de biodiversidad

• Salud: nuevas alergias...

• Contexto social y político– Desaparición de cultivos tradicionales


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11.- PROYECTO GENOMA HUMANO• Objetivos: 1990 J. Watson

– Elaborar mapas genéticos para identificar cuáles son los genes existentes y en qué cromosoma se localizan

– Determinar la secuencia de nucleótidos exacta de cada gen, para conocer la proteína que codifica.

• Se completa en 2003– 3200 millones de pares de bases– 3% contiene información para fabricar proteínas– Solo 0,1% diferencia a unas personas de otras– 25000 genes

• Aplicaciones en diagnóstico de enfermedades hereditarias, fabricación de medicamentos personalizados, terapia génica


IMAGEN

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Documents

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