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BIOLOGÍA – GEOLOGÍA
4ºE.S.O.
UNIDAD 3GENES Y MANIPULACIÓN
GENÉTICA"Ves cosas y dices,"¿Por qué?" Pero yo sueño cosas que nunca fueron y digo, "¿Por qué no?".
George Bernard Shaw
El ADN: El material de los genes
✦ Todas las células tienen el material genético en forma de ADN (Ácido desoxirribonucleico)
✦ El ADN es la molécula química donde se localiza la información de la célula y es el material del que está hecho los genes.
✦ Los cromosomas son fragmentos de ADN organizados en “ovillos”.
✦ Solo se hacen visibles cuando la célula va a dividirse
ADN, ácido desoxirribonucleico, como pentosa (azúcar) t iene siempre la desoxirribosa y sus bases nitrogenadas son la citosina (C ), timina (T), guanina (G) y adenina (A).
WATSONyCRICKelaboraronen1953elmodelodeladoblehélice
Estructura del ADN
✦ El ADN estaría formado por dos cadenas de polinucleótidos que s e r í a n A N T I P A R A L E L A S , COMPLEMENTARIAS y enrolladas una sobre la otra en forma de DOBLE HÉLICE.
✦ La doble hélice está formada por dos c a d e n a s h e l i c o i d a l e s d e polinucleótidos enrolladas a lo largo de un eje imaginario común. Las cadenas se disponen en sentidos opuestos. Una va en sentido 3’ → 5’ y la otra en sentido 5’ → 3’ . por tanto, son antiparalelas.
Estructura del ADN
✦ Las bases nitrogenadas se sitúan en el interior de la doble hélice, mientras que la pentosa y el ácido fosfórico forman el esqueleto externo, resultando los planos de las bases perpendiculares al eje de la hélice.
✦ Las dos cadenas están unidas por puentes de hidrógeno, formados entre los pares adenina-timina y guanina-citosina.
✦ Las dos cadenas de la doble hélice no son idénticas ni en secuencia ni en composición, son complementarias entre sí.
Estructura del ADN
ADN
Las funciones biológicas del ADN incluyen el almacenamiento de información (genes y genoma), la codificación de proteínas (transcripción y traducción) y su autoduplicación (replicación del ADN) para asegurar la transmisión de la información a las células hijas durante la división celular.
El ADN contiene información
Un gen es una secuencia lineal organizada de nucleótidos en la molécula de ADN (o ARN en el caso de algunos virus), que contiene la información necesaria para la síntesis de una macromolécula con función celular específica, normalmente proteínas que controlan la aparición de un determinado carácter, pero también ARNm, ARNr y ARNt.
Funciones del ADN
Cadatripletedenucleótidosllevalainformaciónparaunaminoácido.
El código genético
El código genético
Esto significa que el ADNes capaz de sacar copiasidénticasdesímismo
Esto significaqueelADNes capazdesacar copias de su información enformadeotramolécula:ElARN(ácidoribonucleico)
Esto significa que elmensaje de los genes,enformadeARN,sirveparaformarproteínas
El código genético
ElADNescapazdesacarcopiasidénticasdesímismo.
Estoocurreantesdequelacélulasedivida.Estoeslógico,puestoquelascélulashijasdebenllevartodalainformacióngenética.
Replicación del ADN
ATTCGCGGCATTAATCCGATACCTAGTACCGCGGATTTAAACATGGATCTAAGCGCCGTAATTAGGCTATGGATCATGGCGCCTAAATTTGTACCTAG
Comosabes,elADNesunacadenadoble“concuatroletras”:
Fíjatequesiempreestánunidas,unafrenteaotra,laAconlaTylaCconlaG.Porellosedicequelasdoscadenassoncomplementarias.
Las“letras”sonlasbasesnitrogenadas:A=AdeninaT=TiminaC=CitosinaG=Guanina
Cuando va a copiarse el ADN ocurre esto:
(1) se abre la doble cadena
Replicación
(2) se van añadiendo nuevas letras, de forma complementaria
(3) Continúa el proceso de añadir “letras” hasta formarse dos doble cadenas hijas, idénticas a la original:
De este modo, cada una de las cadenas originales ha servido de MOLDE para crear otra
Los genes del ADN son capaces de sacar copias de su información en forma de otra molécula: El ARN (ácido ribonucleico)
GGCGCCUAAAUUUG
Las cadenas de ARN son más cortas que las de ADN y están formadas por una cadena simple (no doble como ocurría con el ADN)
La letra U (Uracilo) sustituye a la T en el ARN
Transcripción
TranscripciónCuando se transcribe el ADN a ARN ocurre esto:
(1) se abre parte de la doble cadena
(2) se van añadiendo nuevas letras, de forma complementaria y se forma ARN
La doble cadena de ADN NO se terminará abriendo del todo. Sólo se transcribe a ARN la información de algunos genes.
Gracias a los ribosomas, en el citoplasma, la información que lleva el ARN es “leída” por los ribosomas para formar proteínas en el proceso llamado TRADUCCIÓN o SÍNTESIS DE PROTEÍNAS
Este ARN también se llama ARN mensajero, porque lleva un mensaje para fabricar proteínas.
Transcripción
Traducción o síntesis de proteínas• Ocurre en el citoplasma celular, fuera del núcleo. • La información del ARN mensajero es “leída” por los ribosomas para fabricar
proteínas. • Cada grupo de tres bases (o “letras”) del ARN mensajero determina la unión,
a la cadena proteica, de uno de los 20 aminoácidos que existen.
✦ Las mutaciones son alteraciones en la información genética que pueden deberse a multitud
de agentes (= agentes mutagénicos), tales como radiaciones, sustancias químicas, etc.
✦ Las alteraciones pueden ser puntuales y no producir efectos, o afectar a gran cantidad de
información y producir grandes modificaciones en los caracteres, llegando incluso a ser
letales.
Cambios en la información genética: mutaciones.
Constituyen la principal fuente de
variabilidad genética, ya que son
las responsables de la aparición de
ALELOS en los genes, y por tanto,
de la aparición de fenotipos
nuevos.
Cambios en la información genética: mutaciones.
Según la cantidad de información que afecten existen tres tipos de
mutaciones:
✦ Génicas: Afectan sólo a un gen, son cambios en bases nitrogenadas
sueltas que se sustituyen unas por otras, o se pierde o se gana alguna.
✦ Cromosómicas: Afectan a fragmentos de cromosomas que llevan
varios genes, bien porque se pierde parte de un cromosoma, porque
se da la vuelta, se intercambian fragmentos con otros cromosomas,
etc.
✦ Genómicas: Afectan a cromosomas enteros, alterando el número de
cromosomas (= genoma) del individuo, normalmente porque se
pierde o se gana algún cromosoma entero.
Cambios en la información genética: mutaciones.
Mutación génica
Mutación cromosómica
Mutación genómica
Las mutaciones pueden afectar a las células de los tejidos somáticos o a las células germinales, que darán lugar a células sexuales. Si estas últimas participan en la fecundación, la mutación se transmitirá a la siguiente generación.
¿Se heredan las mutaciones?
Las mutaciones son el origen de la diversidad genética, la existencia de dos o más alelos para un mismo gen es la base de la diversidad genética y se origina por mutaciones.
La BIOTECNOLOGÍA consiste en la utilización de seres vivos sencillos (bacterias y levaduras), y células e u c a r i o t a s e n c u l t i v o , c u y o m e t a b o l i s m o y c a p a c i d a d d e biosíntesis se utilizan para la fabricación d e s u s t a n c i a s e s p e c í f i c a s aprovechables por el ser humano.
Ingeniería genética biotecnología y organismos transgénicos
La INGENIERÍA GENÉTICA es una parte de la biotecnología que se basa en la manipulación de genes para obtener esas sustancias específicas aprovechables por el hombre: se trata de aislar el gen que produce la sustancia, e introducirlo en otro ser vivo que sea más sencillo -y barato- de manipular; lo que se consigue es modificar las características hereditarias de un organismo de una forma dirigida por el hombre, alterando su material genético.
Ingeniería genética biotecnología y organismos transgénicos
LOS PRODUCTOS TRANSGÉNICOS Son productos de origen animal o vegetal obtenidos a partir de individuos cuya información genética ha sido manipulada por el hombre a fin de modificar alguna de sus características gracias a que poseen determinados genes introducidos por el hombre mediante ingeniería genética; así por ejemplo existen variedades de cereales que soportan plagas y sequías, frutos que tardan más en madurar o en pudrirse, animales con órganos de características parecidas a los humanos, etc.
Ingeniería genética biotecnología y organismos transgénicos
El genoma humano es la secuencia completa del ADN, es decir, la lista de los 3.000 millones de bases (A,T,C y G) del ADN de nuestras células.
En 2001 se anunció que ya se disponía del primer borrador del genoma humano, gracias al “Proyecto Genoma Humano”, un enorme proyecto de investigación internacional. Privado y público. Pero, ¿qué es el genoma humano?
Proyecto genoma humano
Proyecto genoma humano
Proyecto genoma humano
Se ha encontrado que: -Tenemos unos 31.000 genes (mucho menos de lo que se pensaba) - Sólo el 1,5 % del ADN forman genes (se investiga para qué sirve el 80,5 % de ADN restante) - Las diferencias del genoma entre las personas es del 0,1 % ( el 99,9 % es IDÉNTICO) - Se conoce el genoma de otros organismos, y el nuestro es unas 25 veces mayor.
Proyecto genoma humano
Aunque el genoma de una persona sólo se diferencie de otra en un 0,1 %, esto basta para identificar claramente una “huella genética”.
Proyecto genoma humano
1) Diagnosticar mejor 2) Aplicar un tratamiento adecuado 3) Prevenir la aparición de estas enfermedades genéticas
Enfermedades genéticas: Son todas las alteraciones de nuestra salud que se deben al mal funcionamiento de un gen determinado, bien porque produce una proteína defectuosa, no funcional, o bien porque no llega a producir la proteína.
Gracias al conocimiento del genoma humano será posible en el futuro conocer mejor algunas enfermedades para:
El dogma central de la Biología MolecularADN ARN PROTEÍNA
DESDE AQUI SON MÁS DIAPOSITIVAS DE REPASO
El dogma central de la Biología MolecularADN
El dogma central de la Biología MolecularARN
El dogma central de la Biología MolecularPROTEÍNA
El dogma central de la Biología Molecular
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Las“letras”sonlasbasesnitrogenadas:A=AdeninaT=TiminaC=CitosinaG=GuaninaU=Uracilo
El dogma central de la Biología Molecular
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El dogma central de la Biología MolecularMutación génica o puntual
El dogma central de la Biología MolecularMutación génica o puntual
