Download - Tema 3
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
CRONOLOXÍA❧ Nas primeiras décadas do século XX desaparecen as reticencias
aos principios de Mendel(1866) ❧ Proponse o nome de XEN no canto de factor para denominar ás
unidades de herdanza❧ 1871: Íllase o ADN no núcleo dunha célula. ❧ 1943: O ADN é identificado como a molécula xenética. ❧ 1956: Identificados 23 pares de cromosomas nas células do corpo
humano. ❧ 1962: descubrimento da estrutura do ADN.❧ 1966: descífrase o código xenético completo do ADN. ❧ 1970: Aparición da Enxeñería Xenética molecular.❧ 1984: Creación das primeiras plantas transxénicas. ❧ 1985: Utilízase por primeira vez a "huella xenética" nunha
investigación xudicial ❧ 1994: primeiro vexetal modificado xenéticamente (un tomate) ❧ 1997: Clonación do primeiro mamífero, unha ovella:"Dolly".❧ 2000: proyecto genoma esta por fin terminado
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
ADN: o material dos xenes❧XEN: segmento do ADN que leva codificada a
información para un carácter
❧Composición dos cromosomas:
Proteínas
ADN(material hereditario) Na INTERFASE as moléculas de ADN forman a CROMATINA
Na MITOSE as moléculas de ADN formas os CROMOSOMAS
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Cromosomas
Cromatina
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Estrutura da molécula de ADN❧ 1953 Crik e Watson(premio Nobel de medicina 1962)
❧ Longa molécula formada por dúas cadeas antiparalelas enroladas en forma de hélice.
❧ Cada cadea está formada pola unión de catro nucleótidos(adenina,timina, citosina e guanina)
❧ Cada nucleótido dunha cadea está unido ao complementario da cadea oposta(A-T,C-G)
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
genoma
Célula cromosomas
genes los genes
contienen instrucciones para hacer proteínas ADN
proteínas
las proteínas actúan solas o en complejos para realizar las funciones celulares
ADN ADN
ARN
PROTEÍNAS
BASES MOLECULARESDE LA VIDA
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Natureza do material hereditario.
Os ácidos nucleicos e os seus compoñentes
Os ácidos nucleicos son macromoléculas con estrutura de polímero lineal, onde os monómeros son nucleótidos. Cada nucleótido está formado por un azcre pentosa, un fosfato e unha base nitroxenada. As bases poden ser purinas (de dobre anel), como a Adenina e a Guanina...
ADENINA (A) GUANINA (G)
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Tamén poden ser pirimidinas, de anel sinxelo, como a timina e a citosina, no ADN; e a citosina e o uracilo no ARN
TIMINA (T) URACILO (U) CITOSINA (C)
12
3 4
5
6
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍNPentosa do ADN: Desoxirribosa
ATENCIÒN: Un hidróxeno na posición 2’
3’
5’
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍNDesoxirribunucleótido
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
A molécula de ADN é unha dobre hélice antiparalela (Watson y Crick 1953)
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Fosfatos van unidos ao azucre no C-5’ e no C-3’
Cadeas antiparalelas
Punta 3’ librePunta 5’ libre
ACIDOS NUCLEICOS
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Funcións do ADN
❧Levar a información xenética
❧Controlar a aparición dos caracteres hereditarios
❧Pasar a información aos descendentes na división celular
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
A información do ADN❧ Todos levamos 46 cromosomas ,cada un cunha
molécula de ADN formada pola repetición de 4 nucleótidos(A,T,C,G)
❧ A linguaxe do ADN dispón de catro signos:A,T,C,e,G❧ A variación da orde ,e dos nucleótidos orixina
mensaxes distintosEx: 2314 é distinto de 3241 (cambiando a orde obtemos
un nº distinto)
VARIACIÓNS CON REPETICIÓN DE 4 ELEMENTOS TOMADOS EN GRUPOS DE 3 ELEMENTOS
644334 ==VR
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Condicións para a aparición dun carácter❧Levar o xen correspondente
❧Sintetizar unha proteína
O abecedario da vida
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Xenoma
Célula cromosomas
Xenes
Os xenes conteñen instrucións para facer proteínas
ADN
proteínas
As proteínas actúan soas ou en complexos para real izar as funcións celulares
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
O código xenético❧Utiliza catro símbolos: A,T,C,G❧Cada tres nucleótidos forman un triplete (poden
formarse 64 diferentes)
❧Cada triplete capta un aminoácido (Hai 20 diferentes)
❧Unha secuencia de amonoácidos forma unha proteína
Ribosoma fabricando unha proteína
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Tradución da mensaxe xenética❧ É o proceso polo cal a información contida
no núcleo vai aos ribosomas do citoplasma para fabricar unha proteína
❧ Etapas:1) Facer unha copia da porción do ADN que leva a
información para fabricar a proteína desexada
2) Trasladar a porción copiada de ADN aos ribosomas
3) Fabricar a proteína correspondente unindo aminoácidos na orde indicada polos xene
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Proposta inicial de Crick(1970)
Dogma central da bioloxía molecular
O ADN forma unha copia de parte do seu mensaxe sintetizando unha molécula de ARN mensaxeiro (transcripción), a cal constitúe a información utilizada polos ribosomas para a síntese dunha proteína (traducción).
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Tradución da mensaxe xenética
A velocidade de síntese proteica é alta: ata 1400 amioácidos por A velocidade de síntese proteica é alta: ata 1400 amioácidos por minuto.minuto.
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Tradución da mensaxe xenética
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
A replicación do ADN❧ Consiste en facer unha copia de cada molécula de
ADN antes de cada división celular
❧ Permite que as células fillas leven a información da célula nai
❧ Etapas:1. Rotura das unións por pontes de hidróxeno dos
nucleótidos complementarios
2. Separación das dúas cadeas da dobre hélice
3. Fabricación das cadeas complementarias a cada unha das separadas anteriormente
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
A replicación do ADN
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Cadea molde
Cadea complementaria
O ADN é a molécula que permite perpetuar a vida: REPLICACIÓN Do ADN
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Mutacións
❧Unha mutación é un cambio na secuencia dos nucleótidos do ADN.
Tipos
De
mutacións
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Cáusas da mutacións❧ Cáusas naturais. Prodúcese unha copia incorrecta durante
o proceso de replicación do ADN
❧ Estimuladas por axentes mutaxénicos1. Radiacións:
Raios X
Radiación U.V.
Radiación atómica(Radiación ɣ)5. Substancias químicas:
Ex: ácido nitroso(HNO2),hidrocarburos
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Efectos das mutacións
❧Poden ser graves se alteran a orde de aminoácidos da proteína fabricada
❧Poden producir tumores cancerosos❧Son hereditarias se se producen nos
gametos (Afectan a tódalas células)❧As mutacións en células non reprodutoras
desaparecen coa morte do organismo, só afectan a unha célula e as súas fillas
❧Son a cáusa da existencia dos alelos dun xen e da EVOLUCIÓN DAS ESPECIES
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Anemia falciforme:
A Hemoglobina
HbA transfórmaseen HbS
A mutación é un cambio do segundonucleótidoAdenina por timina
Ácido glutámico por valina
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Organismos transxénicos❧ Organismo transxénicoOrganismo transxénico é aquel que incorporou ao se
xenoma algún xene procedente doutra especie
❧ Enxeñería xenéticaEnxeñería xenética: ciencia que ten como obxectivo localizar un xene nun cromosoma, illalo e transferilo dun organismo a outro
❧ A tecnoloxía que permite a produción dos alimentos tranxénicos permite <<saltarse>> as barreiras interespecie e mesturar o patrimonio xenético de especies tan distantes entre sí coma un tomate e un peixe.
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Modificacións Xenéticas• Modificando un xene ou xenes xa existentes.
Ex: Suprimir o xene ou os xenes responsábeis da aparición dos cornos do gando vacún ou os xenes que regulan o ablandamento nos tomates.
• Introducir un xene doutra variedade ou raza, pero dentro da
mesma especie.
Ex:Éste é o caso da introdución de xenes de millos autóctonos de Centroamérica en variedades cultivadas en EE.UU.
• Introducir un xene dun organismo a outro de diferente especie.
Deste modo obtéñense, por exemplo, as variedades de millo resistentes a algunhas pragas de insectos.
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Organismos Vivos Xenéticamente Modificados
❧Os OVGM dacordo coa Organización das Nacións Unidas para a Agricultura e a Alimentación (FAO) son: organismos que forontransformados pola inserción dunha ou máis secuencias de xenes, que a menudo, pero nonsempre, proveñen de organismos de diferente especie, coa intención de adquirir novas características ou inhibir outras propias.
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Avances❧Os primeiros experimentos con plantas transxénicas realizáronse en 1986 en Estados Unidos e en Francia.
❧En 1996 e 1997 o número de países que ensaiou prantas transxénicas aumentou a 45 realizándose en 2 anos máis de 10 mil experimentos.
❧Os cultivos máis usados foron: millo, tomate, soja, batata, algodón, canola.
❧As características xenéticas introducidas son tolerancia a herbicidas, resistencia a insectos, calidade do produto e resistencia a virus.
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
A era dos alimentos transxénicos para o consumo
humano directo abriuse o 18 de maio de 1994 en
E.E.U.U. coa comercialización do primeiro tomate
transxénico
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Aplicacións dos organismos transxénicos❧A saúde humana
● Produtos farmacéuticos:• Insulina
• Hormona do crecemento• Vacinas
● Alimentos con características especiais• Cereais sen glute
• Carnes pobres en colesterol
● Órganos para transplantes
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
❧A agricultura e gandeiría:● Resistencia de cultivos a pragas e herbicidas● Resistencia a virus● Resistencia a baixas temperaturas● Mellora na produción de leite
Aplicacións dos organismos transxénicos
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
PAPAPAPA coa vacuna que prevén a carencia de insulina da diabetes mellitus 100 veces más poderosa que la actual vacina. PAPAPAPA coa sub-unidad B antixénica da enterotoxina do Vibrio cholerae causante da cólera). FRIJOL SOIASOIA con anticorpos que protexen contra o virus 2 de Herpes simplex (HSV). TABACOTABACO con anticorpos que preveñen a carie dental producida por Streptococcus mutans.
APLICACIÓNS MÉDICAS DOS PRODUTOS TRANSXÉNICOS
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
AARROZRROZ DOURADODOURADO con beta caroteno de Xenes de narciso E de Erwinia uredovora, pigmentos que se transfor-man en pro-vitamina A ao seren inxeridos. ARROZ fortificado cun xene da ferritina da soia. ARROZ con aa esenciales.
ALIMENTOS TRANSXÉNICOS
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
Beneficios dos produtos transxénicos
· Incremento da productividade.
· Incremento na calidade.
· Resistencia a pragas.
· Resistencia a enfermidades
· Mellora do sabor e propiedades nutricionais.
· Só se transfire o xene de interés, polo que o xenotipo resultante está máis controlado.
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
· Expresión inesperada de xenes.· Proteínas con potencial alérxico.· Impacto medioambiental.· Alteración da calidade nutricional.· Amenaza á diversidade biolóxica.· Xeneración de resistencias a antibióticos.· Potencial tóxico.· Transferencia xénica non intencionada a plantas silvestres ou outros cultivos.
Riscos dos produtos transxénicos
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
27.8 millones
de ha 1998
$ 2.1-$ 2.3miles de millones 1999
No ano 2000 cultiváronse nol mundo 44,2 millóns de ha de PRIMIERA XENERACION de cultivos transxénicos.
ToleranciaherbicidasResistenciainsectosAmbos
NATUREZA DA MODIFICACIÓN XENÉTICA
1699,744,2TOTAL
762,8Colza
11125,3Algodón
1623,310,3Millo
3658,425,8Soia
% produc.
total prantas
% cultivos
transxén.
Sup. cult.
millóns ha.
Plantas
transxénicas
74%
19%7%
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN
INDICADORES: CULTIVOS TRANSXÉNICOS NOMUNDO EN MILLÓNS DE HECTAREAS, 1996 A 2000
44.241,4828,6211,512,6TOTAL
n.d.1,01,01,01,0Tabaco5,33,922,461,430,73Algodón
<0.10,040,030,010,01Papa2,83,462,431,420,11Colza
10,311,289,112,610,30Millo25,821,7813,595,040,45Soia
20001999199819971996
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN+10,844,239,9TOTAL
-<0,1<0,1Outros+1000,20,1Australia+1000,20,1Africa do Sur+66,70,50,3China-25,03,04,0Canada+49,310,06,7Arxentina+5,630,328,7Estados Unidos
% deCambio20001999PAÍS
INDICADORES: CULTIVOS TRANSXÉNICOS POR PAÍSES EN MILLÓNS DE HECTAREAS, 1996 A 2000
XOSÉ MANUEL BESTEIRO Colexio Apostólico Mercedario VERÍN