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Diapositiva 1La información genética
Lectura inicial
Una mañana de marzo, dos jóvenes científicos, el físico Francis Crick y el biólogo James Watson anunciaron que habían conseguido revelar la estructura del ADN. Este descubrimiento, que revolucionó el mundo de la biología, fue anunciado en 1953, pero había empezado unos años antes.
En 1951 Watson, se instaló en Cambridge para compartir con Crick, la aventura de determinar la estructura del ADN. En este momento, la única tecnología disponible para visualizar la estructura de grandes moléculas era la difracción de rayos X, que consistía en algo parecido a radiografiar una molécula.
Paralelamente, la fisicoquímica Rosalind Franklin y el biofísico Maurice Wilkins realizaban estudios cristalográficos de difracción de rayos X sobre moléculas de ADN. En 1952 Rosalind Franklin obtuvo una fotografía de difracción por rayos X que reveló la estructura helicoidal de la molécula de ADN.
Wilkins, sin el consentimiento de Franklin, hizo llegar la fotografía a Watson y Crick. Esa imagen constituyó uno de los datos definitivos que les llevó a pensar que la estructura del ADN estaba formada por una doble hélice, y no triple como se pensaba.
Rosalind Franklin murió en 1958, a los 37 años de edad, víctima de un cáncer. Cuatro años después, Watson, Crick y Wilkins recibieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología por sus aportaciones al descubrimiento de la estructura del ADN.
La inestimable aportación de R. Franklin a este descubrimiento no fue reconocida ni en vida ni de manera póstuma, aunque poco a poco la historia comienza a reconocer su labor.
Rosalind Franklin
DESCUBRIMIENTO DE LA MOLÉCULA DE ADN
James Watson y Francis Crick, descubridores de la estructura del ADN (1953) y premios Nobel de medicina en 1962, eran dos investigadores teóricos que integraron todos los datos disponibles hasta el momento:
1. Era una molécula muy larga y delgada, con unas medidas precisas, según los datos de difracción de rayos X de Rosalind Franklin y Maurice Wilkins
2. Se cumplia la ley de Ghargaff, según la cual la proporción de Adeninas = Timinas ( A = T) y Guaninas = Citosinas (G = C)
Difracción de rayos X de una molécula de ADN
Rosalind Franklin
Los ácidos nucleicos
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
Los nucleótidos de unen formando largas cadenas de polinucleótidos, donde se forma un esqueleto azúcar-fosfato, del que “cuelgan” lateralmente las bases nitrogenadas
La molécula de ADN consta de 2 cadenas de nucleótidos arrolladas entre sí formando la famosa DOBLE HÉLICE
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
Tipos de ácidos nucleicos
Características del ADN
Características de la doble hélice:
1. Las dos cadenas de nucleótidos se unen entre sí mediante enlaces entre las bases nitrogenadas
2. Estos enlacen cumplen la complementariedad de bases , en la que la Adenina sólo se une a la Timina y la Guanina sólo se une a la Citosina. No hay otros emparejamientos posibles, por lo que conociendo la secuencia de bases de una cadena, podemos conocer la secuencia de bases de la cadena complementaria.
3. Las dos cadenas son antiparalelas, es decir, son paralelas y discurren en sentidos opuestos, y se arrollan en espiral alrededor de un eje imaginario
4. Los esqueletos azúcar-fosfato forman el exterior de una escalera de caracol y las uniones entre las bases quedan al interior y forman los peldaños horizontales perpendiculares al eje
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
¿Cómo se codifica la información en el ADN?
La información genética de cada individuo reside en la secuencia de bases de una de las cadenas de su ADN, es decir, en el orden en que se disponen sus nucleótidos. Es un lenguaje cifrado basado en 4 letras (A, G, T y C), escrito a dos renglones, uno contiene la información y el otro es su complementario. Las posibles ordenaciones de estas letras definen diferentes mensajes en el ADN.
Cualquier cambio en la secuencia de bases, da lugar a una mutación o cambio en el mensaje codificado, originando la aparición de nuevas características. Estas alteraciones del ADN pueden aparecer por errores al azar durante la replicación o copiado del ADN o pueden ser inducidos por factores ambientales como el tabaco, la radiación ultravioleta o ciertos agentes químicos mutagénicos
Ej. De casa: caja, capa, mesa, cosa, rasa, tasa, caso, etc.
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
Características del ARN
El ARN participa en la formación de proteínas
Ribosa
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RECURSOS
INTERNET
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ARN mensajero
Copia información del AND y la transporta hasta los ribosomas
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ESQUEMA
RECURSOS
INTERNET
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Se une a aminoácidos para formar proteínas en los ribosomas
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
La replicación del ADN
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
REPLICACIÓN O COPIADO DEL ADN
Proceso necesario para que la información genética se pueda transmitir de célula madre a células hijas. Antes de la división celular la célula realiza una copia completa de su ADN, para poder repartir idéntica información entre sus dos células hijas.
El resultado son dos moléculas hijas idénticas, cada una de las cuales posee una cadena antigua (de la molécula madre) y otra complementaria nueva (recién formada), por lo que se dice que se trata de una replicación semiconservativa
El proceso de replicación es posible gracias a la complementariedad de bases. Pasos:
1. La doble hélice se abre y se separan las dos cadenas
2. Cada cadena actúa de molde para situar frente a cada nucleótido, el nucleótido complementario
3. Los nuevos nucleótidos se unen para formar una nueva cadena complementaria
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
El ADN como portador de información genética
Interfase
Streptococcus pneumoniae
El ADN como portador de información genética. Experimento de Griffith
Bacterias muertas
de Streptococcus pneumoniae
No son virulentas
Provocan la muerte del ratón
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ESQUEMA
RECURSOS
INTERNET
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El concepto de gen
INICIO
ESQUEMA
RECURSOS
INTERNET
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BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
Cada gen se localiza en un punto concreto de un cromosoma, y gracias al proyecto genoma humano, conocemos la ubicación de los genes responsables de algunas enfermedades humanas:
b. Cáncer de colon. Este gen aparece en una de cada 200 personas. Un 65 % podría desarrollar la enfermedad.
c. Retinitis pigmentosa. Degeneración de la retina.
d. Enfermedad de Huntington. Degeneración del sistema nervioso que afecta a personas de 40-50 años.
g. Fibrosis quística. Acumulación de mucus en los pulmones, que dificulta notablemente la respiración. Esta enfermedad es relativamente frecuente.
i. Melanoma maligno. Tumor maligno de la piel. Parece que la activación del gen está relacionada con la exposición al sol sin la protección adecuada.
j. Neoplasia endocrina múltiple. Proliferación de tumores en algunas glándulas endocrinas y otros tejidos.
k. Anemia falciforme. Anemia crónica hereditaria, que se caracteriza porque los hematíes tienen forma de hoz o de media luna.
m. Fenilcetonuria. Defecto en el metabolismo, que causa diversos trastornos.
n. Retinoblastoma. Tumor en el ojo.
o. Enfermedad de Alzheimer. Enfermedad degenerativa del sistema nervioso, que produce senilidad precoz grave.
q. Enfermedad poliquística del riñón. Formación de quistes en el riñón, que conducen a la pérdida progresiva de la función renal,.
r. Cáncer de pulmón. El gen encontrado en este cromosoma es responsable del 5-10 % de los casos de cáncer de pulmón.
s. Amiloidosis. Acúmulo de proteína anormal en algunos tejidos.
t. Hipercolesterolemia. Niveles extremadamente altos de colesterol en sangre.
v. Esclerosis lateral amiotrófica. Atrofia nerviosa que produce serios trastornos.
x. Hemofilia. Defecto sanguíneo que dificulta la coagulación por la ausencia o defecto de alguno de los factores que intervienen en el proceso bioquímico de la misma.
La especie humana posee 23 parejas de cromosomas y unos 25.000 genes en total
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
¿CÓMO SE EXPRESA LA INFORMACIÓN GENÉTICA DEL ADN?
Los genes son fragmentos de ADN que contienen la información necesaria para que se manifieste un carácter heredable en un ser vivo. En realidad, lo que hacen es codificar la información para sintetizar una proteína, que será la responsable de la aparición del carácter
Decimos que un gen se expresa cuando da lugar a la síntesis de la proteína para la que codifica. En cada momento de la célula se expresan unos genes y otros están “silenciados”.
Las proteínas son biomoléculas muy activas responsables de las funciones celulares y de los rasgos de los individuos (el fenotipo).
El conjunto de genes de un individuo es su genotipo, y aunque participa en la manifestación de los caracteres implicados (fenotipo), su acción esta modulada por el ambiente (epigenética)
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
La estructura del genoma
Cromosoma
Cromatina
Plásmido
Los tipos de mutaciones
Según la extensión del material genético afectado
Según el tipo de células afectadas
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
Los tipos de mutaciones
Perjudiciales
Drosophila melanogaster (mosca del vinagre)
Pérdida de las alas
ni positiva ni negativamente
Los tipos de mutaciones
Somáticas
Los tipos de mutaciones
Génicas
Genómicas
Producen variación en el número de cromosomas de una especie.
Cromosómicas
La expresión de la información genética
ARNm
ARNr
ARNt
Proteínas
¿CÓMO SE FABRICAN LAS PROTEÍNAS?
La proteínas están formadas por la unión de unas unidades llamadas aminoácidos. Existen 20 aminoácidos diferentes, y una proteína difiere de otra en el orden o secuencia de los aminoácidos que la forman. El cambio de un aminoácido por otro da lugar a que la proteína sea diferente y pierda su función. Algunas proteínas tienen cientos o miles de aminoácidos, por lo que el número de proteínas diferentes que existen es enorme
Hemoglobina alterada en la anemia falciforme
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
La secuencia de aminoácidos de una proteína depende de la secuencia de bases del gen que la codifica. Las proteínas se fabrican en los ribosomas del citoplasma, mientras el ADN permanece en el interior del núcleo, por tanto, se necesitan moléculas intermediarias que colaboren en el proceso de síntesis de proteínas a partir de un gen. Estas moléculas intermediarias son el ARN (Ácido RiboNucleico), otro tipo de ácido nucleico, formado por una sola cadena de nucleótidos, una azúcar diferente, y en los que las bases de Timina son sustituidas por bases de Uracilo (U)
El ARN mensajero llevará las instrucciones del ADN hasta el ribosoma, dónde se sintetizará la proteína que corresponde
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
La traducción de la información genética
Tripletes
ARNm
codón
aminoácido
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ESQUEMA
RECURSOS
INTERNET
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El código genético
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
El código genético
ARNm
codón
anticodón
aminoácido
La correspondencia entre los codones del ARNm y los aminoácidos que forman las proteínas recibe el nombre de código genético
ARNt
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INTERNET
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BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
El proceso de síntesis de una proteína a partir de un gen requiere de dos procesos:
1. TRANSCRIPCIÓN_ Proceso por el que la secuencia de nucleótidos de un gen es copiado a la secuencia de nucleótidos de una molécula de ARN, llamada ARN mensajero, gracias a la complementariedad de bases (cambiando timina por uracilo). El ARNm una vez formado, se separa del ADN, sale del núcleo y se dirige a los ribosomas
2. TRADUCCIÓN_ Proceso por el que los ribosomas, usando como molde la secuencia de bases del ARNm colocarán los aminoácidos en el orden concreto especificado, dando lugar a la síntesis de la proteína codificada.
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
EL CÓDIGO GENÉTICO
TAC GCT AGC GGT ACC TAG CGG
Secuencia de bases del ARNm
AUG CGA UCG CCA UGG AUC GCC
Secuencia de aminoácidos de la proteína
Met - Arg – Ser – Pro – Trp – Ile - Ala
Transcripción (núcleo)
Traducción (rib. del citoplasma)
Es la equivalencia entre la secuencia de bases del ARNm y la secuencia de aminoácidos de la proteína. Cada tres bases del ARNm (codón) corresponde un aminoácido concreto
- Hay más codones que aminoácidos, por lo que ciertos aminoácidos vienen codificados por más de un codón
- Hay un codón de inicio y tres cocones de finalización de la síntesis de la proteína
- Es un código Universal (esta propiedad es fundamental para el desarrollo de la biotecnología)
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
Usos actuales de la biotecnología
Eliminación de metales pesados
Producción de sustancias terapéuticas
ADN recombinante
Herramientas necesarias
Vector de transferencia
INICIO
ESQUEMA
RECURSOS
INTERNET
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ANTERIOR
Etapas de un proyecto de ingeniería genética
1. Localización y aislamiento
2. Selección del vector
al ADN del vector.
célula hospedadora.
Aplicaciones de la ingeniería genética
Insulina
Vacunas
Carpas y salmones portadores del gen de la hormona del crecimiento
Maíz resistente al frío
Tratamiento de enfermedades humanas:
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
Los alimentos transgénicos
Retraso en la maduración
Resistencia a herbicidas e insectos
Maíz resistente a insectos
Soja resistente a herbicidas
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RECURSOS
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La clonación
Clonación reproductiva
y al original.
INICIO
ESQUEMA
RECURSOS
INTERNET
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ANTERIOR
Implicaciones de los avances en biotecnología
Extinción de especies naturales
Aparición de nuevos virus
La manipulación de material genético de nuestra especie
La posibilidad de patentar plantas
y animales transgénicos, así como secuencias del genoma humano
Implicaciones ecológicas
Implicaciones sanitarias
Implicaciones sociales
Implicaciones éticas
Implicaciones legales
El proyecto genoma humano
El genoma del chimpancé es igual al humano en más de un 98,5 %.
Algunos resultados obtenidos:
Su tamaño es de 2 900 millones de pares
de bases
comunes a todas las personas
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RECURSOS
INTERNET
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Haemophilus inluenzae
En 1995 se publicó por primera vez la secuencia completa de su genoma
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
Enlaces de interés
Lectura inicial
Una mañana de marzo, dos jóvenes científicos, el físico Francis Crick y el biólogo James Watson anunciaron que habían conseguido revelar la estructura del ADN. Este descubrimiento, que revolucionó el mundo de la biología, fue anunciado en 1953, pero había empezado unos años antes.
En 1951 Watson, se instaló en Cambridge para compartir con Crick, la aventura de determinar la estructura del ADN. En este momento, la única tecnología disponible para visualizar la estructura de grandes moléculas era la difracción de rayos X, que consistía en algo parecido a radiografiar una molécula.
Paralelamente, la fisicoquímica Rosalind Franklin y el biofísico Maurice Wilkins realizaban estudios cristalográficos de difracción de rayos X sobre moléculas de ADN. En 1952 Rosalind Franklin obtuvo una fotografía de difracción por rayos X que reveló la estructura helicoidal de la molécula de ADN.
Wilkins, sin el consentimiento de Franklin, hizo llegar la fotografía a Watson y Crick. Esa imagen constituyó uno de los datos definitivos que les llevó a pensar que la estructura del ADN estaba formada por una doble hélice, y no triple como se pensaba.
Rosalind Franklin murió en 1958, a los 37 años de edad, víctima de un cáncer. Cuatro años después, Watson, Crick y Wilkins recibieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología por sus aportaciones al descubrimiento de la estructura del ADN.
La inestimable aportación de R. Franklin a este descubrimiento no fue reconocida ni en vida ni de manera póstuma, aunque poco a poco la historia comienza a reconocer su labor.
Rosalind Franklin
DESCUBRIMIENTO DE LA MOLÉCULA DE ADN
James Watson y Francis Crick, descubridores de la estructura del ADN (1953) y premios Nobel de medicina en 1962, eran dos investigadores teóricos que integraron todos los datos disponibles hasta el momento:
1. Era una molécula muy larga y delgada, con unas medidas precisas, según los datos de difracción de rayos X de Rosalind Franklin y Maurice Wilkins
2. Se cumplia la ley de Ghargaff, según la cual la proporción de Adeninas = Timinas ( A = T) y Guaninas = Citosinas (G = C)
Difracción de rayos X de una molécula de ADN
Rosalind Franklin
Los ácidos nucleicos
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
Los nucleótidos de unen formando largas cadenas de polinucleótidos, donde se forma un esqueleto azúcar-fosfato, del que “cuelgan” lateralmente las bases nitrogenadas
La molécula de ADN consta de 2 cadenas de nucleótidos arrolladas entre sí formando la famosa DOBLE HÉLICE
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
Tipos de ácidos nucleicos
Características del ADN
Características de la doble hélice:
1. Las dos cadenas de nucleótidos se unen entre sí mediante enlaces entre las bases nitrogenadas
2. Estos enlacen cumplen la complementariedad de bases , en la que la Adenina sólo se une a la Timina y la Guanina sólo se une a la Citosina. No hay otros emparejamientos posibles, por lo que conociendo la secuencia de bases de una cadena, podemos conocer la secuencia de bases de la cadena complementaria.
3. Las dos cadenas son antiparalelas, es decir, son paralelas y discurren en sentidos opuestos, y se arrollan en espiral alrededor de un eje imaginario
4. Los esqueletos azúcar-fosfato forman el exterior de una escalera de caracol y las uniones entre las bases quedan al interior y forman los peldaños horizontales perpendiculares al eje
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
¿Cómo se codifica la información en el ADN?
La información genética de cada individuo reside en la secuencia de bases de una de las cadenas de su ADN, es decir, en el orden en que se disponen sus nucleótidos. Es un lenguaje cifrado basado en 4 letras (A, G, T y C), escrito a dos renglones, uno contiene la información y el otro es su complementario. Las posibles ordenaciones de estas letras definen diferentes mensajes en el ADN.
Cualquier cambio en la secuencia de bases, da lugar a una mutación o cambio en el mensaje codificado, originando la aparición de nuevas características. Estas alteraciones del ADN pueden aparecer por errores al azar durante la replicación o copiado del ADN o pueden ser inducidos por factores ambientales como el tabaco, la radiación ultravioleta o ciertos agentes químicos mutagénicos
Ej. De casa: caja, capa, mesa, cosa, rasa, tasa, caso, etc.
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Características del ARN
El ARN participa en la formación de proteínas
Ribosa
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ARN mensajero
Copia información del AND y la transporta hasta los ribosomas
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Se une a aminoácidos para formar proteínas en los ribosomas
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La replicación del ADN
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
REPLICACIÓN O COPIADO DEL ADN
Proceso necesario para que la información genética se pueda transmitir de célula madre a células hijas. Antes de la división celular la célula realiza una copia completa de su ADN, para poder repartir idéntica información entre sus dos células hijas.
El resultado son dos moléculas hijas idénticas, cada una de las cuales posee una cadena antigua (de la molécula madre) y otra complementaria nueva (recién formada), por lo que se dice que se trata de una replicación semiconservativa
El proceso de replicación es posible gracias a la complementariedad de bases. Pasos:
1. La doble hélice se abre y se separan las dos cadenas
2. Cada cadena actúa de molde para situar frente a cada nucleótido, el nucleótido complementario
3. Los nuevos nucleótidos se unen para formar una nueva cadena complementaria
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
El ADN como portador de información genética
Interfase
Streptococcus pneumoniae
El ADN como portador de información genética. Experimento de Griffith
Bacterias muertas
de Streptococcus pneumoniae
No son virulentas
Provocan la muerte del ratón
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El concepto de gen
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Cada gen se localiza en un punto concreto de un cromosoma, y gracias al proyecto genoma humano, conocemos la ubicación de los genes responsables de algunas enfermedades humanas:
b. Cáncer de colon. Este gen aparece en una de cada 200 personas. Un 65 % podría desarrollar la enfermedad.
c. Retinitis pigmentosa. Degeneración de la retina.
d. Enfermedad de Huntington. Degeneración del sistema nervioso que afecta a personas de 40-50 años.
g. Fibrosis quística. Acumulación de mucus en los pulmones, que dificulta notablemente la respiración. Esta enfermedad es relativamente frecuente.
i. Melanoma maligno. Tumor maligno de la piel. Parece que la activación del gen está relacionada con la exposición al sol sin la protección adecuada.
j. Neoplasia endocrina múltiple. Proliferación de tumores en algunas glándulas endocrinas y otros tejidos.
k. Anemia falciforme. Anemia crónica hereditaria, que se caracteriza porque los hematíes tienen forma de hoz o de media luna.
m. Fenilcetonuria. Defecto en el metabolismo, que causa diversos trastornos.
n. Retinoblastoma. Tumor en el ojo.
o. Enfermedad de Alzheimer. Enfermedad degenerativa del sistema nervioso, que produce senilidad precoz grave.
q. Enfermedad poliquística del riñón. Formación de quistes en el riñón, que conducen a la pérdida progresiva de la función renal,.
r. Cáncer de pulmón. El gen encontrado en este cromosoma es responsable del 5-10 % de los casos de cáncer de pulmón.
s. Amiloidosis. Acúmulo de proteína anormal en algunos tejidos.
t. Hipercolesterolemia. Niveles extremadamente altos de colesterol en sangre.
v. Esclerosis lateral amiotrófica. Atrofia nerviosa que produce serios trastornos.
x. Hemofilia. Defecto sanguíneo que dificulta la coagulación por la ausencia o defecto de alguno de los factores que intervienen en el proceso bioquímico de la misma.
La especie humana posee 23 parejas de cromosomas y unos 25.000 genes en total
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
¿CÓMO SE EXPRESA LA INFORMACIÓN GENÉTICA DEL ADN?
Los genes son fragmentos de ADN que contienen la información necesaria para que se manifieste un carácter heredable en un ser vivo. En realidad, lo que hacen es codificar la información para sintetizar una proteína, que será la responsable de la aparición del carácter
Decimos que un gen se expresa cuando da lugar a la síntesis de la proteína para la que codifica. En cada momento de la célula se expresan unos genes y otros están “silenciados”.
Las proteínas son biomoléculas muy activas responsables de las funciones celulares y de los rasgos de los individuos (el fenotipo).
El conjunto de genes de un individuo es su genotipo, y aunque participa en la manifestación de los caracteres implicados (fenotipo), su acción esta modulada por el ambiente (epigenética)
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
La estructura del genoma
Cromosoma
Cromatina
Plásmido
Los tipos de mutaciones
Según la extensión del material genético afectado
Según el tipo de células afectadas
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
Los tipos de mutaciones
Perjudiciales
Drosophila melanogaster (mosca del vinagre)
Pérdida de las alas
ni positiva ni negativamente
Los tipos de mutaciones
Somáticas
Los tipos de mutaciones
Génicas
Genómicas
Producen variación en el número de cromosomas de una especie.
Cromosómicas
La expresión de la información genética
ARNm
ARNr
ARNt
Proteínas
¿CÓMO SE FABRICAN LAS PROTEÍNAS?
La proteínas están formadas por la unión de unas unidades llamadas aminoácidos. Existen 20 aminoácidos diferentes, y una proteína difiere de otra en el orden o secuencia de los aminoácidos que la forman. El cambio de un aminoácido por otro da lugar a que la proteína sea diferente y pierda su función. Algunas proteínas tienen cientos o miles de aminoácidos, por lo que el número de proteínas diferentes que existen es enorme
Hemoglobina alterada en la anemia falciforme
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
La secuencia de aminoácidos de una proteína depende de la secuencia de bases del gen que la codifica. Las proteínas se fabrican en los ribosomas del citoplasma, mientras el ADN permanece en el interior del núcleo, por tanto, se necesitan moléculas intermediarias que colaboren en el proceso de síntesis de proteínas a partir de un gen. Estas moléculas intermediarias son el ARN (Ácido RiboNucleico), otro tipo de ácido nucleico, formado por una sola cadena de nucleótidos, una azúcar diferente, y en los que las bases de Timina son sustituidas por bases de Uracilo (U)
El ARN mensajero llevará las instrucciones del ADN hasta el ribosoma, dónde se sintetizará la proteína que corresponde
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La traducción de la información genética
Tripletes
ARNm
codón
aminoácido
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El código genético
ARNm
codón
anticodón
aminoácido
La correspondencia entre los codones del ARNm y los aminoácidos que forman las proteínas recibe el nombre de código genético
ARNt
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El proceso de síntesis de una proteína a partir de un gen requiere de dos procesos:
1. TRANSCRIPCIÓN_ Proceso por el que la secuencia de nucleótidos de un gen es copiado a la secuencia de nucleótidos de una molécula de ARN, llamada ARN mensajero, gracias a la complementariedad de bases (cambiando timina por uracilo). El ARNm una vez formado, se separa del ADN, sale del núcleo y se dirige a los ribosomas
2. TRADUCCIÓN_ Proceso por el que los ribosomas, usando como molde la secuencia de bases del ARNm colocarán los aminoácidos en el orden concreto especificado, dando lugar a la síntesis de la proteína codificada.
BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4.º ESO La información genética
EL CÓDIGO GENÉTICO
TAC GCT AGC GGT ACC TAG CGG
Secuencia de bases del ARNm
AUG CGA UCG CCA UGG AUC GCC
Secuencia de aminoácidos de la proteína
Met - Arg – Ser – Pro – Trp – Ile - Ala
Transcripción (núcleo)
Traducción (rib. del citoplasma)
Es la equivalencia entre la secuencia de bases del ARNm y la secuencia de aminoácidos de la proteína. Cada tres bases del ARNm (codón) corresponde un aminoácido concreto
- Hay más codones que aminoácidos, por lo que ciertos aminoácidos vienen codificados por más de un codón
- Hay un codón de inicio y tres cocones de finalización de la síntesis de la proteína
- Es un código Universal (esta propiedad es fundamental para el desarrollo de la biotecnología)
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ADN recombinante
Herramientas necesarias
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1. Localización y aislamiento
2. Selección del vector
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Vacunas
Carpas y salmones portadores del gen de la hormona del crecimiento
Maíz resistente al frío
Tratamiento de enfermedades humanas:
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Los alimentos transgénicos
Retraso en la maduración
Resistencia a herbicidas e insectos
Maíz resistente a insectos
Soja resistente a herbicidas
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Clonación reproductiva
y al original.
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Extinción de especies naturales
Aparición de nuevos virus
La manipulación de material genético de nuestra especie
La posibilidad de patentar plantas
y animales transgénicos, así como secuencias del genoma humano
Implicaciones ecológicas
Implicaciones sanitarias
Implicaciones sociales
Implicaciones éticas
Implicaciones legales
El proyecto genoma humano
El genoma del chimpancé es igual al humano en más de un 98,5 %.
Algunos resultados obtenidos:
Su tamaño es de 2 900 millones de pares
de bases
comunes a todas las personas
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Haemophilus inluenzae
En 1995 se publicó por primera vez la secuencia completa de su genoma
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