tema 3

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


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


Cromosomas

Cromatina


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)


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


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)


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


A molécula de ADN é unha dobre hélice antiparalela (Watson y Crick 1953)


Fosfatos van unidos ao azucre no C-5’ e no C-3’

Cadeas antiparalelas

Punta 3’ librePunta 5’ libre

ACIDOS NUCLEICOS


Funcións do ADN

❧Levar a información xenética

❧Controlar a aparición dos caracteres hereditarios

❧Pasar a información aos descendentes na división celular


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


Condicións para a aparición dun carácter❧Levar o xen correspondente

❧Sintetizar unha proteína

O abecedario da vida


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


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


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


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).


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.


Tradución da mensaxe xenética


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


A replicación do ADN


Cadea molde

Cadea complementaria

O ADN é a molécula que permite perpetuar a vida: REPLICACIÓN Do ADN


Mutacións

❧Unha mutación é un cambio na secuencia dos nucleótidos do ADN.

Tipos

De

mutacións


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


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


Anemia falciforme:

A Hemoglobina

HbA transfórmaseen HbS

A mutación é un cambio do segundonucleótidoAdenina por timina

Ácido glutámico por valina


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.


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.


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.


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.


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


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


❧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


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


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


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.


· 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


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%


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

tema 3

Documents