TEMA 4: GENÉTICA MOLECULAR

Biología y Geología 4º ESO

Lourdes Baile Lorenzo IES “Gabriel yGalán” (Montehermoso)

1.- ADN, molécula de la herencia1.1. Composición y estructura

NUCLEÓTIDO = ácido fosfórico +

desoxirribosa + base nitrogenada

4 bases nitrogenadas: ADENINA – GUANINA –

TIMINA - CITOSINA

COMPLEMENTARIEDAD de bases: A- T ; C - G.

El ADN es un polinucleótido.

El ácido fosfórico de un nucleótido está unido a la

pentosa del siguiente mediante

un enlace.

● Francis Crick y James Watson, establecieron el modelo de la “doble hélice de ADN”.

● Se basaron en los trabajos de Maurice Wilkins y Rosalind Franklin.

● Premio Nobel en 1962.

La doble hélice: 1953.

Adenina – Timina: unidas por un doble enlace (puentes de hidrógeno).

Citosina – Guanina: unidas por un triple enlace.

1.2. Replicación del ADN

El ADN puede replicarse, es decir, realizar

copias idénticas de sí mismo.INTERFASE

1.- Rotura de los enlaces de hidrógeno entre bases nitrogenadas complementarias. Las dos hebras comienzan a desenrrollarse.2.- Cada hebra original sirve de molde para la síntesis de otra nueva complementaria. Se van uniendo los nucleótidos complementarios.3.- Poco a poco se van formando los enlaces entre las bases y las hebras vuelven a enrollarse.4.- Resultado: 2 moléculas de ADN iguales entre sí.

Cada nueva molécula de ADN está formada por una hebra original y una hebra recién copiada. Conserva la mitad del material original (semiconservativa).

2.- Expresión de la información

genética

El ARN es una cadena sencilla (no doble), que tiene ribosa en lugar de desoxirribosa (glúcido) y que no tiene la base nitrogenada llamada timina, sino uracilo (U) en su lugar.Existen tres tipos:● ARN mensajero (ARNm). Es una copia del mensaje genético del ADN.● ARN ribosómico (ARNr). Forma parte de los ribosomas, orgánulos que

constituyen auténticas fábricas de proteínas.● ARN transfererente (ARNt). Transporta, hasta los ribosomas, los

aminoácidos que deben unirse para formar la proteína correspondiente.

TRANSCRIPCIÓN

Se obtiene una cadena de ARN (ARNm) con una secuencia de bases complementaria a la de la cadena de ADN utilizada como molde.

TRADUCCIÓN Para cada proteína existe un ARNm distinto, que es traducido en los ribosomas.Cada tres bases nitrogenadas del ARNm se codifican como un aminoácido que es transportado por el ARNt.

Los 20 aminoácidos que forman todas las proteínas.

El CÓDIGO GENÉTICO

a) Se localiza el gen que se quiere manipular. Previamente se necesita saber su secuencia de nucleótidos.b) Se corta el gen en cuestión, mediante unas enzimas especiales denominadas “endonucleasas de restricción”.c) Se une el gen a una molécula de ADN pequeña que se denomina “vector” (generalmente un plásmido de una bacteria). La unión del gen y el vector se denomina “ADN recombinante”.d) Se introduce el ADN recombinante en una célula para que el gen se exprese y se sintetice la proteína correspondiente.

I N G E N I E R Í A G E N É T I C A

Caso práctico: planta transgénica

Conjunto de técnicas que permiten manipular el material genético.

Aplicaciones de la ingeniería genética

¿Son técnicas modernas o prácticas de origen milenario?

Desarrollo histórico de la biotecnología

• 6000 a.C. Fermentación de cerveza por Sumerios y Babilonios.

• 4000 a.C. Elaboración de pan por Egipcios.

• 1400 Destilación licores por Chinos.

• 1687 Descripción de microorganismos por Leeuwenhoek.

• 1929 Fleming descubre la Penicilina.

¿Qué relación presentan estos tres alimentos?

BIOTECNOLOG A EN ÍLA INDUSTRIA ALIMENTARIA

Un mismo responsable…

…un microorganismo del Reino Fungi.

FABRICACIÓN DEL PAN

• Fabricación del pan Fermentación alcóholica

• Saccharomyces cerevisiae.

FABRICACIÓN VINO y CERVEZA

• Saccharomyces cerevisiae.

¿Y entre estos tres alimentos…?

Se trata de una Bacteria…

Lactobacillus bulgaricus

Fermentación láctica

FERMENTADORES

• Obtención de vacunas.• Producción de antibióticos

– PENICILINA– Penicilium chrysogenum

• Fármacos de diseño.• Productos con moléculas

BIOACTIVAS.

BIOTECNOLOG A EN ÍLA INDUSTRIA

FARMAC UTICAÉ

• Producción de etanol y butanol.– Clostridium sp.

• Producción de ácido acético– Acetobacter sp.

BIOTECNOLOG A EN ÍLA INDUSTRIA

QU MICAÍ

• BIOFERTILIZANTES– Rhizobium sp.

NITROGENASA.

• INSECTICIDAS BIOLÓGICOS– Bacillus thuringiensis.

BIOTECNOLOG A EN LA ÍINDUSTRIA AGR COLA- Í

GANADERA

• AGUAS RESIDUALES.• BIORREMEDIACIÓN• BIORREPARACIÓN• COMPOSTAJE

BIOTECNOLOG A Y MEDIO AMBIENTEÍ

BIOTECNOLOGÍA E INGENIERÍA GENÉTICA.

• Biosanitaria:– Proteínas de mamíferos

(insulina, hormona del crecimiento).

– Obtención de vacunas– Terapia génica– Diagnóstico clínico

• Organismos transgénicos– Plantas transgénicas

(Agrobacterium tumefaciens).– Animales transgénicos

Coloca los siguientes términos en las etiquetas de la ilustración:

Escherichia coli – plásmido bacteriano – insulina – gen de la insulina humana – insulina humana purificada – bacteria recombinante.

¿Impacto de la Biotecnología y Tecnología del ADN?

• ¿Puede ser algún organismo modificado genéticamente perjudicial para otros organismos o el medio ambiente?

• ¿Puede el desarrollo y uso de los organismos modificados genéticamente reducir la diversidad genética natural?