GENES Y MANIPULACIÓN GENÉTICA

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Colegio El Carmelo- Karmelo Ikastetxea © Prof. Marian Sola

GENES Y MANIPULACIÓN GENÉTICA

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1.- ADN: MATERIAL DE LOS GENES

• Cromatina o los cromosomas están formados por ADN (ácido desoxirribonucleico) y proteínas

• Durante años discusión sobre cuál de las dos moléculas era la responsable de los caracteres hereditarios

• Experimento de los bacteriófagos pag. 44

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2.- ESTRUCTURA DEL ADN

• Descubierta en 1953 por Francis Crick y James Watson. Nobel en 1962

• Su modelo se conoce como “doble hélice”• Larga molécula formada por dos cadenas

antiparalelas y enrolladas en forma de doble hélice

• En cada una de las cadenas hay unas unidades denominadas nucleótidos

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3.- FUNCIONES DEL ADN

• Portar la información genética• Controlar la aparición de los caracteres

hereditarios• Pasar la información de una célula a sus

descendientes durante la división celular

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A.- PORTAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA

• La información genética esta contenida en la secuencia de nucleótidos: orden y tipo de nucleótidos (solo 4).

• Gen: segmento de ADN que lleva información para un determinado carácter

• Para que aparezca ese carácter es necesario que el individuo sintetice una proteína GEN PROTEÍNA CARÁCTERNucleótidos Aminoácidos

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A.- PORTAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA I

• Repasar concepto de aminoácido• CÓDIGO GENÉTICO: conjunto de instrucciones

que permiten pasar del lenguaje de nucleótidos al lenguaje de aminoácidos

• Código utiliza tripletes de nucleótidos: CODON– ACT aa1

– TAC aa2

– GCTaa3

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A.- PORTAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA II

• Las células eucariotas tienen el ADN en el núcleo, ese ADN dirige el funcionamiento de la célula pero no puede salir de él por ello necesita la mediación de otras moléculas. Pág. 67

• ARN ácido ribonucleico. Formado por nucleótidos que contienen:– Azúcar ribosa– Acido fosfórico– Bases: A, C, G Uracilo ( en lugar de Timina)

• Tres tipos:– ARN m saca del núcleo la información del ADN– ARNt: transporta los aa que corresponden a cada codon– ARNr lee el mensaje y lo traduce

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A.- PORTAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA III

• TRANSCRIPCIÓN: proceso mediante el cual en el interior del núcleo se fabrica la molécula de ARN m (copia de un gen del ADN)

• TRADUCCIÓN: proceso mediante el cual en el citoplasma los ribosomas “leen” el mensaje del ARN m y fabrican la proteína correspondiente.

• http://www.youtube.com/watch?v=FNqmh4PoMPQ

http://www.youtube.com/watch?v=FNqmh4PoMPQ

http://www.youtube.com/watch?v=FNqmh4PoMPQ

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A.- PORTAR LA INFORMACIÓN GENÉTICA

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B.- TRANSMITIR INFORMACIÓN• La información genética contenida en todas las células

de un individuo es idéntica y se transmite a través de la mitosis

• Antes de cada mitosis cada molécula hace una copia de sí misma: REPLICACIÓN

• REPLICACIÓN SEMICONSERVATIVA– Cadenas complementarias se separan– Cada una de ellas sirve de molde para fabricar otra nueva– Resultado dos moléculas idénticas, con la misma información

genética– Proceso muy eficaz pero no totalmente perfecto– http://www.youtube.com/watch?v=T-g-G0-kehU

http://www.youtube.com/watch?v=T-g-G0-kehU

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4.- DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA

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5.- MUTACIÓN: CAMBIO EN EL ADN

• Son cambios de forma súbita y al azar en el ADN. Tipos:– Según su origen:

• Espontáneas: de forma natural• Inducidas: provocadas por agentes mutágenos físicos

(radiaciones UVA, X) o químicos (tabaco, alcohol)– Según células afectadas:

• No reproductoras: desaparecen con la muerte de la célula o el organismo. Pueden producir tumores

• Cs reproductoras: se transmiten a la descendencia– Según su extensión: génicas, cromosómicas,

genómicas

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5.- MUTACIÓN: CAMBIO EN EL ADN

• La mayor parte de las mutaciones son perjudiciales, pero algunas de ellas las beneficiosas contribuyen a la diversidad genética (pag. 69) y son responsables de la evolución de las especies

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A.- MUTACIONES GÉNICAS

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B.- MUTACIONES CROMOSÓMICAS

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C.- MUTACIONES GENÓMICAS

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MUTACIONES

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6.- INGENIERÍA GENÉTICA• Biotecnología: parte de la biología que tiene

como fin el uso de organismos vivos para la producción a gran escala de productos útiles. Utilizada desde tiempos remotos: producción de pan, vinagre, vino, yogurt

• Ingeniería genética: parte de la biotecnología que emplea complejas técnicas para el aislamiento, manipulación y transferencia de genes de unas especies a otras. Esos organismos se llaman transgénicos. Pág 70

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6.- INGENIERÍA GENÉTICA

• Aplicaciones de la ingeniería genética:– Agricultura y ganadería:

• Resistencia a plagas o a la acción de herbicidas• Crecimiento más rápido y su adaptación a condiciones

adversas

– Industria: se introducen en bacterias genes que codifican sustancias de interés para el hombre: insulina, factor de crecimiento, vitaminas, factor antihemolítico

– Medicina: terapia génica adición de genes normales que sustituyan a genes defectuosos.

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6.- INGENIERÍA GENÉTICA

• Riesgos de la manipulación genética: el uso de estas técnicas tiene críticos y detractores sobre todo en el uso de organismos transgénicos con fines alimenticios. Todavía las consecuencias reales de ese uso no se conocen a fondo pero los detractores hablan de:– Pérdida de diversidad biológica– “Salto” de genes a especies silvestres, maleza

resistente a herbicidas– Problemas para la salud: nuevas alergias...

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6.- INGENIERÍA GENÉTICA• Proyecto genoma Humano: 1990 J. Watson

– Elaborar mapas genéticos para identificar cuáles son los genes existentes y en qué cromosoma se localizan

– Determinar la secuencia de nucleótidos exacta de cada gen, para conocer la proteína que codifica.

• Se completa en 2003– 3200 millones de pares de bases– 2% contiene información– Solo 1% diferencia a unas personas de otras

• Aplicaciones en diagnóstico de enfermedades, terapia génica, fabricación de medicamentos

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CURIOSIDADES GENÉTICAS• Nuestro ADN está formado por unos 3.000 millones de

pares de bases -letras químicas- empaquetados en 23 pares de cromosomas,

• La célebre mosca ronda los 116 millones • El del gusano, los 97 millones. • El ADN humano tendría entre 70.000 y 140.000 genes,

frente a los 13.601 de la 'Drosophila melanogaster' y los 19.099 del 'Caenorhabditis elegans'.

http://www.youtube.com/watch?v=yQluBeQRZ-M• http://www.youtube.com/watch?v=SY0jgIZxp7Y• http://www.youtube.com/watch?v=m249y6DBFnY• http://www.youtube.com/watch?v=sllaCK6iJgg

http://www.youtube.com/watch?v=yQluBeQRZ-M

http://www.youtube.com/watch?v=SY0jgIZxp7Y

http://www.youtube.com/watch?v=m249y6DBFnY

http://www.youtube.com/watch?v=sllaCK6iJgg

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