ADN e Biotecnoloxía(Nivel básico)

Modificado de recursos Santillana 4º ESO

Esquema de contidos

Os ácidos nucleicos

CaracterísticasTiposO ADN

CaracterísticasReplicación

Xene Características Estructura

O ARN Características Tipos

A expresión da información xenética

CaracterísticasTranscrición e tradución da informaciónCódigo xenético Fluxo da información xenética

A Enxeñería xenética

CaracterísticasAplicaciónsAs implicacionesO proxecto xenoma

A información xenética

Biotecnoloxía

Usos

As mutaciones

Tipos

Os ácidos nucleicos

Grupo fosfato

Pentosa

Base nitroxenada

Polinucleótido

A

G

T

C

A – AdeninaC – CitosinaG – GuaninaT – TiminaU – Uracilo

Bases nitroxenadas

Nucleótido

PentosasR – Ribosa

dR - Desoxirribosa

Tipos de ácidos nucleicos

ARN(Ácido ribonucleico)

ADN(Ácido desoxirribonucleico)

A

G

A

G

U

C

T

C

Ribosa

Desoxirribosa

A – AdeninaG – GuaninaC – CitosinaU – Uracilo

A – AdeninaG – GuaninaC – CitosinaT – Timina

Características do ARN

Unha soa cadea de nucleótidos

O ARN participa na síntese de

proteínas

Ribosa

U

C

A

T

Copia información do AND e a transporta

ata os ribosomas

ARN mensaxeiro

Tipos de ARN

Asociase a proteínas e forma os ribosomas

ARN ribosómico

Únese ós aminoácidos para

sintetizar proteínas nos ribosomas

ARN transferente

ARNm

ARNr

ARNt

Características do ADN

Estructura en dobre hélice

Cadeas antiparalelas

Pontes de hidróxeno

Bases complementarias

A=T C≡G

Desoxirribosa

Dúas moléculas de ADN idénticas a molécula orixinal

Síntese de novas cadeas

complementarias

Rotura das pontes de hidróxeno

A replicación do ADN

ADN

O concepto de xene

Un xene é unha secuencia de nucleótidos que contén a información necesaria para a síntese dunha macromolécula, normalmente proteínas, aínda que tamén pode ser ARNm, ARNt ou ARNr.

O conxunto de xenes dunha especie denomínase xenoma.

Organismos procariotasOrganismos eucariotas

A estructura do xenoma

Secuencia especifica de nucleótidos (xene)

Cromosoma

Cromatina

cromosoma bacteriano

Plásmido

o

A estructura do xenoma

Os 2 metros de ADN da célula humana son empaquetados (antes da división celular) en 46 cromosomas.

*1 nm = 0,001 mm   

A estructura do xenoma

O cariotipo do ser humano ten 46 cromosomas (23 pares porque somos diploides ou 2n), organizados en 22 pares autosómicos e 1 par sexual (home XY e muller XX)

Cariotipo

Mutación. Tipos de mutacións

Segundo o efecto sobre o individuo

Segundo a extensión do material xenético afectado

Segundo o tipo de células afectadas

Unha mutación é calquera cambio na

secuencia de nucleótidos do ADN.

Tipos de mutacións

Segundo o efecto sobre o individuo

• Perxudiciais

Confiren unha desvantaxe para a supervivencia

Drosophila melanogaster (mosca do vinagre)

Perdida das ás

Mutación perxudicial

• Beneficiosas

Aumentan a probabilidade de supervivencia

• Neutras

Non afectan á supervivencia nin positiva nin negativamente

Tipos de mutacións

Segundo o tipo de células afectadas

• Somáticas

Poden orixinar lesións ou enfermidades graves (cancro). Non son herdables

• Xerminais

Afectan aos gametos.Son herdables.

Orellas curvadas

Mutación en células xerminaisRaza de gato American Curl creada en 1981 a partir dunha gata na que

xurdiu esta mutación

Tipos de mutacións

Segundo a extensión do material xenético afectado

• Xénicas

Provocan cambios na secuencia de nucleótidos dun xene determinado.

• Xenómicas

Producen variación no número de cromosomas dunha especie.

• Cromosómicas

Ocasionan cambios que afectan á estructura dos cromosomas.

Mutación xenómica

Síndrome de Down

Mutuacións cromosómicas

Síndrome do miaño de gato ou cri-du-chat

A expresión da información xenética

ARNm

ARNrARNt

Proteínas

Síntese de proteínas

Núcleo

Citoplasma

Vídeo

A transcrición e a tradución da información xenética

Tripletes

Primera fase. Transcrición da mensaxe

Segunda fase. Tradución da mensaxe

ARNm

codón

aminoácido

ARNm

ADN

ARNm

ProteínaVídeo

O código xenético

ARNm

codón anticodón

aminoácido

A correspondencia entre os codóns do ARNm e os aminoácidos que forman as proteínas recibe o nome de código xenético

ARNt

O código xenético

Biotecnoloxía e Enxeñería xenética

Biotecnoloxía: utilización de organismos vivos, ou de compostos

obtidos de organismos vivos, para obter productos de valor para o home.

Enxeñería xenética: é a máis moderna das técnicas biotecnolóxicas.

Persegue a modificación do xenoma dun organismo introducíndolle

un ou varios xenes dunha especie distinta para dotalo de novas capacidades. O proceso pode empregarse en bacterias ou en células eucariotas vexetais ou animais.

Como tal, a biotecnoloxía foí utilizada desde os comezos da historia na producción de pan, cervexa, viño, queixo, yogurt, etc., o que implica o uso de bacterias ou lévedos co

fin de converter un producto natural como o leite ou zume de uvas, nun producto de fermentación como o yogurt ou o viño.

Usos da Biotecnoloxía

Xenotransplantes

Producción de sustancias terapéuticas

Biorremediación

Biocombustibles

Mellora na producción agrícola e animal

Técnicas de diagnóstico

Técnicas de identificación forense

Células nai

Clonación

Terapia xénicaReproducción asistida

Encimas de uso industrial

ADN recombinante(mestura de ADN das especie A e B)

Características da enxeñería xenética

Ferramientas necesarias para a manipulación de xenes

• Vector de transferencia

Plásmidos de Escherrichia coli

• Encimas de restricción

• ADN ligasas

Síntese de ADN recombinante

ADN da especie A

ADN da especie B

Virus

Etapas dun proxecto de enxeñería xenética

1. Localización e illamento do xene que se desexa transferir

2. Selección do vector

3. Unión do ADN elexido ao ADN do vector.

4. Inserción do vector co xene transferido na célula hospedadora.

5. Multiplicación do organismo transxénico.

A clonación

Clonación reproductiva

Ten como obxectivo conseguir individuos novos idénticos entre sí e ao orixinal.

transferencia nuclear

Clonación terapeútica

Ten como obxectivo tratar enfermidades e rexenerar tecidos.

Retraso na maduración

Producción de sustancias

Mellora da calidade

Os alimentos transxénicos ou modificados xenéticamente (OMX)

tomate Flavr Svr

Café mais aromático e con menos cafeína

Resistencia a herbicidas e insectos

Millo resistente a insectos

arroz que produce provitamina A

Soia resistente a herbicidas

Patacas que inmunizan contra enfermidades

Implicacións dos avances en biotecnoloxía

Implicacions ecolóxicas

Implicacions sanitarias

Implicacions sociais

Implicacions éticas

Implicacions legais

Extinción de especies naturais

Transferencia de xenes

Aparición de novos virus ou bacterias que provoquen enfermidades descoñecidas

Reccións alerxicas imprevistas

Vulneración do dereito á intimidade

Manipulación do material xenético da nosa especie

Posibilidade de patentar plantas e animais transxénicos, así como secuencias do xenoma humano

O proxecto xenoma humano

Haemophilus influenzae*

En 1995 publicouse por primera vez a secuencia completa do ADN dun ser vivo

Algúns resultados obtidos:• O noso xenoma ten uns 25 000 xenes• O seu tamaño é de 2 900 millóns de pares de bases • O 99,99 % dos datos xenéticos son comúns a todas as persoas

•Contén 1740 xenes. Provoca meninxite, neumonia, otite, conxuntivite, infeccións respiratorias…

O proxecto da secuenciación do xenoma humano comezou nos anos 90 e rematou no ano 2003.

Aporta información moi valiosa para a prevención, diagnóstico e pronóstico de moitas enfermidades, pero tamén pode impulsar prácticas euxenésicas, selección de embrións, discriminación laboral e social, acceso ou non a seguros…