Informe de biología

Nombre: Cristian Pozo

Curso: 4° Medio

Profesor: Juan Rios

Mutaciones En genética y biología, corresponde a una alteración o cambio en la información genética (genotipo) de un ser vivo  y que, por lo tanto, va a originar un cambio de características, que se presenta inesperada y espontáneamente, y que se puede transmitir o heredar a la descendencia. Este cambio va a estar presente en una pequeña proporción de la población (variante) o del organismo (mutación). La unidad genética capaz de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN.

Tipos de mutaciones según sus consecuencias

Las consecuencias fenotípicas de las mutaciones son muy variadas, desde grandes cambios hasta pequeñas diferencias tan sutiles que es necesario emplear técnicas muy desarrolladas para su detección

Mutaciones morfológicas

Afectan a la morfología del individuo, estas modifican el color o la forma de cualquier órgano de un

animal o de una planta. Suelen producir malformaciones. Un ejemplo de una mutación que produce

malformaciones en humanos es aquella que determina la neurofibromatosis. Esta es una

enfermedad hereditaria, relativamente frecuente (1 en 3.000 individuos), producida por una

mutación en el cromosoma 17 y que tiene una penetrancia del 100% y expresividad variable.

Mutaciones letales y deletéreas

Son las que afectan la supervivencia de los especímenes (producen efectos severos en el

fenotipo), ocasionándoles la muerte antes de alcanzar la madurez sexual. Cuando la mutación no

produce la muerte, sino una disminución de la capacidad del sujeto para subsistir y/o reproducirse,

se dice que la mutación es deletérea. Este tipo de mutaciones suelen producirse por cambios

inesperados en genes que son fundamentales o imprescindibles para la vida del individuo.

Mutaciones condicionales

Las mutaciones condicionales (incluidas las condicionalmente letales) son muy útiles para

experimentar aquellos genes esenciales para la bacteria. En estos, hay que distinguir dos tipos de

condiciones:

condiciones restrictivas : son aquellas condiciones ambientales bajo las cuales el mutante pierde

la viabilidad, o su fenotipo se ve alterado, debido a que el producto afectado por la mutación pierde

su acción biológica.

condiciones permisivas: son aquellas bajo las cuales el producto del gen mutado todavía es

funcional.

Mutaciones bioquímicas o nutritivas

Son los cambios que origina una pérdida o un cambio de alguna función bioquímica como, por

ejemplo, la acción de una determinada enzima. Se detectan ya que el organismo que posee esta

mutación no puede desarrollarse o expandirse en un medio de cultivo por ejemplo, a no ser que se

le suministre un compuesto determinado.

Mutaciones de pérdida de función

Las mutaciones suelen establecer que la función del gen en cuestión no se pueda llevar a cabo

adecuadamente, por lo que desaparece alguna función del organismo que la presenta. Este tipo de

mutaciones, las que suelen ser recesivas, se denominan mutaciones de pérdida de función.

 Un ejemplo es la mutación del gen hTPH2 que produce la enzima triptófano hidroxilasa en

humanos. Esta enzima está involucrada en la producción de serotonina en el cerebro. Una

mutación (G1463A) de hTPH2 determina aproximadamente un 80% de pérdida de función de la

enzima, lo que se traduce en una disminución en la producción de serotonina y se manifiesta en un

tipo de depresión llamada depresión unipolar.

Mutaciones de ganancia de función

Cuando sucede un cambio en el ADN, lo más normal es que dañe algún proceso normal del ser

vivo. No obstante, existen extrañas ocasiones donde una mutación puede generar una nueva

función al gen, generando un fenotipo nuevo. Si ese gen mantiene la función original, o si se trata

de un gen duplicado, puede acontecer un primer paso en la evolución. 

VirusEn biología, un virus es un agente infeccioso microscópico que sólo puede reproducirse dentro de

las células de otros organismos. Es un agente potencialmente patógeno compuesto por

una cápside (o cápsida) de proteínas que envuelve al ácido nucléico, que puede ser ADN o ARN. 

Estructura de los virusEn los virus se distinguen las partes siguientes:

1.- Genoma vírico: Se compone de una o varias moléculas de ADN o de ARN, pero nunca los dos

simultaneamente, Se trata de una sola cadena, abierta o circular, monocatenaria o bicatenaria.

2.- Cápsida: Es la cobertura proteica que rodea al genoma vírico. Está formada por proteínas

globulares o capsómeros que se disponen de una manera regular y simétrica, lo que determina la

existencia de varios tipos de cápsidas: icosaédricas, helicoidales y complejas.

La función de la cápsida es resguardar el genoma vírico y, en los virus carentes de membrana, el

reconocimiento de los receptores de membrana de las células a las que el virus parasita.

3.-Envoltura membranosa: Constituida por una doble capa de lípidos que proviene de las células

parasitadas y por glucoproteínas incluidas en ella cuya síntesis está controlada por el genoma

vírico. Las glicoproteínas sobresalen levemente de la envoltura y tienen como función el

reconocimiento de la célula huesped y la inducción de la penetración del virus en ella mediante

fagocitosis.

El ácido nucleico es solamente de un tipo,   ADN o ARN , nunca los dos.

Tipos de virus

Virus ADN 

La replicación del genoma de la mayoría de virus ADN se origina en el núcleo de la célula. Si la

célula tiene el receptor adecuado a la superficie, estos virus entran por fusión con la membrana

celular o por endocitosis

Virus ADN bicatenario 

Este tipo de virus tiene su material genético compuesto por ADN de doble cadena y se replica

usando una ADN polimerasa, que es dependiente del ADN y no del ARN. Este tipo de virus,

comúnmente debe entrar en el núcleo de la célula huésped antes de que sea apto de replicarse.

Además, estos virus requieren de las polimerasas de la célula huésped para replicar el genoma

viral y, por lo tanto, son altamente dependientes del ciclo celular. 

Virus ARN 

Los virus ARN son únicos porque su información genética está recopilada en ARN; esto significa

que usan el ácido ribonucleico (ARN) comomaterial genético, o bien que en su proceso de

replicación necesita el ARN.

Virus ARN bicatenario 

El virus ARN bicatenario es virus que posee ARN de cadena doble en su genoma. Como la

mayoría de los virus ARN, se replican en el citoplasma y no dependen de las polimerasas de las

células huésped como lo hacen los virus ADN, pues incluyen estas enzimas en el virión. La

traducción suele ser monocistrónica,, es decir que cada uno de los segmentos codifica una

sola proteína, a diferencia de otros virus que exhiben una traducción más compleja.

Ciclo de los virus que tienen ADN

Presentan una   característica muy peculiar en su reproducción: la síntesis de cada uno de sus

componentes se da por separado y, posteriormente, se produce el ensamblaje entre ellos.

Fase de fijación o adsorción:

El ciclo se inicia con esta fase, en la que el virus se adhiere a un receptor determinado situado

sobre la cubierta de la cápsula de la bacteria.

2) Fase de penetración:

En esta fase, únicamente es inyectado el ácido nucleico del virus (ADN) en el interior de la

bacteria. A partir de este momento, el virus puede seguir dos ciclos diferentes:

a) Ciclo lítico:

El ADN del virus sirve de molde para formar los ARNm, que serán los encargados de sintetizar las

proteínas de la cápsida y de obtener muchas copias del ácido nucleico del virus.

Cuando se han sintetizado cantidades suficientes, comienza el ensamblaje de las partículas

víricas, de tal forma que el ácido nucleico se rodea de las proteínas de la cápsida y la bacteria se

lisa, liberando gran cantidad de bacteriófagos.

b) Ciclo lisogénico:

El genoma del virus queda integrado en el genóforo bacteriano, de tal forma que no expresa sus

genes y se replica junto al de la bacteria.

En este etapa se habla de virus atenuado o profago.

Si la bacteria que contiene el profago sufre alguna alteración (exposición a radiación ultravioleta,

por ejemplo), el virus integrado en el genoma bacteriano sale de éste y comienza el ciclo lítico.  

 

Ciclo de los virus que tienen ARN

En ellos existe la enzima transcriptasa reversa, que lleva a cabo la síntesis de ADN a partir de

ARN. Cuando el ARN se une al citoplasma, este funciona como molde para la síntesis de ADN, el

que produce nuevas copias de ARN viral.

1. Se produce la unión específica entre las glicoproteínas del virus con los receptores de la célula

que será infectada.

2. Se produce fusión de membranas y la nucleocápside del virus integra a la célula.

3. Sucede la desarticulación de la nucleocápside. El material genético del virus queda en el

citoplasma de la célula receptora y las proteínas de la cápside viral son destruidas.

4. La transcriptasa inversa edifica el ADN viral a partir del ARN viral. Este ADN luego es replicado.

5. El genoma viral es transcrito, lo que establece la síntesis de ARN mensajeros.

6. El ARN se traduce, por medio de los ribosomas citoplasmáticos de la célula, formando la enzima

ARN polimerasa viral y proteínas de la nucleocápside.

7. El ARN es traducido, lo que determina la síntesis de glicoproteínas.

8. Las glicoproteínas son trasladadas en vesículas hacia la membrana de la célula infectada.

9. Se produce fusión de membranas entre las vesículas que llevan las glicoproteínas y la célula

infectada.

10. Ocurre el "ensamblaje" del ARN con las proteínas de la cápside viral, formando la

nucleocápside.

11. La nucleocápside se ensambla con la membrana de la célula infectada que contiene

glicoproteínas.

12. Se originan nuevos virus que infectarán otras células.

Bacterias

Las bacterias son organismos unicelulares microscópicos, sin núcleo ni clorofila, que pueden

presentarse desnudas o con una cápsula gelatinosa, aisladas o en conjuntos y que además

pueden tener cilios o flagelos.

La bacteria es el más simple y abundante de los organismos y esta puede vivir en tierra, agua,

materia orgánica o en plantas y animales.

Tienen una gran importancia en la naturaleza, pues están presentes en los ciclos naturales del

nitrógeno, del carbono, del fósforo, etc. y también logran transformar sustancias orgánicas en

inorgánicas y viceversa.

Morfología y estructura

Las bacterias son microorganismos procariontes (no poseen membrana nuclear por lo que su ADN está libre

en la célula) de organización muy sencilla.

La célula bacteriana consta de:

-Citoplasma (todas son citoplasmáticas). Presenta un aspecto viscoso, y en su zona central aparece

un nucleoide que posee la mayor cantidad del ADN bacteriano, y en algunas bacterias surgen fragmentos

circulares de ADN con información genética, dispersos por el citoplasma: son los plasmidos.

La membrana plasmática presenta invaginaciones, que son los mesosomas, donde se localizan las enzimas

que actúan en la síntesis de ATP, y los pigmentos fotosintéticos en el caso de bacterias fotosintéticas.

Muchas bacterias pueden presentar flagelos generalmente rígidos, implantados en la membrana mediante

un corpúsculo basal. Pueden tener también  fimbrias o pili muy numerosos y cortos, que pueden servir

como pelos sexuales para el paso de ADN de una célula a otra

Poseen ARN y ribosomas característicos, para la síntesis de proteínas.

Pared celular, que es rígida y con moléculas exclusivas de bacterias.

Tipos de Bacterias

Existen distintos criterios para clasificar a las bacterias, algunos de ellos son:

1) Según la respiración:

Aerobias: esta crece en la presencia de oxígeno y lo requiere para su continuo crecimiento y existencia.

Anaerobias: no pueden tolerar el oxígeno gaseoso, por lo tanto la sustituye través de moléculas inorgánicas

como las del sulfato o carbonato

Anaerobio facultativo: el cual prefiere crecer en presencia de oxígeno, aunque puede hacerlo sin él.

2) Según sus necesidades de crecimiento:

Bacterias autótrofas: estas bacterias tienen la habilidad de sintetizar las sustancias que necesitan

para su metabolismo de sustancias inorgánicas. 

Bacterias heterótrofas: este tipo de bacterias parasitan a los seres vivos y usan los compuestos

orgánicos que estos elaboran.

3)      Según su forma:

Cocos: estas, también llamadas bacterias redondeadas, estas pueden hallarse de forma aislada,

como los micrococos, en pares, como los diplococos, en cadena arracimada, como es el caso de

los estafilcocos o, en cadenas arrosariadas como los estreptococos.

Leptothrix: son bacterias que las conforman filamentos tabicados y su tamaño es grande.

Bacilos: son alargadas, curvas o rectas y pueden o no poseer flagelos.

Espirilos: estas bacterias son curvas helicoidalmente y pueden poseer un arrollamiento completo,

como es el caso de las espiroquetas, o bien, un arrollamiento incompleto, como el de los vibriones.

Reproducción Bacterial

Generalmente las bacterias se reproducen por bipartición

Tras la duplicación del ADN, que está regida por la ADN-polimerasa que se encuentra en los mesosomas, la pared bacteriana crece hasta crear un tabique transversal separador de las dos nuevas bacterias.

Pero además de este tipo de reproducción asexual, las bacterias poseen unos mecanismos de reproducción sexual o parasexual, mediante los cuales se intercambian fragmentos de ADN.

Esta reproducción sexual o parasexual, puede realizarse por transformación, por conjugación o por transducción.

1.- TRANSFORMACIÓN: Consiste en el intercambio genético producido cuando una bacteria es capaz de captar fragmentos de ADN, de otra bacteria que se encuentran dispersos en el medio donde vive.

2.- CONJUGACIÓN: En este proceso, una bacteria donadora F+ transmite a través de un puente o

pili, un trozo de ADN, a otra bacteria receptora F-. La bacteria que se llama F+ tiene un plasmido,

además del cromosoma bacteriano.

3.- TRANSDUCCIÓN: En este caso la transferencia de ADN de una bacteria a otra se ejecuta a

través de un virus bacteriófago, que se comporta como un vector intermediario entre las dos

bacterias.

Biotecnología Bacteriana

La biotecnología ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la historia en actividades

tales como la preparación del pan y de bebidas alcohólicas o el mejoramiento de cultivos y de

animales domésticos. En términos generales biotecnología es el uso de organismos vivos o de

compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre.

Hoy en día, la biotecnología aprovecha a las bacterias para la elaboración de productos habituales,

como el yogurt y los quesos. Pero, desde hace tres décadas, aproximadamente, los

microorganismos también se utilizan en procesos biotecnológicos modernos. Las nuevas tareas de

los microorganismos consisten en producir hormonas, plásticos biodegradables, fármacos,

y aditivos alimentarios, entre otros productos. Una nueva aplicación biotecnológica de los seres

vivos se está experimentando con resultados interesantes: el uso de bacterias para limpiar el

ambiente, particularmente en casos de contaminación por hidrocarburos, como el petróleo.