TEMA 4

Información genética y la manipulación genética

1. Los ácidos nucleicos: esos grandes "desconocidos"Son las biomoléculas o principios inmediatos que contienen, expresan y mantienen la información genética.Los ácidos nucleídos se pueden clasificar en dos grupos que se diferencian en composición, estructura y función.

Acido fosfórico

Desóxirribosa Base nitrogenada

EL ADN (ácido desoxirribonucléico) EL ARN (ácido ribonucléico)

Composición

Estructura

Función

Tipos

DesoxirribosaBases nitrogenadas: A;G;C;T

RibosaBases nitrogenadas: A;G;C;U

Doble hélice Cadena sencilla

Llevar la información hereditariaControlar la aparición de los caracteresPasar la información de una célula a sus descendientes durante la división

Realizar la expresión de proteínas a partir del ADN

2. TEOREMA FUNDAMENTAL DE LA GENÉTICA MOLECULAR

ADN ARN PROTEÍNA

REPLICACIÓN

TRANSCRIPCIÓN TRADUCCIÓN

3. El ADN como portador de la información: Experimento de Griffith

El experimento de Griffith, llevado a cabo en 1928, fue unos de los primeros experimentos que demostró que las bacterias eran capaces de transferir información genética mediante un proceso llamado transformación.

Investigaba cepas de neumococo (Streptococcus pneumoniae), inyectó en ratones la cepa S y la cepa R de la bacteria. La cepa S era dañina, mientras que la rugosa (R), no lo era ya que la cepa S se cubre a si misma con una cápsula de polisacárido que la protege del sistema inmune del ser que ha sido infectado, resultando en la muerte de este, mientras que la cepa R no contiene esa cápsula protectora es derrotada por el sistema inmunitario.

Conclusión:?¿

Avery y col. en 1944 encontraronb la explicación, al descubrir que la sustancia encargada de transformar las bacteris virulentas era el ADN

4. Replicación del ADN:

Capacidad que tiene el ADN para realizar copias idénticas de sí mismo

Proceso:

1.Apertura de las dos cadenas o hebras de la doble hélice, al igual que una cremallera2.Cada cadena sirve de molde para fabricar una nueva cadena complementaria , acoplando los nucleótidos correspondientes3.El resultado final, son dos moléculas de ADN idénticas, a la original.4.El proceso es semiconservativo porque una doble hélice esta formada por una hebra o cadena antiguo y otra nueva

5. Transcripción del ADN:

Proceso de transformación del ADN a ARNTiene lugar en el núcleo de la célula en células eucariotasEl proceso es similar al de replicación: la doble hélice se abre y una de las cadenas es la molde, que se utiliza para que se incorporen los nucleótidos correspondes, pero teniendo en cuenta que se sustituye T por U.

hebra molde

6. Traducción del ADN

La traducción es el paso de la información transportada por el ARN-m a proteína, tiene lugar en el ribosoma de la célula.

La información contenida en el ADN está organizada en forma de tripletes. Cada triplete constituye una de las posibles combinaciones de tres nucleótidos.

A estos tripletes le corresponde también tres bases nitrogenadas, en el caso de ARN que se llaman codón.

Cada molécula de ARN-t porta en su extremo un aminoácido, además contiene un triplete de nucleótidos, llamados anticodón, complementario a un codón determinado en el ARN-m

Por ejemplo, el codón del ARN-m UGG, tiene por complementario de ARN-t , el anticodón ACC que porta el aminoácido Triptófano (Trp)

Los ARN-t irán añadiendo aminoácidos, formando el polipéptido (cadena de aminoácidos que forman las proteínas) según el orden de l ARN-m.

A cada codón le corresponde un aminoácido según el código genético.

Código genético:

Es universal, ya que corresponde el mismo para todos los seres vivos, y

Es degenerado, puesto que de los 64 codones que hay se hace corresponder con tan sólo 20 aminoácidos, por lo tanto:

-Varios codones codifica para un mismo aminoácido (pej UUA y UUG)

- Algunos no codifican para un aminoácido, sino que es de paro.

-Y el codón AUG, actúa como señal de inicio además de incorporar el aminoácido Metionina (Met)

7.- APLICACIONES DE LA GENÉTICA DE MOLECULAR: BIOTECNOLOGÍA Y INGENIERÍA GENÉTICA

EJEMPLOS:-Producción de sustancias (hormonas, vacunas,…)-Producción de alimentos-Eliminación de metales pesados-Biorremediación por hongos y bacterias-Producción de energía

INGENIERÍA GENÉTICA consiste en la manipulación del ADN de un organismo para conseguir un objeto práctico.

Esto se lleva a cabo mediante la transferencia de uno o más genes de un organismo a otro.

Organismo transgénico es aquel cuyo genoma ha sido modificado con genes procedentes de otros organismos.

¿Cómo se llevan a cabo un proyecto?1. Localizar y aislar el gen que

interesa

2. Seleccionar el vector

3. Unión del ADN elegido al ADN con el vector

4. Inserción del vector con el gen transferido en la célula hospedadora.

5. Multiplicación del organismos transgénico

APLICACIÓNES DE LA INGENIERÍA GENÉTICA

Obtención de fármacosProducción de insulina, vacunas, proteínas de la coagulación de la sangre,…

Mejora en la producción agrícola y animalEn plantas, introducir genes de resistencia a herbicidas, o genes que aumente el valor nutritivo,…En animales, mayor crecimiento, más resistencia, que produzcan alguna sustancias como hormonas,…

Terapia génicaTratamiento de enfermedades producidas por una alteración genética, sustituyendo el gen defectuoso por un gen sano.

Producción de alimentos transgénicos: Un organismos transgénico o modificado genéticamente es aquel en el que, mediante ingeniería genética, se ha introducido un gen llamado transgén, procedente de otro organismo, o se le ha suprimido o modificado un gen propio.

La modificación permite que este organismo produzca una proteína útil o exprese alguna característica de interés.

IMPLICACIONES DE LOS AVANCES EN BIOTECNOLOGÍA (inconvenientes)

Implicaciones ecológicaLa introducción de organismos transgénicos en un hábitat puede producir la extinción de especies naturales, al colonizar la especie transgénica ecosistemas naturales (perdida de diversidad genética)

Implicaciones sanitariasEl uso de fármacos de diseño puede ocasionar efectos secundarios, así la producción de organismos transgénicos puede provocar como la aparición de nuevos virus o bacterias origen de nuevas enfermedades

Implicaciones socialesEl conocimiento del genoma humano permite conocer de antemano las enfermedades que puede sufrir . Si esta información se usa de forma inadecuada, podría vulnerar el derecho a la intimidad.

Implicaciones éticasEl Comité Internacional de bioética de la UNESCO, vela por que se respeten los principios de libertad y dignidad de las personas frente a los riesgos de la investigación.La legislación española impide terapia génica en los gametos (mantiene el patrimonio genético)

Implicaciones legalesProblemas de patentes en plantas y animales transgénicos por parte de las empresas. El Convenio Europeo de patente prohíbe patentar genes humanos.

8.- Mutaciones