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Tema 7.- Genética Molecular

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El ADN, la molécula de la herencia

• El ADN (ácido desoxirribonucléico), es

el portador de la información genética y

es el responsable de las características

biológicas de un organismo.

• Durante la Interfase se encuentra

disperso dentro del núcleo, formando la

cromatina.

• En la División, la cromatina se condensa

hasta formar los cromosomas.

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Composición química del ADN

• El ADN está formado por la unión de moléculas denominadas nucleótidos.

• Cada nucleótido consta de:

– Un Ac. Fosfórico.

– Un azúcar (desoxirribosa).

– Una base nitrogenada (compuestos cíclicos que contienen nitrógeno) que pueden ser una de las siguientes:

» Adenina (A)

» Guanina. (G)

» Citosina. (C)

» Timina. (T)

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COMPONENTES DE LOS ACIDOS NUCLÉICOS

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Estructura del ADN

• Esta formado por una doble cadena de

nucleótidos, en forma de doble hélice.

• Una cadena se une a la otra mediante

enlaces entre las bases de una cadena

con las de la otra.

• La unión se realiza siempre entre bases

complementarias, esto es :

– A con T

– G con C

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ESTRUCTURA DEL ADDN

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REPLICACIÓN O DUPLICACIÓN DEL ADN (Recordemos: Durante la Interfase el ADN esta descondensado por el núcleo y es

cuando se duplica, haciéndose dos copias genéticamente idénticas.)

Ocurre durante la Interfase.

1. La doble hélice se abre y las dos cadenas se separan.

2. Cada cadena sirve de molde para la fabricación de una cadena complementaria (las bases son la complementarias).

3. Al final se obtienen dos copias idénticas del ADN.

4. De cada copia una de las hebras procede del ADN inicial y otra nueva que se forma. La replicación es semiconservativa.

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REPLICACIÓN SEMICONSERVATIVA DEL ADN

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La expresión de la información genética (Recordemos: Los genes son los responsables de los caracteres hereditarios)

• Un gen es un fragmento de ADN que lleva

información para la síntesis de una proteína, que

están formadas por unas sustancias llamadas

aminoácidos.

• Muchas de estas proteínas son enzimas, que

permiten que se realicen las reacciones en las

células.

• Son las enzimas las que en última instancia son

las responsables de un determinado carácter.

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El flujo de la información genética

• ¿Cómo sale la información del núcleo donde está el ADN hasta los ribosomas, que es donde se fabrican las proteínas?.

• Para ello colaboran moléculas de ARN (ácido ribonucléico).

• El ARN esta formado por una sola cadena de nucleótidos, pero el azúcar es la ribosa y como bases no tiene Timina y si Uracilo (U).

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• Existen 3 tipos de ARN:

– ARN mensajero (ARNm): Es una cadena de

nucleótidos cuyas bases son las

complementarias de una de las dos

cadenas del ADN.

– ARN ribosómico (ARNr): Forma parte de

los ribosomas.

– ARN transferente (ARNt): Transporta los

aminoácido hasta los ribosomas para que

allí se unan para formar las proteínas.

El flujo de la información genética

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El flujo de información genética • La fabricación de las proteínas consta de 2 etapas: Transcripción

y Traducción.

TRANSCRIPCIÓN • Paso de información desde el ADN a ARNm.

• A partir de una de las dos cadenas del ADN que se utiliza como cadena molde se forma un ARNm con las bases complementarias.

• La complementaridad entre las bases del ADN y del ARN es

G-C

A-U

T-A

C-G.

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TRADUCCIÓN

• La información genética que lleva el ARNm,

al llegar a los ribosomas se traduce y se

fabrica las proteínas, utilizando para ello un

código genético.

• El código genético establece una relación de

correspondencia entre las bases

nitrogenadas del ARNm y los aminoácidos

de una proteina.

• Este C.G. establece que cada tres b.n. o

tripletes (codones) codifican un aminoácido.

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código genético

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TRANSFERENCIA DE INFORMACIÓN DESDE

EL ADN DEL NÚCLEO HASTA LOS RIBOSOMA

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INGENIERIA GENÉTICA • Técnicas que se utilizan para manipular el ADN.

• Así se pueden eliminar, introducir, modificar genes.

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Aplicaciones de la Ingeniería Genética

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PROYECTO GENOMA HUMANO

• El genoma es el conjunto de genes de

un ser vivo.

• Es en el genoma donde reside toda la

información biológica de una especie.

• El PGH supone el estudio de la

secuencia de ADN humano y que se

completó hacia 2003:

– Tenemos unos 30.000 genes.

– El 99,9 % de los genes son iguales.

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BIOTECNOLOGÍA

• Utilización de microorganismos así

como de células vegetales y animales

para producir materiales tales como

alimentos, medicamentos y productos

químicos útiles a la humanidad.

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Biotecnología Tradicional

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Biotecnología Actual • En aplicaciones agrícolas y ganaderas:

Modificación de plantas y animales para

obtener una mejora en la producción de

alimentos.

– Por clonación: Obtención de copias de un gen (c.

génica) o de un organismo (c. de organismos).

– Mediante la obtención de plantas y animales

transgénicos, que son organismos en el que se

les introduce genes de otro organismo, con lo

que adquieren características que no poseían

(resistencias a plagas, mayor producción de

leche, crecimiento más rápido, etc.)

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Clonación génica

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Clonación de un oveja

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Organismos transgénicos.

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Organismos transgénicos.

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Biotecnología Actual • En aplicaciones biosanitarias:

– Obtención de insulina humana.

– Prevención de enfermedades genéticas.

– Terapia Génica

– Utilización de transgénicos.

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Terapia Génica

• Corrección de enfermedades que tienen un

origen genético.

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Utilización de transgénicos