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INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET SALIRANTERIOR La información genética LECTURA INICIAL ESQUEMA RECURSOS INTERNET.

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1 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET SALIRANTERIOR La información genética LECTURA INICIAL ESQUEMA RECURSOS INTERNET

2 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Lectura inicial Una mañana de marzo, dos jóvenes científicos, el físico Francis Crick y el biólogo James Watson anunciaron que habían conseguido revelar la estructura del ADN. Este descubrimiento, que revolucionó el mundo de la biología, fue anunciado en 1953, pero había empezado unos años antes. En 1951 Watson, se instaló en Cambridge para compartir con Crick, la aventura de determinar la estructura del ADN. En este momento, la única tecnología disponible para visualizar la estructura de grandes moléculas era la difracción de rayos X, que consistía en algo parecido a radiografiar una molécula. Paralelamente, la fisicoquímica Rosalind Franklin y el biofísico Maurice Wilkins realizaban estudios cristalográficos de difracción de rayos X sobre moléculas de ADN. En 1952 Rosalind Franklin obtuvo una fotografía de difracción por rayos X que reveló la estructura helicoidal de la molécula de ADN. Wilkins, sin el consentimiento de Franklin, hizo llegar la fotografía a Watson y Crick. Esa imagen constituyó uno de los datos definitivos que les llevó a pensar que la estructura del ADN estaba formada por una doble hélice, y no triple como se pensaba. Rosalind Franklin murió en 1958, a los 37 años de edad, víctima de un cáncer. Cuatro años después, Watson, Crick y Wilkins recibieron el Premio Nobel de Medicina y Fisiología por sus aportaciones al descubrimiento de la estructura del ADN. La inestimable aportación de R. Franklin a este descubrimiento no fue reconocida ni en vida ni de manera póstuma, aunque poco a poco la historia comienza a reconocer su labor. SALIRANTERIOR Rosalind Franklin Molecula de ADN Watson y Crick

3 Esquema de contenidos Los ácidos nucleicos Características Tipos INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET El ADN Características Replicación Experimentos Gen Características Estructura ARN Características Tipos La expresión de la información genética Características La traducción de la información El código genético La ingeniería genética Características Proyectos Aplicaciones Alimentos transgénicos La clonación Las implicaciones El proyecto genoma INICIO SALIRANTERIOR La información genética Biotecnología Usos Las mutaciones Tipos

4 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET INICIO Recursos para la explicación de la unidad SALIRANTERIOR Los ácidos nucleicos Tipos de ácidos nucleicos Características del ADN Características del ARN Tipos de ARN La replicación del ADN El concepto de gen El ADN como portador de información genética Estructura del genoma Tipos de mutaciones Usos de la biotecnología Características de la ingeniería genética Etapas de un proyecto de ingeniería genética Aplicaciones de la ingeniería genética Los alimentos transgénicos La clonación Implicaciones de los avances en biotecnología El proyecto genoma humano Enlaces La expresión de la información genética La traducción de la información genética El código genético

5 Los ácidos nucleicos INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET SALIRANTERIOR Grupo fosfato Glúcido Base nitrogenada Polinucleótido A G T C A – Adenina C – Citosina G – Guanina T – Timina U – Uracilo Bases nitrogenadas Nucleótido

6 Tipos de ácidos nucleicos INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET SALIRANTERIOR ARN (Ácido ribonucleico) ADN (Ácido desoxirribonucleico) A G A G U C T C Ribosa Desoxirribosa A – Adenina G – Guanina C – Citosina U – Uracilo A – Adenina G – Guanina C – Citosina T – Timina

7 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Características del ADN SALIRANTERIOR Doble hélice Cadenas antiparalelas Puentes de hidrogeno Polinucleótidos

8 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Características del ARN SALIRANTERIOR Una sola cadena de nucleótidos El ARN participa en la formación de proteínas Ribosa

9 Copia información del AND y la transporta hasta los ribosomas ARN mensajero INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Tipos de ARN SALIRANTERIOR Se asocia a proteínas y forma los ribosomas ARN ribosomico Se une a aminoácidos para formar proteínas en los ribosomas ARN transferente ARNm ARNr ARNt

10 La replicación del ADN INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET SALIRANTERIOR Burbuja de replicación ADN VER EL PROCESO DE REPLICACIÓN DEL ADN

11 Se forman nuevos enlaces de hidrogeno y las hebras se enrollan Síntesis de nuevas cadenas complementarias Rotura de enlaces de hidrogeno La replicación del ADN INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET SALIRANTERIOR Burbuja de replicación ADN VOLVER

12 Collar de perlas El ADN como portador de información genética INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET SALIRANTERIOR Interfase Fibra de ADN unida a proteínas PULSA AQUI PARA VER EL EXPERIMENTO DE GRIFFITH Streptococcus pneumoniae

13 Bacterias muertas de la cepa S y bacterias de la cepa R Provocan la muerte Bacterias muertas de la cepa S de Streptococcus pneumoniae Son inofensivas Bacterias de la Cepa R de Streptococcus pneumoniae No son virulentas Bacterias de la cepa S de Streptococcus pneumoniae Provocan la muerte del ratón El ADN como portador de información genética. Experimento de Griffith INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET SALIRANTERIOR VOLVER

14 El concepto de gen INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET SALIRANTERIOR Un gen contiene información para un determinado carácter

15 Organismos procariotas Organismos eucariotas INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET La estructura del genoma SALIRANTERIOR Secuencia especifica de nucleótidos (gen) Cromosoma Cromatina Plásmido

16 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Los tipos de mutaciones SALIRANTERIOR Según el efecto sobre el individuo Según la extensión del material genético afectado Según el tipo de células afectadas

17 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Los tipos de mutaciones SALIRANTERIOR Según el efecto sobre el individuo Perjudiciales Confieren una desventaja para la supervivencia Drosophila melanogaster (mosca del vinagre) Pérdida de las alas Mutación perjudicial Beneficiosas Aumentan la probabilidad de supervivencia Neutras No afectan a la supervivencia ni positiva ni negativamente VOLVER

18 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Los tipos de mutaciones SALIRANTERIOR Según el tipo de células afectadas Somáticas Pueden originar lesiones o enfermedades graves. No son heredables Germinales Afectan a los gametos. Son heredables. Orejas curvadas Mutación en células germinales VOLVER

19 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Los tipos de mutaciones SALIRANTERIOR Según la extensión del material genético afectado Génicas Provocan cambios en la secuencia de nucleótidos de un gen determinado. Genómicas Producen variación en el número de cromosomas de una especie. Cromosómicas Ocasionan cambios que afectan a la estructura de los cromosomas. VOLVER Mutación genómica Síndrome de Down

20 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET La expresión de la información genética SALIRANTERIOR ARNm ARNr ARNt Proteínas Síntesis de proteínas

21 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET La traducción de la información genética SALIRANTERIOR Tripletes Primera fase. Transcripción del mensaje Segunda fase. Traducción del mensaje ARNm codón aminoácido

22 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET El código genético SALIRANTERIOR VER QUÉ ES EL CÓDIGO GENÉTICO

23 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET El código genético SALIRANTERIOR ARNm codón anticodón aminoácido La correspondencia entre los codones del ARNm y los aminoácidos que forman las proteínas recibe el nombre de código genético ARNt VOLVER

24 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Usos actuales de la biotecnología SALIRANTERIOR Eliminación de metales pesados Producción de sustancias terapéuticas Insulina Biorremediación Producción de energía Producción de alimentos

25 ADN recombinante INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Características de la ingeniería genética SALIRANTERIOR Herramientas necesarias para la manipulación de genes Vector de transferencia Plásmidos de Escherrichia coli Enzimas de restricción ADN ligasas Síntesis de ADN de forma artificial

26 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Etapas de un proyecto de ingeniería genética SALIRANTERIOR 1. Localización y aislamiento del gen que se desea transferir 2. Selección del vector 3. Unión del ADN elegido al ADN del vector. 4. Inserción del vector con el gen transferido en la célula hospedadora. 5. Multiplicación del organismo transgénico.

27 Terapia génica INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Aplicaciones de la ingeniería genética SALIRANTERIOR Obtención de fármacos Mejora en la producción agrícola y animal. Insulina Proteínas de coagulación del suero sanguíneo. Vacunas Carpas y salmones portadores del gen de la hormona del crecimiento Maíz resistente al frío Tratamiento de enfermedades humanas: Diabetes Hemofilia Parkinson

28 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Los alimentos transgénicos SALIRANTERIOR Transgen Organismo transgénico APLICACIONES DE LA INGENIERÍA GENÉTICA EN LA AGRICULTURA

29 Retraso en la maduración Producción de sustancias Mejora de la calidad INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Los alimentos transgénicos SALIRANTERIOR Tomate Flavr Svr Café más aromático y con menos cafeína Resistencia a herbicidas e insectos Maíz resistente a insectos Arroz que produce provitamina A Soja resistente a herbicidas Patatas que inmunizan contra enfermedades VOLVER

30 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET La clonación SALIRANTERIOR Clonación reproductiva Tiene como objetivo conseguir individuos nuevos idénticos entre sí y al original. transferencia nuclear Clonación terapeútica Tiene como objetivo tratar enfermedades y regenerar tejidos.

31 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Implicaciones de los avances en biotecnología SALIRANTERIOR Implicaciones ecológicas Implicaciones sanitarias Implicaciones sociales Implicaciones éticas Implicaciones legales Extinción de especies naturales Aparición de nuevos virus o bacterias que provoquen enfermedades desconocidas Vulneración del derecho a la intimidad La manipulación de material genético de nuestra especie La posibilidad de patentar plantas y animales transgénicos, así como secuencias del genoma humano

32 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET El proyecto genoma humano SALIRANTERIOR Haemophilus inluenzae En 1995 se publicó por primera vez la secuencia completa de su genoma El genoma del chimpancé es igual al humano en más de un 98,5 %. Algunos resultados obtenidos: Nuestro genoma tiene unos genes Su tamaño es de millones de pares de bases El 99,99 % de los datos genéticos son comunes a todas las personas

33 INICIOESQUEMARECURSOSINTERNET Enlaces de interés INICIO SALIRANTERIOR Ácidos nucleicos IR A ESTA WEB El genoma humano IR A ESTA WEB


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