TEMA 7. LA INFORMACIÓN GENÉTICA

CÉLULA EN INTERFASE. CONTROL CELULAR NÚCLEORIBOSOMAS

0. COMPOSICIÓN DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS Grupo fosfato Glúcido Base nitrogenada Polinucleótido A G T C A – Adenina C – Citosina G – Guanina T – Timina U - Uracilo Bases nitrogenadas Nucleótido

TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS 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

CARACTERÍSTICAS DEL ADN Constituido por dos cadenas de nucleótidos en forma de doble hélice -Cadenas antiparalelas, una en una dirección y otra en la opuesta. -Cadenas complementarias, unidas por puentes de hidrógeno entre las bases nitrogenadas A-T C-G Puentes de hidrogeno Polinucleótidos Los nucleótidos de cada cadena se unen por el grupo fosfato.

Doble hélice, formada por cadenas orientadas en direcciones opuestas (antiparalelas). La estructura se mantiene gracias a enlaces de hidrógeno entre las bases nitrogenadas que se encuentran orientadas hacia el interior de las cadenas

CARACTERÍSTICAS DEL ARN Una sola cadena de nucleótidos El ARN participa en la formación de proteínas Ribosa

Copia información del ADN y la transporta hasta los ribosomas ARN mensajero TIPOS DE ARN Forma parte de los ribosomas ARN ribosomico Se une a aminoácidos y los lleva a los ribosomas para formar proteínas. ARN transferente ARNm ARNr ARNt

1. EL CICLO CELULAR

Etapas de la Replicación del ADN Etapas de la Replicación del ADN 1.Desenrollamiento y separación de las dos cadenas de la doble hélice del ADN a modo de cremallera 2.Duplicación independiente de cada una de las cadenas y de modo semiconservativo, de tal manera que a cada hebra separada de ADN se acoplan nucleótidos libres cuyas bases son complementarias a las bases existentes. A-T y C-G 3.Obtenemos 2 copias de ADN formadas por una hebra nueva y otra vieja. REPLICACIÓN DEL ADN Proceso que ocurre en el núcleo, por el cual a partir de una doble hélice de ADN se forman dos dobles hélices.

La replicación o duplicación del ADN Burbuja de replicación ADN

Se forman nuevos enlaces de hidrogeno y las hebras se enrollan Síntesis de nuevas cadenas complementarias Rotura de enlaces de hidrogeno La replicación o duplicación del ADN Burbuja de replicación ADN

2. LA EXPRESIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA Un gen contiene información para fabricar una proteína. Las proteínas tienen importantes funciones, entre ellas la enzimática que controla la expresión de los caracteres. - Las proteínas están formadas por la unión de miles de aminoácidos. - Hay 20 aminoácidos. - Una proteína de otra se diferencia en el orden de la secuencia de esos aminoácidos y en el número.

ETAPAS 1.Se abre la doble hélice de ADN. 2.Sólo se transcribe una de las dos cadenas de ADN. 3.Se obtiene una cadena de ARN con una secuencia de bases complementaria a la cadena de ADN molde. 4.El ARN-m, sale del núcleo con la información del ADN. TRANSCRIPCIÓN Proceso que ocurre en el núcleo, por el cual el ADN se copia a ARN-m, para llevar la información fuera del núcleo a los ribosomas para la formación de las proteínas.

T A C G A A C C G T T G C A C A T C AUGCUUGGCAACGUG ARNpolimerasa TRANSCRIPCIÓN ADN ARNm

1er aminoácido ARNt Anticodón Codón ARNm Subunidad menor del ribosoma AAAAAAAAAAA P A A U G C A A U A C 5’5’ 3’3’ U G C U U A C G AU A G TRADUCCIÓN Proceso por el cual a partir de la información del ARN-m, se forman proteínas en los ribosomas.

Met Subunidad menor del ribosoma AAAAAAAAAAA P A A U G C A A U A C 5’5’ 3’3’ Gln G U U U G C U U A C G A U A G TRADUCCIÓN Subunidad mayor del ribosoma

ARNm AAAAAAAAAAA P A A U G C A A U A C 5’5’ Gln-Met G U U U G C U U A C G A U A G 3’3’ TRADUCCIÓN

AAAAAAAAAAA P A A U G C A A 5’5’ U A C Gln-Met G U U U G C U U A C G A U A G ARNm 3’3’ TRADUCCIÓN

AAAAAAAAAAA P A A U G C A A 5’5’ 3’3’ Gln-Met G U U U G C U U A C G A U A G ARNm TRADUCCIÓN

AAAAAAAAAAA P A A U G C A A 5’5’ Gln-Met G U U U G C U U A C G A U A G ARNm 3’3’ A C G Cys TRADUCCIÓN

AAAAAAAAAAA P A A U G C A A 5’5’ G U U U G C U U A C G A U A G ARNm 3’3’ A C G Cys-Gln-Met TRADUCCIÓN

AAAAAAAAAAA P A A U G C A A 5’5’ U G C U U A C G A U A G ARNm 3’3’ G U U A C G Cys-Gln-Met (i) TRADUCCIÓN

AAAAAAAAAAA P A A U G C A A 5’5’ U G C U U A C G A U A G ARNm 3’3’ A C G Cys-Gln-Met TRADUCCIÓN

AAAAAAAAAAA P A A U G C A A 5’5’ U G C U U A C G A U A G ARNm 3’3’ A C G Cys-Gln-Met A A U Leu TRADUCCIÓN

AAAAAAAAAAA P A A U G C A A 5’5’ U G C U U A C G A U A G ARNm 3’3’ A C G Cys-Gln-Met A A U Leu TRADUCCIÓN

AAAAAAAAAAA P A A U G C A A 5’5’ U G C U U A C G A U A G ARNm 3’3’ A C G A A U Leu-Cys-Gln-Met TRADUCCIÓN

AAAAAAAAAAA P A A U G C A A 5’5’ U G C U U A C G A U A G ARNm 3’3’ A A U Leu-Cys-Gln-Met G C U Arg TRADUCCIÓN

AAAAAAAAAAA P A A U G C A A 5’5’ U G C U U A C G A U A G ARNm 3’3’ A A U Arg-Leu-Cys-Gln-Met G C U TRADUCCIÓN

AAAAAAAAAAA P A A U G C A A 5’5’ U G C U U A C G A U A G ARNm 3’3’ A A U Arg-Leu-Cys-Gln-Met G C U TRADUCCIÓN

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

EL CÓDIGO GENÉTICO - Secuencia lineal de bases. - No hay separaciones entre los codones. - Es universal, es el mismo para todos los seres vivos. - Un aminoácido puede tener varios codones. Arg-Leu-Cys-Gln-Met TRADUCCIÓN TRASCRIPCIÓN

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

ADN recombinante 3. INGENIERÍA GENÉTICA 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 Técnicas que permiten manipular el material genético

Etapas de un proyecto de ingeniería genética 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.

APLICACIONES DE LA INGENIERÍA GENÉTICA -Investigación biológica: cura de enfermedades. -Investigación policial y medicina forense: supuestos sospechosos de un crimen. -Pruebas de paternidad: comparan muestras de ADN -Estudios históricos y arqueológicos. información de personas históricas. IMPLICACIONES DE LA INGENIERÍA GENÉTICA -Tratamiento de enfermedades, una vía de esperanza. -Mejora en la calidad y cantidad de las fuentes de alimentación. -Aparición de nuevas enfermedades, al manipular genes. -Manipular genes en humanos, hijos a la carta.

4. EL PROYECTO GENOMA HUMANO El genoma del chimpancé es igual al humano en más de un 98,5 %. Objetivos: - Averiguar la secuencia de bases del ADN. - Localizar y situar todos los genes en los cromosomas. - Comprender las relaciones entre los genes. - Descubrir e identificar genes. Algunos resultados obtenidos: - Nuestro genoma tiene unos genes (al igual que especies más pequeñas, a más cantidad no más complejidad) - Su tamaño es de 3000 millones de pares de bases. -Muchos genes parecen proceder de virus y bacterias. -El 99,99 % de los datos genéticos son comunes a todas las personas. -Numerosos genes están implicados en la síntesis de muchas proteínas no de una sola. -Los genes que codifican proteínas son el 10% del genoma (el resto son secuencias repetidas, regulan los genes o función desconocida).

BIOTECNOLOGÍA TRADICIONAL -Producción de pan. -Productos lácteos. -Bebidas alcohólicas. -Vacunas. -Antibióticos. -Productos químicos industriales. -Descomposición de la materia orgánica. -Tratamiento de las aguas residuales.

APLICACIONES AGRÍCOLAS Y GANADERAS La clonación 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. BIOTECNOLOGIA ACTUAL

Obtención de plantas transgénicas Transgen Organismo transgénico

APLICACIONES BIOSANITARIAS

Prevención de enfermedades genéticas Se detecta un gen defectuoso y se sustituye por el correcto en los gametos, así el cigoto y nuevo individuo no padece la enfermedad. Terapia génica Curación de enfermedades genéticas, debe cumplirse: -Que la enfermedad sea genética. -Localice el gen. -Que se clone el gen normal. -Que se pueda introducir el gen normal. -Que el gen normal se pueda expresar. Utilización transgénicos - A través de organismos modificados genéticamente se pueden obtener sustancias como vacunas……