GENES Y MANIPULACIÓN GENÉTICA

El material genético se encuentra en el núcleo de las células. Durante la interfase se encuentra en forma de filamentos de cromatina. Durante la división celular la cromatina se organiza formando cromosomas. Un gen contiene la información para un determinado carácter. Los genes se encuentran en los cromosomas.

Cromosomas homólogos Genes El núcleo de cada célula contiene 23 pares de cromosomas El cuerpo está formado por billones de células con la misma información genética. En cada par de cromosomas uno es materno y el otro paterno. Cada cromosoma tiene numerosos genes. Cada gen contiene la información para un determinado carácter. Cromosomas homólogos Genes

La cromatina y los cromosomas están formados por ADN. 1nm = 10-6mm La cromatina y los cromosomas están formados por ADN. Un gen es un segmento de ADN que contiene la información para un determinado carácter y que se encuentra en un determinado cromosoma.

Estructura del ADN. oxígeno carbono nitrógeno fósforo hidrógeno 2 nanómetros de ancho

Representación simplificada del ADN A la vista de la figura, describir las características de la molécula de ADN.

El ADN: Es una molécula alargada Está formada por dos cadenas enrolladas en forma de doble hélice. Cada cadena está formada por la sucesión de unidades llamadas nucleótidos. Hay 4 nucleótidos diferentes simbolizados por las letras A, T, G y C. Cada nucleótido de una cadena se halla unido al que tiene enfrente en la otra cadena según las reglas de la complementariedad: A es complementario de T . G es complementario de C.

EL ADN DE CUALQUIER SER VIVO ESTÁ COMPUESTO POR LOS MISMOS 4 NUCLEÓTIDOS: A, T, G, C. LA INFORMACIÓN GENÉTICA PARA LA CONSTRUCCIÓN Y EL FUNCIONAMIENTO CORRECTO DE CUALQUIER SER VIVO ESTÁ ESCRITA CON EL MISMO LENGUAJE DE 4 LETRAS (NUCLEÓTIDOS): A, T, G, C.

La información contenida en el ADN pasa de la célula madre a las células hijas en el ciclo celular. Durante la interfase se saca una copia de cada molécula de ADN. Este proceso de sacar una copia de cada molécula de ADN se llama replicación. La estructura del ADN en dos cadenas complementarias es clave para que se produzca su replicación. La replicación es la formación de dos moléculas idénticas de ADN a partir de una.

http://www.johnkyrk.com/DNAreplication.html http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/dna/builddna/ En este sitio puedes sacar una copia de una molécula de ADN.

La información del ADN está organizada en genes. Un gen es un segmento de ADN que contiene la información para un determinado carácter. ¿Cómo se pasa de la información contenida en un gen a un carácter concreto y observable?

Gen, proteína y carácter. La información contenida en un determinado gen es la instrucción para la fabricación de una proteína determinada.

Las proteínas son moléculas formadas por muchos aminoácidos unidos entre si. Por ejemplo: Esta proteína está formada por la sucesión de 129 aminoácidos. Se llama lisozima y es una de las miles de proteínas que realizan funciones dentro y fuera de las células.

¿Cómo a partir de la información de un gen (escrita con 4 letras) se fabrica una proteína? ¿Recuerdas qué orgánulos celulares son los responsables de la fabricación de proteínas?

Veamos los datos de la cuestión. La información está en el núcleo en forma de largas cadenas de ADN que no pueden salir del núcleo. Los ribosomas se encuentran en el citoplasma. En el núcleo no hay ribosomas. Problema 1: Cómo hacer llegar a los ribosomas la información contenida en un gen para que estos fabriquen la proteína concreta. Sin esa información no la pueden fabricar. En una habitación hay un libro de recetas, pero no puede salir de ella. En la habitación de al lado hay una cocina con todo lo necesario para preparar cualquier plato. La cocinera, sin embargo, no puede pasar a la habitación en la que se encuentra el libro de recetas. Problema: Cómo hacer llegar a la cocinera la información que necesita para cocinar un plato determinado.

Solución al problema de la cocinera: Se saca una copia de la receta y se envía a la habitación de al lado. La receta contiene todas las instrucciones que necesita la cocinera para cocinar el plato concreto. Solución al problema 1: Se saca una copia del gen y se traslada al citoplasma. La copia del gen (mensajero) contiene todas las instrucciones que necesitan los ribosomas para fabricar una proteína determinada.

2. La información genética está “escrita” en un lenguaje de 4 letras. Las proteínas se fabrican uniendo aminoácidos (existen 20 distintos) en un orden determinado. Problema 2: Cómo pasar del lenguaje del ADN (los 4 nucleótidos) al de las proteínas (los 20 aminoácidos diferentes que se necesitan para construir cualquier proteína). El libro de recetas está escrito en Braille. Problema: Cómo pasar del lenguaje de puntos al español.

Solución al problema de la cocinera: Con un diccionario se traduce la receta del Braille al español. Solución al problema 2: Con un diccionario se traduce el mensaje Del lenguaje del ADN (4 letras) al de las proteínas (20 aminoácidos). Ese “diccionario” es universal y se llama código genético.

La copia del gen se saca en forma de ARN y no de ADN (por eso hay U en vez de T). ¿Cuántas letras codifican cada aminoácido?

http://sites.fas.harvard.edu/~biotext/animations/TRANSLATE20b.swf http://learn.genetics.utah.edu/content/begin/dna/transcribe/ En este sitio puedes aprender a fabricar una proteína a partir de un gen.

Lo que hay que aprender en 4º.

LAS MUTACIONES. Son cambios que se producen en la información genética contenida en el ADN. Pueden producirse de forma natural o provocados por agentes mutagénicos como ciertas radiaciones y algunas sustancias químicas. Sólo si afectan a las células reproductoras se transmiten a la siguiente generación. Mutaciones en las células no reproductoras pueden producir tumores.

Ejemplo de mutación puntual en el ADN: una G ha sido sustituida por una A.

No todas las sustituciones tienen las mismas consecuencias. ¿En cuál de los cuatro ejemplos la mutación no tiene consecuencias? De las tres restantes, ¿cuál te parece que tiene mayores consecuencias? ¿Por qué?

La pérdida de una letra modifica todos los tripletes que siguen a la mutación.

LA INGENIERÍA GENÉTICA. Conjunto de técnicas capaces de retirar, modificar o agregar genes a una molécula de ADN de un organismo.

ORGANISMOS TRANSGÉNICOS O GENÉTICAMENTE MODIFICADOS. Son organismos cuyo genoma ha sido modificado mediante ingeniería genética.