TEMA 4 CMC MAGALI CASANOVA AIDA LAFITA 1rBATX 2012-13 LA REVOLUCIÓ GENÈTICA. TEMA 4 CMC MAGALI CASANOVA AIDA LAFITA 1rBATX 2012-13

ÍNDEX 1- PEDROTS I BESTIOLES……………………………………………….............3 2- MENDEL………………………………………………………………………............6 3- ELS GENS……………………………………………………………………………......9 4- L’ADN…………………………………………………………………………………......12 4.1- DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA MOLECULAR….15 5- GENOMÀ HUMÀ…………………………………………………………….........16 6- GENÈTICA…………………………………………………………………………......18 6.1 – L’EPIGENÈTICA…………………………………………………….......19 7- BIOTECNOLOGIA……………………………………………………………….....20 7.1- FABRICACIÓ DE PROTEÏNES........................................21 7.2- TRANGÈNICS.................................................................22 7.3- CLONACIÓ.....................................................................23 8.CONCLUSIÓ...............................................................................28

PEDROTS I BESTIOLES : En el món actual hi ha dos tipus d’objectes formats per àtoms i molècules. La diferència entre aquestos dos grans grups és: -Els éssers vius són capaços de fer còpies de si mateix mentre que la matèria inerta no. Les còpies que fan de si mateixos els éssers vius són quasi idèntiques i aquesta diminuta diferència entre uns i els altres és la causa de la diversitat que permet adaptar-se als diferents ambients. Açò és la base de l’evolució de les espècies. El filòsof Darwin, en la seua teoria de l’evolució va proposar que les espècies competien entre elles pels recursos del medi.

La selecció natural és la que determina qui sobreviu i, sobreviurà aquell que tindrà unes característiques que s’adapten millor al medi. La selecció artificial és determinada per la pròpia persona, la qual, determina que és millor per adaptar-se, com ara és el cas de la selecció d’un ramader en el bestiar.

TIPUS DE SELECCIONS SELECCIÓ NATURAL SELECCIÓ ARTIFICIAL

MENDEL

MENDEL : La teoria de la selecció natural de Darwin no convencia quasi ningú, ni tan sols ell sabia explicar-la . Mendel (1822-1884), va demostrar que la suposició de l’herència barrejada de Darwin era errònia. Aquest filòsof va demostrar que les unitats de l’herència determinants dels caràcters no es barregen, és a dir, no perden la individualitat. Actualment anomenem gens les unitats de l'herència de Mendel. Finalment, Mendel va arribar a la conclusió de que els factors hereditaris mantenien la individualitat per la reaparició en els néts dels caràcters patents que s’havien perdut en la primera generació.

Hi ha dos tipus de gens: -Els dominants: són els gens que passen a la següent generació. - Els recessius: són els gens que no es manifesten en la següent generació perquè el gent dominant es superior. En 1909 el factor hereditari va passar a anomenar-se GEN per Wilhem Johannsen.

ELS GENS La cèl·lula : és una unitat fonamental dels organismes vius. En les cèl·lules hi ha alguns orgànuls o estructures que intervenen en el procés de l’herència. En una cèl·lula podem distingir : - La membrana cel·lular : Controla l’intercanvi de substàncies amb l’exterior : aliments, deixalles... - El nucli : S’hi troba l’ADN que “dirigeix” la síntesi de proteïnes i el mecanisme de l’herència. - El citoplasma : S’hi troben diversos orgànuls: ribosomes, cloroplasts (en vegetals), mitocòndries, lisosomes...

ESQUEMA DE UNA CÈL·LULA CITOPLASMA: 2 NUCLI: 12 MEMBRANA CEL·LULAR: 11 2 11 12

CROMATINA I CROMOSOMES: El fisiòleg alemany , Walther Flemming, va descobrir el 1882 en els nuclis de les cèl·lules una substància que va anomenar cromatina. Durant la mitosi o divisió cel·lular la cromatina es condensa en filaments als quals després denomina cromosomes. Les persones tenim 23 parells de cromosomes dels quals un és un parell sexual (XX dona i XY home). Com hi ha més gens que cromosomes, el gen ha de ser un tros de cromosoma.

ADN: L’ADN és una molècula composta per nucleòtids. Cada nucleòtid està format per gres components : - Una base nitrogenada formada per adenina, timina, guanina i citosina. - Un sucre ( pentosa). -Àcid fosfòric.

Com aconsegueixen els gens fer còpies de si mateixos i poder passar-los a la generació següent ?. -La solució la van trobar James Watson i Francis Crick. Dues van ser les línies d’evidència principals que van usar. La primera van ser les radiografies de rajos X de fibres d’ADN,que suggerien que la molècula d’ADN estava formada per una hèlix, i n’oferien algunes dimensions claus. La segona van ser lleis d’Edwin Chargaff, que deien que en qualsevol ADN el contingut dels seus components segui certes normes. El contingut d’adenines (A) i timines (T) hi coincidia. -El contingut en guanines (G) i citosines (C) també. Actualment sabem que els gens es copien duplicant la molècula d’ADN. Aquesta s’aconsegueix mitjançant l’aparellament selectiu de les bases A-T i C-G.

Esquema de la localització de l’ADN dins d’una cèl·lula :

DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA MOLECULAR : L’ARN és un intermediari entre l’ADN i la proteïna.

EL GENOMA HUMÀ : El genoma d’un organisme és el conjunt de tota la seua informació genètica. Així, en l’ADN podem distingir : Conjunts de nucleòtids que formen part dels gens : EXONS I INTRONS: EXÓ : és la porció d’ADN dins d’un gen que codifica proteïnes. INTRÓ : és la porció d’ADN dins d’un gen que no s’empra en la síntesi proteica.

La genòmica és la part de la biologia que s’encarrega de l’estudi dels genomes. Aquesta nova ciència s’utilitza en l’estudi de patologies complexes, com ara és el càncer. A més ,es produeix la paradoxa que el nombre de proteïnes codificades pel genoma s’estima molt superior al nombre de gens ,açò passa perquè alguns gens codifiquen més d’una proteïna. La PROTEÒMICA estudia totes les proteïnes codificades pel genoma. Més d’una proteïna pot ser codificada pels exons d’un gen segons com es combinen.

GENÈTICA : La genètica del desenvolupament ha possibilitat desxifrar les regles que regeixen el desenvolupament dels organismes. El desenvolupament d’un organisme suposa que una cèl·lula inicial es multiplica (proliferació) i després que les cèl·lules filles s'especialitzen i formen els diferents teixits ( diferenciació). La proliferació necessita la divisió de les cèl·lules i per tant la replicació del genoma. En la diferenciació cal regular l’expressió del genoma perquè s’expressen uns gens i no d’altres.

EPIGENÈTICA : L’epigenètica és la branca de la genètica que estudia quines característiques d’un individu no estan determinades per la seqüència de nucleòtids de l’ADN. Per exemple, a l’hora de transmetre la seqüència de “lletres” de l’ADN influeix el grau d’enrotllament de la cromatina del nucli. Algunes molècules també poden “adherir-se” els àtoms que formen l’ADN. Açò inhibeix l’expressió d’alguns gens i influeix, per tant, en la formació de certes proteïnes . Finalment, cal tindre en compte que en el citoplasma cel·lular hi ha proteïnes i altres molècules.

BIOTECNOLOGIA : Cap al 1972 la biologia molecular havia aconseguit un desenvolupament espectacular : es coneixia la maquinària bàsica de la vida i es començava a entendre com es regulaven els gens. Havia arribat el moment d’intervindre, d’aquesta manera la invenció de la tecnologia de l’ADN recombinat, anomenada enginyeria genètica o clonació molecular, va permetre a l’ésser humà dissenyar per primera vegada molècules d’ADN que no existien en la naturalesa.

BIOTECNOLOGIA : FABRICACIÓ DE PRETEÏNES. El 1975 va nàixer una nova indústria: la biotecnologia. Des d’aleshores l’ADN ja no solament interessava als biòlegs, sinó també a indústries molt diverses i d’una gran importància econòmica. El primer producte que es va produir i es va comercialitzar fou la insulina humana. La producció d’insulina humana en l’interior de bacteris va permetre prescindir de les insulines de porc o vaca que s’injectaven els diabètics i que, com que no eren idèntiques a la humana, podien produir alguns problemes relacionats amb reaccions immunològiques adverses.

ELS TRANGÈNICS S’anomenen organismes transgènics els organismes modificats genèticament (OMG) que porten un gen estrany ( transgen ). Així per exemple, s’han obtingut : - Bacteris superdegradadors de taques de petroli. -Bacteris productors de plàstics biodegradables. -Plantes amb resistència a insectes productors de plagues, com la dacsa. La biotecnologia permet introduir material genètic gen a gen d’una manera molt precisa , són molts el camps en que la biotecnologia comença a solucionar problemes pendents, en permetre aconseguir aliment més varats i nutritius. Aquests organismes han de ser usats amb cura, ja que poden provocar problemes ambientals.

CÈL·LULES MARE I CLONACIÓ. Les cèl·lules mare són cèl·lules no diferenciades, susceptibles de convertir-se en cèl·lules d’altres tipus de teixits: cardíaques , de la pell, etc... Hi ha diferents tipus de cèl·lules mare: Les cèl·lules mare embrionàries, que provenen d’embrions excedents de fertilització in vitro. Les cèl·lules mare procedents del cordó umbilical. Les cèl·lules mare induïdes, que s’obtenen de cèl·lules adultes, de la pell. L’objectiu es convertir aquestes noves cèl·lules en cèl·lules diferenciades que no provoquen el creixement de tumors.

CÈL·LULA MARE TRANGÈNICS

CONCLUSIÓ : Des que tenim notícia, l’ésser humà ha intuït alguna cosa especial en els éssers vius i se n’ha meravellat per la diversitat i constància dels caràcters generació darrere generació. Molt prompte va aconseguir fins i tot seleccionar races d’animals i varietat de plantes per al seu benefici.

CIENTÍFICS JOVENS