Este documento presenta una discusión sobre la evolución prebiótica y el origen de las primeras células. En menos de 3 oraciones: Explora cómo las moléculas como el ARN pudieron haber evolucionado para autorreplicarse y catalizarse mutuamente, allanando el camino para el surgimiento de sistemas de ARN y proteínas que eventualmente dieron lugar a las primeras células. También examina la teoría endosimbiótica del origen de los orgánulos como las mitocondrias y los cloroplastos a través de

1. DECONSTRUYENDO
DARWIN
Una mirada desde la nueva perspectiva de
la biología molecular

2. … Pero, QUIEN
ERA DARWIN ??

3. ESTABA
SOLO ??

6. VIDEO

12. ¿ Son los principios clásicos de la Evolución,
aplicables a la vida pre – biótica ?
Veamos una aproximación, mediante una formulación matemática. Sean:
L = la longitud en nucleótidos de una cadena de ARN
S = N° de símbolos distintos o nucleótidos posibles en una cadena
Ya que A, U, G, C entonces S = 4
F = Valor ADAPTATIVO o FITNESS de cada cadena de ARN (*)
Supongamos una población de 6 moléculas de ARN:
ARN1, ARN2, ARN3, ARN4, ARN5, ARN6.
Calcular el valor adaptativo F, de cualquiera de las 6 cadenas de ARN,
suponiendo que El ARN Diana ( con mayor F ) es ARNd = CGCAUAGGCU.
COMO CALCULAMOS F ???
____________________________________________________________________________________________________________________________________________
(*) que representa, no un organismo en particular sino propiedades
bioquímicas ) … discutámoslo un poco.

13. COMO CALCULAMOS F ???
“SECUENCIANDO CADENAS” y COMPARANDO:
ARNd con ARN1, ARN2 … ARNn. Supongamos que:
ARNd = CGCAUAGGCU
ARN1 = CGGAUAGUCU
Vemos que estas 2 cadenas difieren en sus secuencias de nucleótidos en 2
posiciones Homólogas. El cálculo comparativo a realizar acá se denomina:
DISTANCIA DE HAMMING que definiremos como una función:
f=L–H
donde en este caso, L = 10 y H es la diferencia entre las secuencias
comparadas = 2 (nucleótidos que difieren en posiciones homologas)
Entonces, el valor calculado será:
f = 10 ( L = total aminoácidos) – 2 ( nucleótidos que difieren) = 8
Cuanto < sea H, > será la semejanza en secuencias y > también el VALOR
ADAPTATIVO de la secuencia evaluada ( FITNESS ) en relación a la
secuencia DIANA ( la mejor “adaptada”). Esta es una primera medida de
Selección Natural.

14. LAS PRIMERAS MOLÉCULAS
Descargas
eléctricas
H2O
Vapor de H2O NH3 CH4
H2
Compartimento
atmosférico
Compartimento Refrigeración
oceánico
Calor
Mezcla de
compuestos
orgánicos

15. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
Para formar una célula hay tres tipos de
moléculas indispensables:
1.- Moléculas autorreplicantes.
2.- Moléculas catalíticas.
3.- Moléculas anfipáticas.

16. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
Lys Ala Ser
Val
Ser
Ala
Gly Lys
A Ala
Asp
Asp Ser Cys Val Gly
G
U
G H2 O G C A U
Gly
U
A C
A A
U G C A U

17. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
En la evolución hay tres premisas
fundamentales:
1.- Perpetuación.
2.- Variación.
3.- Presión selectiva.

18. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
C C C C C C C C C C
G G G G
H2O
C
C U G
C G
A G G G
U
C C C
A A
A

19. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
REPLICACIÓN
A C C A C TRADUCCIÓN
ADN
T G G T G
TRANSCRIPCIÓN
ARN A C C A C Asp Ser Cys Val Gly
U Proteínas

20. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
Replicación
Catálisis
Molécula de ARN
catalítico que une
nucleótidos para
reproducir su misma
secuencia y por lo tanto su
misma forma.

21. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
Familia de
moléculas de
ARN catalíticas
que se mantienen
mutuamente,
catalizando una
de ellas la
reproducción de
las otras.

22. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
ARN codificante, molde
para la síntesis proteica
ARN
adaptadores
Proteína naciente

23. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
codón ARNm
GG G G
Adenina
G
ARNt anticodón Uracilo
Citosina
G Guanina

24. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
Sistemas
autorreplicantes de
ARN +POLIPÉPTIDOS
ARN y polipéptidos
simples.
Evolución de ARN adaptadores
Las proteínas toman su
papel de catalizadores ARN
ARN PROTEÍNAS
fundamentales.
Surge el ADN, Evolución de nuevas enzimas
estructura más fuerte,
estable y de más fácil ADN ARN PROTEÍNAS
reparación.

25. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
Características de las moléculas anfipáticas:
1.- Pueden formar micelas o bicapas.
2.- Las bicapas crecen por adición de
moléculas.
3.- Pueden englobar a otras macromoléculas.

26. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA

27. LA EVOLUCIÓN PREBIÓTICA
Secado
Secado
Rehidratación
Rehidratación

28. LAS PRIMERAS CÉLULAS
Spirulina Fischerella Prochloron

31. LA CÉLULA EUCARIOTA
Actualmente la idea más aceptada es que:
1.- El núcleo se formó por invaginación de la
membrana plasmática y de ahí se originaron
también los orgánulos membranosos del
sistema de endomembranas.
2.- Mitocondrias y Cloroplastos se originaron
por endosimbiosis.

32. LA TEORÍA ENDOSIMBIÓTICA
Dra. Lynn Margulis
Plantas, algas verdes Animales, hongos
y algunos protistas y algunos protistas

39. RELACIÓN DE MITOCONDRÍAS Y
CLOROPLASTOS CON BACTERIA
PRUEBAS A FAVOR DE SU ORIGEN
ENDOSIMBIÓTICO
Las mitocondrias y cloroplastos
contienen ADN
El núcleo eucariótico contiene
genes que derivan de bacterias
Las mitocondrias y los cloroplastos
contienen sus propios ribosomas
Sensibilidad de estos orgánulos
a antibióticos antibacterianos
Filogenia molecular: comparación de secuencias de ARNr de
mitocondrias, cloroplastos y Bacteria

40. FUNCIONES DE LOS ORGÁNULOS EUCARIÓTICOS
Membrana plasmática Límite celular, barrera selectiva de permeabilidad con sistemas de
transporte, media las interacciones célula-célula, la adhesión a
superficies y la secreción.
Citoplasma Localización de orgánulos y de muchos procesos metabólicos.
Microfilamentos, Forman el Citoesqueleto que determina la estructura celular y el
Filamentos movimiento.
intermediarios,
y Microtúbulos
Retículo Endoplásmico Transporte de materiales y lugar de síntesis de lípidos y de proteínas.
Ribosomas Síntesis de proteínas.
Aparato de Golgi Empaquetamiento y secreción de materiales para varias destinos y
formación de lisosomas.
Lisosomas Digestión intracelular.
Mitocondrias Producción de energía a través del uso del ciclo del ácido
tricarboxílico, transporte de electrones, fosforilación oxidativa y otras
rutas.
Cloroplastos Fotosíntesis, captación de la energía de la luz y fosmación de hidratos
de carbono a partir del CO2 y agua.
Núcleo Depósito de la información genética, centro de control de la célula.
Nucleolo Síntesis de ARNr, formación de los ribosomas.
Pared celular Fortalece y da forma a la célula.
Cilios y Flagelos Movimiento celular.
Vacuola Almacenamiento, transporte y digestión de moléculas. Balance hídrico.

41. COMPARACIÓN ENTRE LA CÉLULA PROCARIÓTICA Y EUCARIÓTICA
ESTRUCTURA PROCARIOTAS EUCARIOTAS
NUCLEAR
Membrana nuclear Ausente Presente
Nucleolo Ausente Presente
ADN Única molécula Varios cromosomas
No acomplejado con Acomplejado con
histonas histonas
ADN en plásmidos
División No mitosis Mitosis
Reproducción sexual Proceso fragmentario Aparato mitótico
No meiosis Huso mitótico de Mt
Meiosis

42. COMPARACIÓN ENTRE LA CÉLULA PROCARIÓTICA Y EUCARIÓTICA (2)
ORGANIZACIÓN CITOPLÁSMICA PROCARIOTAS EUCARIOTAS
Membrana plasmática Normalmente carece de esteroles Esteroles normalmente presentes
Membranas internas Simples (Mesosomas ¿) RE; Aparato de Golgi
Ribosomas 70S 80S (excepto mitocondrias y
cloroplastos (70S)
Orgánulos Ausentes lisosomas, vacuolas,
peroxisomas
Sistema rerspiratorio En la membrana plasmática En mitocondrias
Aparato fotosíntético En membranas internas En cloroplastos
organizadas o en vesículas
Pared celular Presente en la mayoría Presente en plantas, algas y
Compuesta de peptidoglicano, hongos. Ausentes en animales y
otros polisacáridos, proteínas o protozoos. Formada de
glicoproteínas polisacáridos
Endoesporas Formas de resistencia presentes Ausentes
en algunos géneros
Citoesqueleto Ausente Microtúbulos y microfilamentos
Flagelos Formados de flagelina Formados por microtúbulos de
tubulina

45. ORIGEN MICROBIANO DE MITOCONDRIAS Y CLOROPLASTOS
ENDOSIMBIOSIS

47. Video 2

49. CILIOS Y FLAGELOS EUCARIOTAS
video3

51. Estructura
de un
flagelo de
una
bacteria
Gram-
negativa

52. FLAGELOS:
A ) Prolongaciones móviles de las células
-eucariontes: ej : colas de espermatozoides
-protistas : ej. Cilios de los paramecios
B ) Cilios no locomotores :
-Revestimiento de las vías respiratorias animales (asociados a la tos)
-Cilios de las trompas de Falopio
Todas tienen en común que en su base se observa junto a la
membrana del cuerpo celular, una pequeña estructura llamada
CINETOSOMA, germen del cual los “ladrillos “ ( proteínas llamadas
TUBILINAS) que constituyen los micro túbulos, empiezan a
ensamblarse uno a uno hasta construir los “andamios” de las células
eucariotas.

53. Esquema de los
flagelos
periplásmicos de
las espiroquetas

57. Video 3

59. …Y se ha Por análisis
encontrado genético tradicional
alguna se ha comprobado
Prueba de que los Genes que
esta afectan las
hipótesis ? propiedades de las
prolongaciones
móviles de este
Es este el
eucariota primitivo,
material
tienen cierta
genético
independencia del
remanente de
genoma nuclear.
la espiroqueta
de vida libre? Chlamydomonas

60. Radhey S. Gupta

61. Muchas mutaciones
involucran extensas
delecciones, que
significan una
variedad de
pérdidas, tanto de
intrones como
exones. Las
delecciones en
algunos de estos
mutantes se
extienden dentro del
“vecindario” de un
gen adapatador
(m3A) provocando
su perdida completa

65. 20 MUERTOS Y UN Se trata, explican, de una
MILLAR DE combinación única que nunca
AFECTADOS antes se había visto en personas
o ganado porcino. La cepa
La capital de
contiene fragmentos de virus
México, paralizada
humano, aviar y de cerdos de
por el mortífero
Norteamérica, Europa y Asia. Esta
brote de gripe
combinación intercontinental
porcina
parece ser lo más sorprende. Las
La ciudad de México
autoridades sospechan que
decide suspender
puede haber más personas
todos los grandes
La OMS convocará infectadas. El virus responsable
eventos públicos
una reunión de de la infección de los siete
'Tenemos 60
urgencia para tratar individuos estadounidenses es una
muertos con
el brote de gripe variante de la cepa H1N1
características
porcina. Parece que "bastante inusual", según ha
semejantes', dice el
ninguno de los comentado Nancy Cox, jefa del
ministro de Salud
infectados había área de gripe de los CDC.
tenido contacto directo Precisamente la inquietud de la
con cerdos, la forma OMS, se debe a la posibilidad de
más común de que esta combinación genética
transmisión de este pueda dar lugar a un virus más
virus. virulento para los humanos.

66. Tipos de mutación con impacto evolutivo importante
Nombre descripcion causa significado
Mutación Sustituciones de pares Errores n la síntesis del Da lugar a
puntual de bases en secuencia DNA o durante la nuevos alelos
de DNA reparación de daños en
este.
Inversión Inversión de un Roturas en el DNA por Alelos del
cromosómica segmento radiación interior están
cromosómico bloqueados
alterándose el orden formando una
de los genes unidad
Duplicación Duplicación de 1 Entrecruzamiento desigual El gen “extra”
genética segmento corto de en la meiosis es libre para
DNA, originándose una mutar y puede
copia adicional de un adquirir
gen nuevas
funciones
Poliplotidia Adición de una Errores en la meiosis o Puede dar
dotación completa de mitosis lugar a
cromosomas especies
nuevas.

67. UN PRIMER EJ: LA GRIPE AVIAL
La influenza aviar o gripe aviar es El tipo A puede infectar animales y
causada por el virus tipo A del género humanos y mutar su código genético. La
Influenzavirus. Virus relacionados al A infección con tipo A es más severa que B o
son: B y C. C. Es responsable por epidemias regulares
Todos los virus conocidos de tipo A son de enfermedades respiratorias.
derivados de aves acuáticas, primariamente
patos. Generalmente los patos son inmunes
a sus efectos por lo que son los portadores El tipo B generalmente solo afecta
ideales. humanos. Responsable por epidemias
regulares de enfermedades respiratorias.
El tipo C generalmente solamente afecta
humanos causando enfermedades
respiratorias moderadas o sin síntomas.
No causa epidemias.
Las aves de granja tienen poca resistencia a
virus del tipo A de la influenza aviar. Una
vez infectadas, el virus puede esparcirse y
matar a todas las aves en horas.
“garganey” Anas querquedula

68. MECANISMO MOLECULAR
Los subtipos de influenza aviar son nominadas
por las glicoproteínas Hemaglutinina (H) y
Neuroaminidasa (N). Esas proteínas causan membran
a ARN hemaglutinina
la infección y daño de las células y son las que neuroaminidasa
reconoce el sistema inmunológico. La hemaglutinina facilita la
unión del virus a su receptor celular, el ácido siálico (le permite
entrar a las células). La neuroaminidasa elimina el ácido siálico
para escapar de la célula, destruyéndola en este proceso.
Existen 16 subtipos de Hemaglutinina y 9 subtipos de
Neuroaminidasa. Teóricamente cada uno de los virus A (de
la influenza aviar) pueden estar emparentados con alguna de
las nueve proteínas neuroaminidasas de las cubiertas, por lo
que potencialmente hay nueve diferentes formas de cada
subtipo (ejemplo, H5N1, H5N2…H5N9).

69. UN VIRUS EN CONSTANTE MUTACIÓN
Virus de baja patogenicidad, pueden, después de estar
circulando durante períodos a veces breves en una
población de aves de corral, mutar y transformarse en
virus hiperpatógenos. El virus H5N1 podría evolucionar
de manera que se contagiase entre humanos. En este
sentido, se registró un caso excepcional de contagio de
un enfermo a dos familiares en Camboya en 2004
(Brown, 2004).
Para que aparezca una forma con transmisibilidad
entre humanos es necesario que los antígenos de
superficie (hemaglutinina y neuraminidasa) muten
para adaptarse a la especificidad de las membranas de
las células humanas, en vez de a las aviares. Además
la forma de contagio podría evolucionar pasando del
contacto directo al modo aéreo.

70. VIRUS EN CONSTANTE MUTACIÓN
Todos los virus de la gripe de tipo A, incluidos los que causan
epidemias estacionales en el hombre, son genéticamente hábiles y
están bien adaptados para eludir las defensas del huésped.
Los virus de la gripe carecen de los mecanismos de
reparación de errores durante la replicación del ácido
ribonucléico. Resultando que la composición genética de los virus
cambia conforme se van replicando, y la cepa inicial es
reemplazada por una nueva variante antigénica. Estos cambios
constantes y por lo general pequeños de la composición antigénica
de los virus A de la gripe es lo que se denomina deriva antigénica.
La cepa gripal A, incluidos los subtipos de diferentes especies,
pueden intercambiar o recombinar el material genético y
fusionarse. Ese proceso de recombinación, conocido como
cambio antigénico, desemboca en un nuevo subtipo distinto de los
dos virus originales.

71. TRANSMISIÓN DE El virus A(H5N1) puede
caracterizarse como un virus
AVES A HUMANOS aviar POCO INFECCIOSO,
MAL ADAPTADO AL
HOMBRE, pero altamente
patógeno en aquéllos pocos
casos humanos que se infectan.
NO EXISTE
La transmisión del virus de la TRANSMISIÓN
SOSTENIDA ENTRE
influenza aviar es de aves a
SERES HUMANOS.
humanos, usualmente por aves
de granja.
Los Virus son diseminados por
las aves en sus secreciones y
excresiones de sus heces, en
donde los trabajadores de las
granjas tocan y aspiran el polvo
con partículas fecales. La
transmisión de la influenza aviar
de aves de granja a humanos se
inició en Hong Kong en 1997.

72. FELINOS MUERTOS
POR H 5 N 1
Zoo Thailandia, dec. 2003, tigres (2),
Leopardos (2).
Zoo Bankgkok, feb. 2004, leopardo
nublado (1); marzo 2005, tigre blanco
(1).
Zoo Thailandia, oct. 2004, tigres
infectados y sacrificados (147).
Holanda, sept. 2005, Exp. gatos (8).
Indonesia, Alemania, feb. 2006, gatos
(n).
En gatos domésticos se ha demostrado infección experimental con virus H5N1. Gatos
muertos por H5N1 con cepas que provenian de humanos. Muerte de tigres por consumo
de carcasas de aves enfermas y transmisión de tigres a tigres ¿Podrán los felinos
infectar a los humanos?
http://www.who.int/csr/don/2006_02_28a/en/index.html

73. Igual que los seres humanos podemos transmitir, con relativa facilidad, el virus de la
gripe a los cerdos, ellos pueden hacer lo propio con las personas. Esto se debe a
que su organismo cuenta con el receptor humano del virus y, por tanto, igual
que lo contraen pueden contagiarlo. Muy presumiblemente, esto es lo que ha
sucedido con el brote de gripe porcina en humanos originado en México por el
virus A/H1N1.
Para contraer el virus es necesario que éste "se pegue al epitelio del aparato
respiratorio".
"Los virus aviares se unen y activan un receptor especial, el de las aves. Se
transmiten, por tanto, entre estos animales salvo en casos excepcionales, en
los que puede contagiar a algunos seres humanos que cuentan con este tipo
de receptor. Las personas, por nuestra parte, contamos con un receptor propio
-para el virus de la gripe común-, que es el que permite la transmisión
humana”.
Sin embargo, el caso del cerdo es especial. Tiene los dos tipos de receptores,
el aviar y el humano, en las células epiteliales de su tráquea. Por eso, puede
recibir las dos clases de virus y es un estupendo 'caldo de cultivo'. En él se
puede gestar un nuevo virus que además de diseminarse entre los cerdos, sea
de más fácil transmisión entre personas o aves. La especie porcina es un
perfecto continente en el que al parecer se mezclaron las distintas cepas,
generándose un virus recombinante, compuesto por una parte aviar, otra
porcina y otra humana, que es lo que parece haber sucedido con H1N1.

74. SURGIMIENTO DE NUEVAS CEPAS
Virus Influenza Aviar
Virus Influenza Aviar
Virus Influenza Aviar
Virus de la Influenza Aviar adaptado a los
adaptado a humanos
humanos
Virus híbrido de
influenza aviar, que por
“intercambio
genético”, es un
virus recombinante
Virus Gripe Humana que contiene genes
Virus Gripe humana derivados de virus de
la gripe humana.
ESTE MECANISMO YA OCURRIÓ EN LA GRIPE ESPAÑOLA 1918-19

77. Retrovirus
Figure 1 Retroviral particle and genome
structure. (a) Retrovirus particle showing
the approximate location of its
components using the standardized two-
letter nomenclature for retroviral
proteins. (b) Genome organization and
gene expression pattern of a simple
retrovirus, showing the structure of an
integrated provirus linked to flanking host
cellular DNA at the termini of its LTR
sequences (U3-R-U5) and the full-length
RNA that serves as genomic RNA and as
mRNA for translation of the gag and pol
ORFs into polyproteins. env mRNA is
generated by splicing and encodes an Env
precursor glycoprotein. LTR, long
terminal repeat (U3-R-U5 for proviral
DNA, derived from R-U5 downstream of
5′ cap and U3-R upstream of 3′ poly(A) in
genome RNA); PBS, primer binding site;
Ψ, packaging signal; PPT, polypurine
tract; SD, splice donor site; SA, splice
acceptor site.

79. Figure
Retrovirus: Replicación
2 Replication cycle
of a simple
retrovirus. The flow
of the early part of
the replication cycle
goes from receptor
binding and
internalization at
the left through
reverse
transcription to
integration of the
proviral DNA. The
late part of the
replication cycle
proceeds from the
provirus through
transcription and
processing and
translation of viral
RNA to assembly
and release of viral
particles.
Maturation of the
released particles
involves cleavage of
viral polyproteins
by PR (protease).

80. MEDICAMENTOS ANTIVIRALES
La FDA han aprobado para el tratamiento de la gripe los antivirales
(amantadina, rimantadina, oseltamivir, y zanamivir).
AMANTIDINA (1-aminoadamantano): antiviral que se utiliza en
las fases precoces de la replicación viral, impidiendo la
penetración en la célula y su posterior descapcidación. También Amantadina
inhibe la transcripción primaria de ácido ribonucléico.
RIMANTADINA (α-metil-1-adamantanometilamina) antiviral que
se utiliza en el tratamiento de la influenza de tipo A (comparable a
amantidina pero con menos efectos secundarios).
Rimantadina
OSELTAMIVIR distribuido como
Tamiflu® por laboratorios Roche.
ZANAMIVIR como Ralenza® por
GlaxoSmithKline.
Son inhibidores de la neuraminidasa
en las células infectadas, por virus de
las gripes tipo A y B, previniendo el
Rimantadina escape viral y reduciendo la severidad
de la enfermedad. Zanamivir

81. RESISTENCIA A LOS ANTIVIRALES
Algunas cepas de virus adquieren resistencia y por
consiguiente, no siempre pueden ser efectivos los antivirales.
Por ejemplo, análisis en Asia en el 2004, de algunos virus H5N1
aislados en granjas y en humanos, han mostrado que portan
una mutación que les confiere una completa resistencia a los
dos medicamentos mas baratos Amantadina y Rimantadina.
Sin embargo, la cepa de H5N1 que se extendió por el norte de
China, Mongolia, Kazajstán y Rusia por aves salvajes en el
verano de 2005, no es resistente a la Amantadina.
Se encontro que la cepa del Virus A H1N5 de
Vietnam ha desarrollado resistencia a
Oseltamivir.
Investigadores en The Lancet, (agosto de
2005), han sugerido que podría ser menos
probable que cepas del H5N1 se hagan
resistente a Zanamivir (Ralenza) que a
Oseltamivir (Tamiflu).

82. NANOVIRICIDAS: UNA ESPERANZA
Los nanoviricidas son un nanomaterial con capacidad
para adherirse a los virus en blancos multiespecificos,
y al mismo tiempo capaces de encapsular ingredientes
farmacéuticos activos. Estos nanomateriales son
llamados “TheraCour” (portadores de terapia).
La inmunoterapia por vacunas, requiere que el sistema inmune este en
buen estado y necesita de las células del sistema inmune para el combate
de la infección; los anticuerpos solo marcan a los virus para que sean
identificados por el sistema de defensa. Los nanoviricidas contra los virus
de la gripe no requieren que el sistema inmune del cuerpo participe en
esto, ya que se unen a la partícula viral, similar a una cinta de
Velcro, en vez de un simple punto de adhesión, como hacen otros
medicamentos contra la gripe. Esto causa que los nanoviricidas envuelvan
las partículas virales, de manera que no pueda infectar a las células.
Representantes de la Compañía NanoViricides, se han reunido con representantes
del Ministerio de Salud del Gobierno de Vietnam, para firmar un Memorandum de
Entendimiento con agencias gubernamentales responsables para probar la
efectividad de este tratamiento para H5N1 y de otros virus.
dnaindia.com/report.asp?NewsID=9108

83. PANDEMIAS VIRALES
La Pandemia de “gripe española” (A H1N1), en
1918-19, mató al menos a 50 millones en todo el
mundo (en la India murieron de 15-20 millones de
personas, en algunas zonas, con Tasas de Mortalidad de 20%).
Las muertes ocurrieron en los primeros
cinco días después de la infección; otras
de complicaciones secundarias; cerca de
la mitad que murieron fueron jóvenes y
adultos sanos, entre 20 y 40 años. Fué una
enfermedad tan mortal como el Ebola y tan
contagiosa como la gripe común. La
muerte surgía por los “agujeros” en los pulmones privados de oxigeno, de
manera tal, que la cara tomaba una coloración púrpura oscura y los pies se
tornaban negros. Y no había una cura segura.
“Gripe asiática” (H2N2), 1957-58, mató más de 2 millones.
“Gripe de Hong Kong” (H3N2), 1968-69, cerca de un millón.

84. COMO PASO ESTO ???
Virus Influenza Aviar
Virus Influenza Aviar
Virus Influenza Aviar
Virus de la Influenza Aviar adaptado a los
adaptado a humanos
humanos
Virus híbrido de
influenza aviar, que por
“intercambio
genético”, es un
virus recombinante
Virus Gripe Humana que contiene genes
Virus Gripe humana derivados de virus de
la gripe humana.

85. ENTONCES COMO SE ORIGINÖ LA INFLUENZA HUMANA ?
El desarrollo de la genética formal comienza con los estudios realizados por
Mendel, a mediados del siglo 19. El desarrollo de esta rama de la biología se
vió enriquecida con descubrimientos científicos hechos por Barbara Mc Clintock
en el 1931, la cual propuso que el material genético cambiaba de posición
dentro del genoma. Por otro lado, el intercambio de material genético en
bacterias comenzó a dilucidarse con los experimentos de Frederick Griffith en el
1928. Éste describió el proceso de transformación en bacterias, mientras que
Oswald Avery y colaboradores (1944), demostraron que el ADN era el
responsable del cambio genético observado en este proceso. Las bacterias
pueden intercambiar material genético a través de los procesos de
conjugación y transducción. Estos fueron descubiertos por Joshua y
Esther Lederberg, Edward Tatum (1946) y Norton Zinder. Se sabe hoy en
día que el proceso de conjugación es mediante el cual las bacterias
obtienen resistencia a antibióticos.

88. REPITO: Como PUDO PASAR ESTO?? ( Que se origino la Influenza Humana )
ADN RECOMBINANTE: “la naturaleza lo hizo primero, así que no nos culpen”
( Ingeniero genético) Técnicas : la manipulación genética
A partir de los años 70 se desarrollaron las
herramientas de la biología molecular o la
ingeniería genética o lo que se ha llamado
técnicas del ADN recombinante. Y esto ocurrió,
en comparación con lo que fue el resto de la
historia de la ciencia, de forma muy rápida entre
los años 70 y 80.
En estas primeras etapas se estaba trabajando
sobre la posibilidad de manipular los genes, es
decir:
A) tenerlos aislados,
B) amplificarlos, en el sentido de tener muchas
copias de la misma secuencia,
C) conocer la secuencia exacta, es decir el orden
de las bases de esos genes
D) una vez aislado poderlo expresar fuera de su
localización natural, lo cual tendrá una
enormidad de otras aplicaciones.

89. Toda esta manipulación genética está simplemente basada en unas pocas
propiedades del ADN que han permitido avanzar muchísimo en las técnicas.
Recordemos: el hecho de que el ADN sea una doble cadena, y las cadenas
sean complementarias y que la complementariedad de bases sea un requisito
suficiente para que dos cadenas que estaban en simple hebra se encuentren y
se vuelvan a reconstituir es la base de la mayor parte de la manipulación.
Dos simples cadenas de ADN reconstituyen una doble cadena unida por
puentes de hidrógeno basado simplemente en la complementariedad de bases,
en el hecho de que si en una de las hebras hay una serie de nucleótidos con
las bases GCAT cualquier otra hebra que tenga CGTA, es decir
complementaria, va
a poder unirse y reconstituir una doble cadena en determinadas condiciones de
temperatura y de pH dadas.
Esta es una de las características básicas. A esto se agrega el hecho de que el
ADN tiene la información en el orden de las bases y que el código por el cual
esa información es trascripta y traducida a una proteína es prácticamente
universal: ese tramo de ADN si es que codifica para algo puede producir esa
proteína en diversas condiciones.
Hamilton Smith estaba estudiando la forma en que la bacteria Haemophilus
influenzae se defiende del ataque de los virus bacteriófagos. Descubrió que la
bacteria tiene una enzima que corta el ADN viral.

90. Fragmentación, separación y secuenciación de moléculas de ADN
A diferencia de las proteínas, los genes no existen en unidades independientes,
sino que confieren regiones de una molécula de ADN de gran tamaño. Aunque es
posible fragmentar el ADN al azar, es muy difícil que estas porciones contengan un
determinado gen. Así, el purificar un determinado gen constituyó un verdadero
problema hasta la aparición de las endonucleasas de restricción. Estas enzimas,
que pueden aislarse de bacterias, cortan el ADN de doble cadena en lugares
discretos, definidos por la secuencia de nucleótidos, produciendo fragmentos de
ADN de tamaño definido.
Distintas especies de bacterias fabrican diferentes endonucleasas de restricción
y cada una de ellas posee especificidades de secuencia, siendo relativamente fácil
encontrar una endonucleasa de restricción que libere un fragmento de ADN que
incluya un determinado gen.
Un ingeniero genético puede construir una molécula de ADN nueva, utilizando
material genético de diferentes organismos, y uniéndolos para obtener una
molécula que se conoce como ADN recombinante. Esta molécula de ADN
recombinante se produce en el laboratorio como resultado de diversas
técnicas moleculares para manipular el material genético. Una vez se
construye este ADN recombinante, la molécula se introduce en un nuevo
organismo para producir la proteína deseada.

91. Rotura de moléculas de ADN en Fragmentos
reproducibles mediante Endo nucleasas de
Restricción

94. Un plásmido es un pequeño cromosoma circular de ADN
bacteriano
ADN extraño puede ser insertado dentro de un plásmido
Se forman plásmidos recombinantes
Los plásmidos pueden servir como vectores de clonación
Pueden enviar ADN a otra célula
DNA
recombinant
fragments
plasmids
+
enzymes
host cells containing recombinant plasmids

95. El plásmido Ti
 Investigadores
reemplazan plant cell
genes que
causan
tumores por foreign gene
genes in plasmid
beneficiosos
 Los plásmidos
transfieren
estos genes a
celulas
vegetales en
cultivo

98. Video 4
Video 5

103. MISTERIO: EL SPLICING
En esta oración, ustedes han empezado a leer de izquierda a derecha, y al leerla
le han encontrado sentido, significado. Leerla no ha aparecido entremedio otras
frases intercaladas como “no sigan leyendo esto por Dios!!”, o “quite esta frase
de aquí y el resto tendrá sentido” … Los seres vivos si evidenciamos esta clase
de “situaciones”, “estorbos”, al leer nuestros genes.
Esas “situaciones”, esas “intromisiones” se denominan INTRONES: segmentos
de ADN que parecen no hacer nada útil y que están “colocados” de manera
incomprensible entremedio de los genes. Después de “leerlos” la célula debe
detectarlos, separarlos del bloque de información y volver a pegar los trozos
restantes “afinado “ el sentido del mensaje. Vaya complejidad!! Este es el
SPLICING.
+

104. Qué lógica seguirías tú como “diseñador” de un manual de instrucciones?
c)Explico paso a paso como hacer algo ( ensamblar algo, como hacerlo
funcionar, para que se usa )
d)Lo coloco en palabras sencillas con un orden lógico mínimo y secuencial
e)Coloco las palabras y frases unas detrás de otras según su temática
especifica.
f)Ordeno por capítulos
g)Escribo las instrucciones en párrafos continuos sin dejar espacios en blanco
en medio de las frases o los párrafos, o insertar cadenas de signos sin sentido.
Veamos este ejemplo; instrucciones para construir un mueble: tome una
tabla de una “&%$(¡?”/%$& longitud de 20cm &%$(¡?”/%$&y clávelo &%$(¡?”/
%$& contra la pared&%$(¡?”/%$&para clavarlo &%$(¡?”/%$& use un martillo &
%$(¡?”/%$&y coloque &%$(¡?”/%$& &%$(¡?”/%$& &%$(¡?”/%$&el clavo en
posición vertical%$(¡?”/%$&golpee cada clavo hasta que la cabeza del clavo
choque con la tabla &%$(¡?”/%$&”…etc.
La pregunta es: Si nuestro propio “código” hubiera sido diseñado (“hecho a
propósito” ) el diseñador hubiera hecho las cosas “inteligente, lógicamente” …
entonces porqué están escritas así nuestras instrucciones?

105. Veamos: un mensaje
con intromisiones
absurdas y sin
sentido, las que no
influyen para nada a
la hora de que las
proteínas sean
“leídas” …
¿ Para que están ahí si
un diseñador inteligente
creo el manual con lógica
intrínseca ?
Puede dar una
explicación el “Diseño
Inteligente? ¿Pueden los
procesos asociados a la
evolución responder a
esta pregunta?
Video 6

106. ¿ Para que nuestro código inteligentemente diseñado posee interrupciones
absurdas que la propia célula debe tomarse el latero esfuerzo de eliminar para
que las instrucciones se expresen en forma de coherente al ser leídas y
transferidas para que los organismos funcionen ?
El argumento creacionista no tiene validez aquí. ¿ Que habría dicho el
reverendo Paley? ¿ como habría conciliado su idea de un Dios diseñador
eficiente con la existencia de los INTRONES?
VEAMOS: genes se dividen EXONES interrumpidos por intromisiones sin
sentido (INTRONES) para dividir al material genético en segmentos funcionales,
unidades con un sentido propio:
Se sabe que las proteínas están en efecto divididas en SEGMENTOS
ESPECIALIZADOS con funciones como:
-Catalizar una reacción química
- para alimentar la reacción de energía
-Para interactuar con otra proteína
-Para anclarse a una determinada membrana de la célula
-Para colarse a uno u otro compartimento de la célula, etc.
¿ Hay una relación entre cada exón y una unidad funcional de la
proteína??

107. PROTEINAS: Transferencia, transcripción, Traducción … un misterio ?
QUE EXPLICACION TENEMOS PARA ESTO?
Espero
sus
Hipótesis

108. Veamos la lógica general que evidencian los códigos genéticos (lectura de proteinas) :
“1)Para ensamblar este mueble debe seleccionar la tabla mas larga/ 2) sitúe
todas las tablas disponibles y compárelas/ 3) identifique la tabla mas larga entre
todas las tablas disponibles y colóquela en posición horizontal/ 4) cuando la tabla
mas larga esté en posición horizontal debe pegar bajo esta las 2 tablas mas
cortas con una orientación de 90°/ 5) Compare todas las tablas e identifique las 2
que sigan en largo a la de mayor longitud / 6) Las 2 tablas que identifique con una
longitud similar y de menor longitud que la mas larga de las tablas deberán ir
pegadas cada una en una esquina de la tabla de mayor longitud / 7) si tienes a la
mano una tabla que tenga una longitud inmediatamente menor que la tabla mas
larga de entre todas las tablas que tengas disponibles, y solo si hay otra tabla de
similar longitud pégala en uno de los extremos de la tabla mas larga en una
posición de 90° solo si ese extremo está vacío/ 8) si tienes a la mano una tabla
que tenga una longitud inmediatamente menor que la tabla mas larga de entre
todas las tablas que tengas disponibles, y solo si hay otra tabla de similar longitud
pégala en uno de los extremos de la tabla mas larga en una posición de 90° solo
si ese extremo está vacío/ 9) Si de entre todas las tablas que tenga disponible ha
seleccionado la tabla mas larga, y ha seleccionado y pegado en cada extremo de
esta, en un ángulo de 90° a cada una de las 2 tablas inmediatamente mas cortas
y de similar tamaño, entonces, deje de seleccionar entre las tablas disponibles y
pare de trabajar.”

109. DESORDENEMOS y
veamos si encontra-
+ +
mos una lógica:
“1)Para ensamblar este mueble debe seleccionar la tabla mas larga/ 2) sitúe todas
las tablas disponibles y compárelas/ 3) identifique la tabla mas larga entre todas las
tablas disponibles y colóquela en posición horizontal/ 4) cuando la tabla mas larga
esté en posición horizontal debe pegar bajo esta las 2 tablas mas cortas con una
orientación de 90°/ 5) Compare todas las tablas e identifique las 2 que sigan en largo
a la de mayor longitud / 6) Las 2 tablas que identifique con una longitud similar y de
menor longitud que la mas larga de las tablas deberán ir pegadas cada una en una
esquina de la tabla de mayor longitud / 7) si tienes a la mano una tabla que tenga
una longitud inmediatamente menor que la tabla mas larga de entre todas las tablas
que tengas disponibles, y solo si hay otra tabla de similar longitud pégala en uno de
los extremos de la tabla mas larga en una posición de 90° solo si ese extremo está
vacío/ 8) si tienes a la mano una tabla que tenga una longitud inmediatamente
menor que la tabla mas larga de entre todas las tablas que tengas disponibles, y
solo si hay otra tabla de similar longitud pégala en uno de los extremos de la tabla
mas larga en una posición de 90° solo si ese extremo está vacío/ 9) Si de entre
todas las tablas que tenga disponible ha seleccionado la tabla mas larga, y ha
seleccionado y pegado en cada extremo de esta, en un ángulo de 90° a cada una de
las 2 tablas inmediatamente mas cortas y de similar tamaño, entonces, deje de
seleccionar entre las tablas disponibles y pare de trabajar.”

111. ARGUMENTO METADARWINISTA:
PALEY DIRIA: “los Intrones Dios los puso para facilitar la EVOLUCIÖN” ( Plop!! )
El BARAJADO DE EXONES ( exones que fueron vecinos una vez ya no lo serán
mas y otros que jamás lo fueron pueden serlo ahora ) es hoy una hipótesis
propuesta por Doolittle y Gilbert, genetistas que creen que el azar abre
posibilidades para la “evolucionabilidad” de las especies … el azar abre una
“puerta estadística” para que en un mundo donde la lotería geológica y medio
ambiental se juega todos los días, hayan mas posibilidades de resultar ser el
boleto premiado … simple combinación … mientras mas combinaciones tengo en
mis boletos mayor posibilidad tengo de coincidir con el boleto ganador de un
determinado instante.
Una vez hechas las nuevas combinaciones e insertado “significado” en el “colchón
inexacto” de “no significado” de los intrones, surgirían nuevas ventajas evolutivas y
el libro de instrucciones ( NUESTRO CODIGO GENETICO) tendrá “ediciones
mejoradas” ( en realidad “ediciones nuevas” … que tan “mejoradas” sean
dependerá del momento histórico en que viva ese organismo con instrucciones “re
editadas” … puede terminar siendo “el mejor adaptado o portador de una patología
) continuamente.
A la hora de Leer las instrucciones, la MAQUINARIA DEL SPLICING eliminaría los
Intrones, y no habría ningún problema.

112. Y ahora viene la gran
pregunta ¿ de donde y
cómo salió una máquina
tan compleja como el
SPLICING?
¿Hay algún antecedentes
genético evolutivo previo a
los actuales
EUCARIONTES que posea
un mecanismo de este
tipo?
Recordemos la
Endosimbiosis y veamos
posibles candidatos … hay
alguno?
Bacterias, Arqueas …
La respuesta es:
NO
Que tienen las bacterias?
INTRONES
(pero SPLICEOSOMA NO ).