1. UNIDAD 4.LA REVOLUCIÓN GENÉTICA: BIOTECNOLOGÍA “Ciencias para el mundo contemporáneo” 1º Bachillerato Curso 2010/2011

3. Composición química y estructura.

4. Replicación, transcripción y traducción.

5. BIOTECNOLOGÍA:

6. Tecnología ADN recombinante.

7. Técnicas de ingeniería genética.

8. Técnicas de clonación celular.

9. Técnicas de cultivo de células y tejidos.

10. EL GENOMA HUMANO

12. Los nucleótidos están compuestos por:· Una molécula de ácido fosfórico. · Desoxirribosa (pentosa=hidrato de carbono de 5 átomos de C). · Una base nitrogenada:purínica (doble anillo; Adenina y Guanina) o pirimidínica (anillo simple; Citosina y Timina).

13. 1. EL ADN: 1.1. Composición química:

15. A+T (doble enlace) y C+G (triple enlace).

16. Virus: ADN lineal o circular.

17. Bacterias, mitocondrias y cloroplastos: ADN circular.

19. Es la única molécula capaz de copiarse a sí misma en los seres vivos (replicación). Ocurre justo antes de que la célula se divida, las células hijas reciben la misma información genética que posee la célula madre. ¿Qué ocurre exactamente? REPLICACIÓN DEL ADN

20. Liberación de las histonas Apertura de la doble hélice en cremallera Cada hebra hace de molde para crear una cadena complementaria Los nucleótidos se unen uno a uno, cada base con su complementaria (A-T y C-G) Se obtienen dos moléculas de ADN idénticas a la original En ocasiones aparecen fallos en la replicación que originan mutaciones. Muchas no tienen efectos, otras tienen efectos evolutivos, y algunas pueden provocar enfermedades. REPLICACIÓN DEL ADN

21. REPLICACIÓN DEL ADN

22. Genes: Contienen la información necesaria para formar una proteína. Proteínas: Formadas por una secuencia de aminoácidos. ¿Qué sucede en estos procesos? 1º. El ADN se encuentra en el núcleo de la célula pero las proteínas se sintetizan en el citoplasma, concretamente en los ribosomas. 2º. El ARN (ácido ribonucleico) es el encargado de transportar la información del ADN desde el núcleo hasta el citoplasma. Presenta ribosa en lugar de desoxirribosa y Uracilo en lugar de Timina, que también se une a la Adenina. TRANSCRIPCION Y TRADUCCIÓN

23. Transcripción: Es el proceso de formación de ARN (ARN mensajero) a partir del ADN. El ARN mensajero puede salir del núcleo hacia el citoplasma. Traducción: Unión del ARNm a un ribosoma, que lee el mensaje que contiene y es capaz de traducirlo formando una proteína. Cada conjunto de 3 bases del ARNm (codón) se une a un aminoácido. El ARN de transferencia transporta los aminoácidos (anticodón) hasta el ribosoma, donde se unen al ARNm. TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN

26. Ingeniería genética

27. Clonación celular

28. Cultivo de células y tejidos (células madre)BIOTECNOLOGÍA

29. T. del ADN recombinante: Aislamiento de secuencias concretas de ADN, copiarlas y conocer su composición química (secuencia de nucleótidos). T. de ingeniería genética: Transferencia de genes entre seres vivos (OGM o transgénicos). T. de clonación celular: Permiten reparar órganos y tejidos adultos. T. de cultivo de células y tejidos: Permiten el desarrollo in vitro de órganos y embriones. BIOTECNOLOGÍA

30. ADN recombinante: Cualquier molécula de ADN formada por la unión de segmentos de ADN de distinto origen. Tecnología del ADN recombinante: Comprende una serie de técnicas que permiten manipular el ADN, es decir, cortar, aislar, pegar, reproducir y secuenciar fragmentos específicos de ADN de cualquier organismo. Técnicas: - Enzimas celulares - Análisis de fragmentos de ADN - Hibridación mediante sondas de ADN - Clonación de ADN - Amplificación del ADN (PCR) - Secuenciación del ADN TECNOLOGÍA DEL ADN RECOMBINANTE

32. Enzimas frecuentes: endonucleasas o rectrictasas (de origen bacteriano, para cortar) y ligasas (para unir).

34. Técnica más empleada: Electroforesis en gel de agarosa, produce un bandeado formado por fragmentos de ADN de distinto tamaño debido a su carga eléctrica negativa. Los fragmentos más pequeños se desplazan más rápidamente.

37. Permite identificar la presencia de un gen que codifica una proteína de interés en un cromosoma.

40. Para clonarlo, el fragmento debe introducirse en una molécula transportadora (vector).

43. PCR: Reacción en cadena de la polimerasa, produce millones de copias de un segmento específico de ADN mediante la repetición de múltiples ciclos de replicación del ADN in vitro.

46. La ingeniería genética permite transferir genes entre especies distintas (de un organismo a otro). Aplicamos estas técnicas para obtener organismos genéticamente modificados (OGM) y para llevar a cabo terapias génicas. TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA

48. Para ello se utilizan vectores de expresión (virus o plásmidos bacterianos)Técnicas de ingeniería genética

51. Animales transgénicos

54. Se puede llevar a cabo de dos maneras: · Terapia g. somática (se utilizan células del propio cuerpo) · Terapia g. de la línea germinal (con óvulos fecundados, no se ha empleado en humanos; problemas éticos y técnicos) Técnicas de ingeniería genética

55. TERAPIA GÉNICA

56. Clonación: Producción de organismo genéticamente idénticos entre sí e idénticos al organismo original del que proceden. Los seres vivos que se reproducen asexualmente obtienen clones naturales, puesto que en ellos no se da recombinación genética. Es una técnica todavía sin perfeccionar, en la mayoría de los casos los embriones no salen adelante o mueren al poco tiempo. Técnicas de clonación: clonación reproductiva

57. Ejemplo de clonación reproductiva:“La ovejita Dolly”, 277 intentos fallidos antes del éxito.

60. C.m. adultas: Son multipotentes, capaces de formar solo algunos tipos de células.Cultivo de células madre

62. Estudiar el desarrollo embrionario y su control genético.

63. Terapia celular y trasplantes, con c.m. adultas. Ejemplo: trasplante de células madre de médula ósea en enfermos de leucemia y otros tipos de cáncer.Cultivo de células madre

64. En el caso de las c.m. embrionarias, su uso no es legal de momento, ya que requiere la obtención de células embrionarias a partir de un individuo adulto. La clonación terapéutica sería posible si se legalizara su uso médico. Cultivo de células madre

65. Es el conjunto de todos los genes que posee nuestra especie distribuidos en los 23 pares de cromosomas que tenemos en cada una de nuestras células. En 1990 se inicia el Proyecto Genoma Humano, que ha permitido secuenciar nuestro genoma, identificar genes causantes de enfermedades hereditarias y demostrar que entre los individuos de la especie humana compartimos el 99,99 % de la información genética. El genoma humano

66. El genoma humano

67. Estudia los problemas éticos que surgen de la aplicación de las ciencias biomédicas y sus tecnologías, que pueden influir y modificar la vida humana y de otros organismos. Bioética

70. Genoma humano: Problemática de patentar los genes humanos, de momento no se acepta.