TEMA 8: INFORMACIÓN Y MANIPULACIÓN GENÉTICA GENÉTICA
Libros para leer:
Os indico algún libro interesante para este tema:
El pulgar del violinista, de Sam Kean
Paganini fue un violinista con un don tan grande que toda su vida tuvo
que despejar los rumores de que había vendido su alma al diablo. Sin
embargo, lo cierto es que su maestría tenía mucho que ver con su ADN,
pues padecía un trastorno genético que lo había dotado de unos dedos
monstruosamente flexibles, el conocido como pulgar del violinista.
Metilar o no metilar el ADN: Un mecanismo para silencia, de Manel Estellel
Cuando
hace 15 años, en Baltimore, empezamos a demostrar que las alteraciones
epigenéticas eran importantes para la patología humana, y especialmente
para el cáncer, muchos nos ningunearon. En aquellos años, cuando ibas a
un gran congreso médico y alguien hablaba de epigenética, la mayoría
aprovechaba para ir al lavabo. Hoy las sesiones plenarias son las de
epigenética, Y ya existen fármacos para la leucemia y los linfomas
basados en ella. Son fármacos que reprograman las células tumorales,
como un antivirus al virus del ordenador, y eliminan la meitilación del ADN, es decir, las marcas químicas erróneas de la célula cancerosa.
El Gen, Una historia personal, de Shidhartha Mukherjee
El gen es un mensaje. Son unas instrucciones para construir una proteína. Puede tratarse de una fórmula que codifica el diseño de una estructura o, para ser más exactos, una receta que codifica un proceso, tal como Richard Dawkins ha señalado. El genoma es un algoritmo y, al mismo tiempo, es un código que debe ser ingeniosamente descifrado. Es el principio y el fin del interminable ciclo de la vida: un gen es un mensaje con el que se fabrica una proteína, que tiene una forma y una función y que, a su vez, regula un gen.El resto de libros y películas recomendadas y el modelo de ficha:
b) En esta evaluación debes de leer uno de estos libros o ver una de las películas indicadas. Tendrás que entregar después un trabajo en el que describas: Biografía del autor/a, Relación del autor/a o Director/a, con la Ciencia (o si la película está basada en un libro, relación de éste con la Ciencia. Mencionar cinco conceptos científicos que salgan en la Historia y valorar cómo están tratados. Hacer una valoración final.
Libros para leer:
a) Elemental queridos humanos. JUAN LUIS ARSUAGA
b) ¿Soy un mono?. FRANCISCO J. AYALA
c) La cadera de Eva . JOSÉ ENRIQUE CAMPILLO ÁLVAREZ. Más información en esta entrada
d) El clan del oso cavernario. JEAN MARIE AUEL
e) La especie elegida JUAN LUIS ARSUAGA
f) Alicia en el país de la evolución JORDI AGUSTÍ
g) El mono obeso. JOSÉ ENRIQUE CAMPILLO ÁLVAREZ.
h) Ojos de pantera. SILVIA AYMERICH.
i) Gelati. SILVIA AYMERICH
j) Amalur. Del Átomo a la Mente. JUAN LUIS ARSUAGA
k) Cromosoma 6. ROBIN COOK
l)Mi gran familia europea. KARIN BOJS
m) El quinto día FRANK SCHÄTZING
n) Un mundo feliz. Aldous Huxley
ñ) El siglo de la Biotecnología. JEREMY RIFKYN
0) El gen egoista. RICHARD DAWKINS
Películas para ver y comentar:
Gattaca.
Nunca me abandones.
Marte. El marciano
La decisión de Anne
Gorilas en la niebla
El jardinero fiel
Entrega de ficha resumen para cada libro leído. Fecha límite 30 de mayo.
Ficha de lectura o de la película
Escoge alguna de estas lecturas recomendadas y realiza, a partir de la lectura, las siguientes actividades:
1. Resumen del contenido del libro (1-3 páginas).
2. Biografía del autor. Relación con el mundo de la ciencia.
3. Explica 5 CONCEPTOS relacionados con la materia (pueden ser conceptos nuevos o ampliación de los que ya conocéis). Debes definir el concepto, y explicar las variaciones o las discusiones que aporta la lectura.
4. Valoración del libro y opinión personal.Ejercicios libro tema 8. Pág. 150: 1, 2, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 14, 18, 19, 20, 21, 23, 24, 25, 26, 28, 29, 30, 31, 33, 34, 35, 36, 39, 46, 47, 49, 51, 55, 56, 57, 58, 59,
- Distinguir los distintos ácidos nucleicos y enumerar sus componentes.
- Comparar los tipos y la composición de los ácidos nucleicos, relacionándolos con su función.
- Reconocer la función del ADN como portador de la información genética, relacionándolo con el concepto de gen.
- Relacionar la replicación del ADN con la conservación de la información genética.
- Ilustrar los mecanismos de la expresión genética por medio del código genético.
- Comprender cómo se expresa la información genética, utilizando el código genético.
- Reconocer y explicar en qué consisten las mutaciones y sus tipos.
- Valorar el papel de las mutaciones en la diversidad genética, comprendiendo la relación entre mutación y evolución.
- ¿Qué importancia tuvo la fotografía 51 en el descubrimiento de la estructura del ADN?
- ¿Cómo describirías la infancia y la juventud de Rosalind Franklin?
- ¿Cómo influyó la Segunda Guerra Mundial en el trabajo de Rosalind Franklin?
- ¿Qué diferencias puedes detectar en el trato que recibió Rosalind Franklin en el laboratorio de Paris respecto al que recibió en el King’s College de Londres?
- Compara la metodología de trabajo de Watson y Crick con la metodología de trabajo de Rosalind Franklin.
- ¿Qué es la cristalografía de Rayos X?. ¿Crees que la utilización de esta técnica podría estar relacionada con el cáncer que sufrió Roalind Franklin?
- ¿Cómo demostró Avery que el ADN era el material hereditario?
- Describe cómo se puede deducir la estructura del ADN a partir de la fotografía 51.
- ¿Por qué se vio obligada Rosalind Franklin a abandonar el King’s College?
- ¿Qué otros descubrimientos destacables realizó en su carrera investigadora?
- ¿Crees que el epitafio que está escrito sobre su tumba define la personalidad de Rosalind Franklin?
Los ácidos nucleicos, como el ADN o ácido desoxirribonucleico, y otras moléculas biológicas, como las proteínas, son polímeros, es decir, están formados por la unión de numerosas moléculas más pequeñas. En el ADN las moléculas que se polimerizan son los nucleótidos. La molécula de ADN es una de las mayores macromoléculas conocidas, puede constar de más de 6 000 millones de nucleótidos.
Preguntas:
1. Rotula sobre este esquema el nombre de las moléculas que forman un nucleótido.
2º ¿En qué se diferencian los nucleótidos de los nucleósidos? Dibuja cada uno de ellos.
3º Nombra cada uno de los nucleótidos que forman el ADN. Indica la forma desarrollada y su abreviatura.
4º Existen varios tipos de nucleótidos diferentes, ¿son todos
integrantes del ADN? Si tu respuesta es no, nombra algún ejemplo y di a qué ácido nucleico pertenece.
5º Un determinado fragmento de ADN contiene un 28 % de nucleótidos de
adenina. ¿Podrías especificar qué tanto por ciento contiene de cada uno
de los otros nucleótidos? ¿En qué te has basado para resolver la pregunta? ¿Qué científico lo descubrió?
6º Cita cada uno de los ácidos nucleicos, diferentes del ADN. Describe su estructura y su función.
7º Las bases nitrogenadas que forman el ADN se unen de forma complementaria para formar la doble hélice. ¿Qué enlace sirve para unirlas? ¿Es igual el enlace entre las bases?
8º En 1953, James Watson y Francis Crick elaboraron su modelo de la
estructura del ADN, por el que recibieron el Premio Nobel. Resume los
postulados principales de este modelo.
3ª TAREA
9º Realiza un modelo tridimensional de la doble hélice, en el que se vean sus componentes. Hazle una foto o vídeo y envíalo.
Tres
modelos de ADN para hacer con materiales sencillos.
Esta tarea la podéis entregar hasta el día 5 enero
CICLO CELULAR Y ESTADO DEL ADN:
TRANSCRIPCIÓN DEL ADN
Comprender el proceso de expresión de los genes: La información contenida en el ADN se encuentra en cada uno de sus genes. La transferencia de información se hace a través de dos procesos: transcripción que es la copia de la información del gen en forma de ARNm, y la traducción, que es el cambio de lenguaje de los nucleótidos del ARNm a la cadena de aminoácidos para formar una proteína. Este flujo de información se conoce como "Dogma de la Biología Molecular"
La transcripción tiene lugar en tres pasos: iniciación, elongación y terminación:
A) Iniciación: el fragmento del ADN que corresponde al gen, se separa de la otra hebra. La enzima ARN polimerasa se coloca al inicio del gen(lee de 3' hacia 5')
B) Elongación: se forma una cadena de nucleótidos de ARNm complementaria de la cadena que corresponde al gen(cadena de 5'a 3')
C) Terminación: la molecula de ARNm sale del núcleo y va al citoplasma, donde el ribosoma se colocará, en el triplete de iniciación, en el extremo 5'.
TRADUCCIÓN
La traducción es el paso de formación de una proteína a partir del ARNm.
Para eso se necesita una clave con la que se pueda cambiar desde el lenguaje de los nucleótidos de ARN al de los aminoácidos. Este código es el CÓDIGO GENÉTICO. Tres nucleótidos del ARNm forman un CODÓN. Cada codón se traducirá en un aminoácido según el código. Leyendo desde dentro hacia afuera.Tiene varias características: es universal, es decir, todos los seres vivos tienen el mismo código genético, es redundante, es decir, hay varios tripletes que se traducen en el mismo aminoácido. Los tripletes no se solapan.Hay un solo codón que indica el inicio de la lectura, el AUG, que se traduce por el aminoácido metionina (met) y hay tres codones que funcionan como señaladores del término de la traducción: UAA, UAG, UGA. Estos tres tripletes o codones no se traducen a aminoácidos. Son las señales de terminación.
El código genético
CÓDIGO GENÉTICO
Síntesis de proteínas (en inglés)
Transcripción y traducción del ADN
Síntesis de proteínas
Una vez comprendida esta parte, realiza las siguientes actividades:
1. Asigna cada concepto con su término correspondiente:
Conceptos:
A. Proceso por el cual la información genética de un fragmento de ADN sirve de molde para la síntesis de un ARNm.
B. Conjunto de tres nucleótidos consecutivos.
C. Proceso por el cual se pasa de una determinada secuencia de nucleótidos de ARNm a una determinada secuencia de aminoácidos.
D. Correspondencia entre los tripletes de nucleótidos de ARNm y los aminoácidos que forman una proteína.
BIOTECNOLOGÍA:
Es la utilización de sistemas biológicos, seres vivos o sus derivados en la creación o modificación de productos o procesos de interés para las personas.
Ejemplo: selección de gallinas ponedoras, de vaca lecheras de ovejas con mejor lana, fermentación del pan, etc.
Ingeniería Genética
Es el conjunto de técnicas de manipulación genética que se utilizan para crear productos biotecnológicos más eficientes que en la Biotecnología tradicional.
Entre las herramientas más importantes tenemos:
1º Enzimas de restricción: enzimas que cortan la molécula de ADN por puntos específicos
2º Enzimas Ligasas: enzimas que unen fragmentos de ADN
3º Inserción de un gen en un vector (plásmido, Adenovirus)
Con todas ellas creamos un ADN recombinante
4º Reacción en cadena de la polimerasa: PCR
Permite generar muchas copias de ADN idénticas
BIOTECNOLOGÍA
Consulta también estos enlaces:
CÉLULAS MADRE (stem cells)
Son células no diferenciadas con capacidad de convertirse en uno o más tipos de células diferentes del cuerpo de un ser vivo.
TIPOS DE CÉLULAS MADRE:
CÉLULAS ips: células madre inducidas
1. Comparar los tipos y la composición de los ácidos nucleicos, relacionándolos con su función.
2. Conocer y relacionar la replicación del ADN con la conservación de la información genética.
3. Comprender cómo se expresa la información genética, utilizando el código genético. Síntesis de proteínas.
4. Conocer los tipos de mutaciones. Valorar el papel de las mutaciones en la diversidad genética, comprendiendo la relación entre mutación y evolución.
5. Identificar las técnicas de la Ingeniería Genética: ADN recombinante y PCR.
6. Comprender la importancia de la biotecnología
7. Comprender el proceso de la clonación y sus tipos. Obtención de células madre.
8. Reconocer las aplicaciones de la Ingeniería Genética: OMG (organismos modificados genéticamente), terapia génica, obtención de sustancias (insulina, fármacos).
9. Valorar las aplicaciones de la tecnología dela ingeniería genética en la agricultura, la ganadería, el medio ambiente y la salud.
¿Qué tienen de malo los transgénicos?
BIOMEDICINA, conferencia en un centro de enseñanza
Ingeniería genética: Granja Frankestein?
Instituto para la Investigación del Genoma Humano
CRISPR y CORONAVIRUS