Genes y manipulación genética

1. Genes y manipulación genética Ana García Elvira Carmen Escudero Ladehesa 4º E.S.O Biología y Geología Ana Isabel Sánchez Camacho

2. Índice • El ADN como material de los genes • Información del ADN • Importancia del ADN en la herencia • Cambios en la información genética (mutaciones) • La ingeniería genética • Organismos transgénicos • Aplicaciones y desafíos de la ingeniería genética • Los proyectos genoma • Conclusión y opinión personal

3. 1.El ADN como material de los genes La información se localiza en el interior del núcleo celular y se transmite de célula a célula empaquetada en cromosomas. La parte del cromosoma que lleva la información recibe el nombre de gen. ¿ Qué es y qué forma un gen ?

4. 1.El ADN como material de los genes FUCSINA  colorante rojo Material hereditario Cromosomas ADN(ácido desoxirribonucleico) es un compuesto que se tiñe muy bien con la fucsina lo que permite detectarlo con un microscopio óptico en cualquier momento del ciclo celular: Interfase-todo el núcleo aparece coloreado. Mitosis-la coloración se localiza en los cromosomas. ProteinasLas proteínas son moléculas formadas por cadenas lineales de aminoácidos.

5. 1.El ADN como material de los genes • ¿ Cómo es la molécula del ADN ? • La estructura de una molécula de ADN es helicoidal ( se conoce como la doble hélice del ADN ) • Es una larga molécula formada por dos cadenas dispuestas paralelamente enrolladas y en forma de hélice. • Las cadenas están formadas por unión de nucleótidos • Hay cuatro: • A Adenina • T Timina • C Citosina • G Guanina • La A sólo se puede unir con la T ; y la G con la C; por lo que A es complementaria de T y G de C.

6. 1.El ADN como material de los genes • Funciones del ADN : • Llevar la información hereditaria o genética • Controlar la aparición de los caracteres. • Pasar la información de una célula a sus células hijas

7. 2. Información del ADN Todos llevamos 46 moléculas de ADN, en nuestras células. Cada cromosoma está formado por una única molécula de ADN . Un gen es un segmento de ADN que lleva codificada la información para un determinado carácter.

8. 2. Información del ADN Información que llevan los genes Un gen es un segmento de ADN , que contiene la información necesaria para construir una determinada proteína que , a su vez , controla la aparición de un determinado carácter. ADN CROMOSOMA PROTEÍNA AMONOÁCIDOS MANIFESTACIÓN DEL CARÁCTER

9. 2. Información del ADN Codificación de la información genética: Código genético  es el código o clave que utiliza el lenguaje del ADN. Es muy sencillo y en él cada trío de nucleótidos sucesivos forma un triplete que constituye una “palabra” con la que se puede “nombrar” a uno de los 20 aminoácidos que forman las proteínas. CODONES La información genética, en el ARNm, se escribe a partir de cuatro letras, que corresponden a las bases nitrogenadas (A, C, G y U), las cuales van agrupadas de tres en tres. El orgánulo celular que sintetiza las proteínas a partir de aminoácidos con la información contenida en el ARNm, leyendo los codones, es el ribosoma.

10. 2. Información del ADN • La traducción del mensaje genético • El proceso de traducción del mensaje genético en una proteína se realiza en dos etapas: • La primera etapa, tiene lugar en el núcleo. Consiste en hacer una copia del segmento de ADN ( el gen ) que lleva la información para fabricar la proteína deseada y trasladarla al citoplasma. • La segunda etapa, ocurre en el citoplasma, donde se encuentran los ribosomas. Consiste en fabricar la proteína correspondiente, uniendo aminoácidos en el orden indicado por el mensaje recibido.

11. 3. Importancia del ADN en la herencia ¿ Cómo se replica el ADN ? El resultado final de la replicación son dos moléculas idénticas de ADN , que son una copia exacta de la molécula original y que, por tanto, contienen la misma información genética.

12. 4. Cambios en la información genética (mutaciones) • Mutación aparición de forma súbita y el azar de cambios en la información que contiene el ADN. • Se producen normalmente de forma natural pero pueden estar estimuladas por los agentesmutagénicos: • Radiaciones Rayos X , luz ultravioleta o radiación atómica • Sustancias químicas Dioxinas o gas mostaza (una de las armas químicas más conocidas y potentes ) .

13. 4. Cambios en la información genética (mutaciones) • ¿ Se heredan las mutaciones? • Si ocurre en una célula no reproductora la mutación desaparecerá con la muerte de la célula o del organismo. • Estas mutaciones pueden producir tumores. • Si se producen células reproductoras, la mutación se transmitirá de generación en generación con la reproducción.

14. 4. Cambios en la información genética (mutaciones) • Las mutaciones son el origen de la diversidad genética • La existencia de dos o más alelos para un mismo gen es la base de la diversidad genética y se origina por mutación.

15. 5.La ingeniería genética

16. 5.La ingeniería genética • La ingeniería genética permite identificar, aislar y clonar un gen determinado; así, se puede disponer de múltiples copias de un mismo gen. Además, el gen clonado puede ser transferido a otras células, que fabricarán el producto que codifica.

17. 6.Organismos transgénicos Organismo genéticamente modificado (OGM) Organismo cuyo genoma se ha modificado mediante ingeniería genética. Los OMG eucarióticos a los que se los han incorporado genes procedentes de otras especies se denominan organismos transgénicos. Los OMG pueden ser organismos procarióticos como las bacterias que han incorporado el gen de la insulina humana.

18. 6.Organismos transgénicos • Ejemplos de organismos transgénicos: • En la fotografía aparecen dos salmones de la misma edad; el de mayor tamaño es un animal transgénico.Tiene las mismas propiedades que un salmón normal, pero crece el doble de rápido.

19. 6.Organismos transgénicos • Ejemplos de organismos transgénicos: • Aquí podemos observar un ejemplo de planta transgénica, en este caso un maíz. Al genoma de este maíz se a incorporado una proteína venenosa para los taladros, así cuando las larvas intenten atacarla morirán intoxicadas.

20. 6.Organismos transgénicos • La producción de organismos transgénicos: • Primera etapa o etapa de transformación • Hay que introducir el gen deseado en el genoma de una célula del organismo que se desea modificar. • Segunda etapa o etapa de regeneración • Hay que obtener una planta o un animal a partir de una célula cuyo genoma sea modificado. Esta etapa requiere la utilización de técnicas de organismos.

21. 7. Aplicaciones y desafíos de la ingeniería genética • ¿ Qué es la biotecnología? • Utilización de los seres vivos o de sus productos con fines comerciales o industriales. • Biotecnología tradicional • Pan, vino o quesos • Biotecnología moderna o genética • Ingeniería genética

22. 7. Aplicaciones y desafíos de la ingeniería genética • Principales áreas de aplicación de la biotecnología genética: • La salud humana • Productos farmacéuticos • Alimentos con características especiales • Órganos para trasplantes • La agricultura y ganadería • La obtención de cultivos resistentes • La mejora de plantas y animales • El medioambiente • Biorremediación • Transformación de contaminantes en sustancias no tóxicas.

23. 7. Aplicaciones y desafíos de la ingeniería genética • Los riesgos de la biotecnología • Están relacionados con: • El medioambiente • La salud de las personas • El contexto social y político

24. 8.Los proyectos genoma • Sus objetivos fueron: • Elaborar mapas con el fin de identificar cuáles son los genes existentes. • Determinar la secuencia exacta de nucleótidos de cada gen con el objetivo de poder conocer la proteína que codifica y sus posibles alteraciones. • Revelaciones importantes sobre el genoma: • Contiene unos 3200 millones de pares de bases. • Solo el 3% del genoma contiene genes con información para fabricar proteínas. • Contiene unos 25000 genes. • Solo el 0,1% nos diferencia a unas personas de otras. El genoma de un organismo es el conjunto de genes que posee. La forma definitiva de conocer un gen es descubrir la secuencia de nucleótidos de su ADN, la secuencia del ADN es posible gracias a las técnicas aportadas por la ingeniería genética; se establecen proyectos Genoma para secuenciar el ADN , de un genoma sin mucho esfuerzo. El Proyecto Genoma Humano (PGH) empezó en 1990 bajo la dirección de James Watson. Aplicaciones del PGH Diagnóstico de enfermedades hereditarias o la fabricación de alimentos. Terapia génica.

26. Análisis de ADN