TEMA 4 "BASE DE LA HERENCIA Y DE LA FORMACIÓN GENÉTICA"

BASE DE LA HERENCIA Y DE LA FORMACIÓN GENÉTICA

Los ácido nucleicos (ácidos desoxirribonucleicos el ADN y ácido ribonucleico o ARN) se descubrieron en 1869, pero en aquella fecha nadie imaginaba la importancia que aquellas sustancias químicas iban adquirir un siglo más tarde.
En 1928 se realizó un experimento con bacterias de la neumonía que demostró que había en ellas una sustancia que podía pasar de unas a otras convirtiéndolas en infecciosas. Este hecho estaba relacionado con la transmisión de información entre seres vivos.
En 1914 varios investigadores descubrieron que esa misteriosa sustancia era el ADN (conocido también como ácido desoxirribonucleico).
Los genes, responsables de transmitir información, estaban "encerrados" en las moléculas del ADN. Pero, ¿Cómo almacenaba esa sustancia toda la información biológica?¿Cómo se las arreglaba el ADN para dar las instrucciones a todas las células del cuerpo?¿Cómo se transmitía y conservaba en la descendencia?¿Hasta que punto sería importante su estructura, es decir, la forma de la molécula, y no solamente su composición atómica?.
Se buscaban las claves de la vida y muchos científicos abordaron este estudio desde diferentes perspectivas.
Fue una mezcla de creatividad, suerte, constancia, ambición y competitividad lo que permitió que James Watson y Francis Crick tuvieran la gloria y la fama por haberlo conseguido.
Watson anhelaban descubrir los secretos de la vida y, tras observar unas fotografías del ADN tomadas con rayos X, tuvo la convicción de que la respuesta tenía relación con la estructura de la molécula y, no solo con los datos de su composición química. Por eso pidió su traslado a un nuevo laboratorio donde poder trabajar en ello, y fue allí donde un flechazo científico lo unió a Crick.
En la recta final, varios grupos de investigación sentían que estaban llegando a la meta. La emoción y el agobio eran tan intensos que Watson no pudo esperar unos días a que el taller fabricara unas piezas metálicas para intentar hacer un modelo de la estructura del ADN; les hizo de cartón él mismo y se pusieron a resolver el rompecabezas de tal forma que pudieran dar cuenta de todas las incógnitas que se planteaban, explicando los hechos conocidos.
Y lo consiguieron. Era el año 1953.
Los cromosomas están formados de ADN ( material hereditario ) y una serie de proteínas que le dan forma y le permiten su funcionamiento.

Cuando el ADN está en forma de cromosoma es solamente para la división , repartirlo equitativamente entre las células hijas , está guardado ( empaquetado ) preparado para ser repartido.

Mientras se encuentra en forma de cromosoma no funciona se encuentra en estado inactivo.

Cuando la célula no se divide , no hay cromosomas el ADN no está guardado esta extendido , activo , expresándose.

El ADN es una sustancia blanquecina formada de dos cadenas de nucleótidos.

Una molécula de ADN son dos cadenas de nucleótidos.

Recordamos que los polímeros estaban formados por monómeros , el Sida se compone de ARN.

Nucleotido puede estar formado por ribosa, desoxiribosa , ácido fosfórico y base nitrogenada.

Nucleótido : Pentonsa , Ribosa ( ARN ) , Desoxirribosa ( ADN ) , Ácido fosfórico, y una serie de base nitrogenada ( es lo que nos diferencia ) .

Base nitrogenada : Compuesta por A-Adenina, T-Timina, C-Citosina, G-Guanina, U-Uracilo.

El ARN y el ADN se diferencia porque el ARN no tiene (timina, si no que tiene (uracilo).

El ADN es una molécula formada por dos cadenas de nucleótidos , estas dos cadenas forman una doble hélice ( Ídem del ADN ), el ADN es como una escalera de caracol , cuyos posamanos son las pentosas y los ácidos fosfóricos y los peldaños son las bases nitrogenadas enfrentadas y enlazadas. Y siempre están enfrentadas de la misma manera la A ( adenina ) con la T ( timina ) y la G ( guanina ) con C ( citosina ).

Se producen de está manera porque así hay un número máximo de enlaces , que prestan estabilidad a estas enormes moléculas.

Las cadenas son complementarias mas antiparalelas a derechas. El modelo que descubrió Watson y Crick era compatible con las propiedades del ADN.

Propiedades del ADN.

Duplicación: La duplicación dl ADN es algo que ocurre inmediatamente después de la división para repartir equitativamente el ADN entre las células hijas previamente debe duplicarse.

Esto es una propiedad exclusiva del ADN no hay otro ser vivo capaz, sirve como molde para su duplicación, capaz de copiarse a sí misma autoduplicación. Pàra que ocurra la autoduplicación, las cadenas se separan y sirven de molde para formar otra complementaria a ella.

Una célula con cuatro moléculas del ADN, cada molécula son dos cadenas.

El ADN cuando está fuera de la división las moléculas individuales se duplican. Tenía cuatro moléculas y ahora tiene ocho moléculas, se han duplicado.

División celular por mitosis: Así se dividen nuestras células.

Todas las células se originan por mitosis son idénticas (clónicas).

Otro tipo de división celular es la miosis exclusivas las células germinativas (forman los gametos). Esta división solo ocurre en los ovarios o los testículos, división especial, se llama reducional.

Lo primera que se realiza es la duplicación y luego ocurren dos divisiones.
Nosotros somos como ADN autoduplicandose. (Nuestra finalidad es reproducirnos)
El gen egoísta dirige funcionamiento del ADN, tenemos un parasíto nos utiliza para autopertuarse. (Tenemos como un Aliem dentro de nosotros).

ADN

-El ADN es una sustancia blanquecina. Su molécula consiste en dos cadenas largas y paralelas que se retuercen juntas formando una doble hélice.
-Cada cadena de ADN está formada por grupos fosfato, azúcares y bases nitrogenadas. Estas bases pueden ser de cuatro tipos: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T).
Las bases de unas de las cadenas se unen con las de la otra de la siguiente forma: la adenina con la timina y la citosina con la guanina.
-Una célula humana contiene en total, en sus 23 pares de cromosomas, una cantidad de ADN que mide dos metros de longitud, lo que quivale a introducir 160 Km de hilo de coser en un dedal, y en la cual se encuentran en total unos 6.000 millones de pares de bases, lo que supone una cantidad de información equivalente a 800 Biblías, escrita en dos versiones.
-La secuencia o el orden en el que se colocan las parejas de las cuatro bases a lo largo del ADN es la clave para almacenar la información biológica.
Con este alfabeto de cuatro letras se pueden formar infinidad de palabras distintas de enorme longitud.
-La conservación del ADN al dividirse la célula se explicaba fácilmente, ya que al superarse las dos cadenas del ADN, cada una de ellas puede servir de molde para recuperar la misma secuencia de bases que tenía la otra. (Sabemos que cada A tenía unida una T y que cada C tenía emparejada una G).
-Un gen es un fragmento de ADN que contiene la información necesaria para la palabra sintentizar una proteína. La información de almacenar en el ADN determina el tipo y el orden de aminoácidos de las proteínas que se forman siguiendo sus instrucciones, y el ARN sustancia que es capaz de trasladar fuera del núcleo de aquellas instrucciones para formar proteínas.
Los seres humanos compratimos genes con todos los seres vivos. La diferencia genética es una medida de la antiguedad de la separación evolutiva entre dos especies. Los seres humanos compartimos el 98´4% de los genes con un chimpancé, el 90% con una ternera y el 75% con un ratón. Habrá quien considere altos estos porcentajes, y tiene razón, pues hay otros animales no tan parecidos, como un gusano que no llega a tener ni 1.000 células en su cuerpo y en el que tan solo el 40% de sus 8.000 genes tienn homólogos humanos. Quizás nadie piense en compararse, pero todavía nos parecemos mucho.

EL CÓDIGO GENÉTICO

El código genético ,las bases nitrogenadas con los aminoácidos. El secreto del código genético, en el que trabajaron gran número de científicos (entre ellos Severo Ochoa) fue descubierto en 1962. Teniendo en cuenta el orden de las bases del ADN, cada grupo de tres bases consecutivas define y permite producir aminoácido diferentes.
La secuencia de los aminoácidos sintetiza proteínas. Con unos 20 aminoácidos colocados según el orden que manda la secuencia del ADN se sintetizan millones de proteínas. Estas son moléculas con cadenas muy largas que forman las principlaes sustnacias que ocmponen nuestro cuerpo y el de todos los demás organismos.
Estamos formados de las moléculas más grandes que el resto, estas reciben el nombre de mocromoléculas (nuestras moléculas son muy grandes porque son polímeros están formados por monómeros).
Los polímeros que forman los glúcidos y cípidos son de monómeros iguales (el Almidón está formado por miles de glucosas).
Los monómeros están formados de 4 nucleoticos: ATCG y 20 aminoácidos.(Aa)
Las moléculas formadas de monómeros distintos, contienen información, está en el orden de los monómeros.
Información genética la sencuenca de nucleotidos-Código Genético
Está en forma de secuencia, orden de nucleotidos, si cambia el orden, cambia la información genética.
El Código Genético se podría comprar con un idioma.
Ya que el idioma está formado de letras, esas letras forman palabras y las palabras conceptos, y el código genético está formado por 4 letras, forma palabras, esa palabras son aminoácidos, cada palabra forma un aminoácido, son 20 aminoácidos. Las palabras del código genético tienen 3 letras (triplete o codon).
Cada triplete son aminoácidos, forman frases con sentido completo, los genes dan sentido a un proteína completa.
Para fabricar una proteína debe saber cuáles son sus aminoácidos y en el orden que están colocados.
A consecuencia de aminoácidos de una proteína.
La cadena debe estar formada en orden y está da información, la información que hay en una secuencia de aminoácidos determina la forma de la proteína y su función una vez que este formada.
Las proteínas realizan úna función u otra dependiendo de su forma.

Proteínas famosas del cuerpo humano:
-Albúmina: es la proteína que más abunda en el plasma sanguíneo.
-Anticuerpos: son los encargados de la defensa del organismo.
-Caseína: forma parte de la leche materna.
-Colágeno: es el componente mayoritario de la piel y el hueso.
-Hemoglobina: transporta el oxígeno en la sangre.
-Insulina: mantiene la concentración adecuada de glucosa en el organismo.
-Lisozima: está presente en la saliva, las lágrimas y el moco nasal, y destruye bacterias.
-Mioglobina: es un constituyente de los músculos.
-Protombina: interviene en la coagulación de la sangre.
-Queratina: es el componente principal del pelo y uñas.
-Transaminasas: son las responsables de realizar los procesos porpios del hígado.

Características del Código Genético:
El código genético es el mismo para cualquier ser vivo. Esta idea nos lleva a pensar en la unidad de la vida sobre la Tierra.
Las características son universal igual para todos los seres vivos, porque tenemos el mismo origen, la misma evolución común.

El código genético tiene tripletes de iniciación y finalización al igual que el idioma tien puntos y comas.

Hay varios tripletes que signifan el mismo aminoácido, pero no es imperfecto.

Imperfecto sería por ejemplo: ATA (alanina) ATA (inoleucina)

Que un mismo triplete signifique algo diferente, no ocurre nunca.

 

Mutaciones:
Las mutaciones son alteraciones en el orden de las bases nitrogenadas del ADN. Muchas sustancias químicas y algunos agentes físicos tienen capacidad para provocar estos cambios.

Cambia la secuencia de nucleotidos del ADN, como consecuencia cambia la secuancia de aminoácidos de la proteína, cambia su forma y función.

Se forma una proteína anormal, esto provoca agentes mutágenos, como el alcohol, rayos X..

La mayoría de las mutaciones pasan desapercibidas (cáncer), debido a que producen caracteres biológicos nuevos, puede ocurrir que este carácter nuevo resulte ventajoso para la adaptación de la selección natural, este es el motor de la evolución. Estos cambios producen anormalidades, pueden ser inocuasm pueden dar lugar a un carácter biológico nuevo y adptativo que signifique una ventaja para aquellos individuos que lo tienen.

 

Transcripción y síntesis de proteínas:

Las moléculas del ADN tienen millones de nucleotidos cada cromosoma de ADN tiene miles de genes , ademas estos se encuentran en el núcleo , los genes tienen los planos para construir las proteínas , estas las fabrican los ribosomas.
Estos están en el citoplasma este proceso no ocurre directamente es imposible porque es muy grande, ocurre a través de intermediarios que son los ARNS (ácidos ribonucleicos) hace falta 3 intermediarios, primero hay un ARNm (mensajero), copia el gen a esto se le llama transcripción ocurre en el núcleo donde está el gen.
En el núcleo se ha fabricado un ARNm (mensajero), en el citoplasma se encuentra a los ribosomas son unos orgánulos celular, ribosoma está formado de ARN ribosomico y una serie de proteínas el ribosoma lee y traduce el gen que está en forma ARNm.
¿De qué forma lee? El ribosoma ocupa 2 tripletes: AUU. CCG.
El ribosoma permite que los ARN transferente lleven los Aa (aminoácidos) a ellos, cuando lee el ribosoma coloca los ARNt (transferente) sus aminoácidos en orden.
Lo que realiza es traducir una vez colocados los ARNt (sus aminoácidos) en sus lugares correspondientes (complementariedad de bases) uniendo los (aminoácidos), formando proteínas esto se conoce como TEOREMA CENTRAL BIOLOGÍA.