Ingeniería genética

• Ingeniería genética es el conjunto de técnicas que permiten manipular el material genético.
• Manipulación de genes:

1.  Se localiza el gen que se quiere manipular (atendiendo a su secuencia de nucleótidos).
2. Se aísla el gen con unas enzimas (endonucleasas de restricción) que cortaran el ADN por lugares específicos.
3. Se une el gen a una molécula de ADN transportador (vector) de una bacteria o virus. Esta unión se denomina ADN recombinante.
4. Se introduce el ADN recombinante en una célula para que el gen se exprese y se sintetice la proteína correspodiente.

• Copias de un gen:

1. Se separan las ods hebras del ADN que se quiere copiar (calentamos la muestra).
2. Se sintetiza la hebra complementaria de cada una de las hebras separadas (se utiliza enzima ADN polimerasa).
3. Se vuelven a separar las hebras de las dobles hélices formadas.
4. El ciclo se repita hasta conseguir varias copias del ADN incial ya que las replicaciones siguen un proceso exponencial.

APLICACIONES DE LA INGENIERÍA GENÉTICA

• En investigación biológica: por ejemplo, introdución de un gen humano que produce cáncer en células de ratón, para investigar esta enfermedad.
• En investigación policial y medicina forense: por ejemplo, identificación de los supuestos implicados en un hecho delictivo.
• En pruebas de paternidad: por ejemplo, investigación de una supuesta paternidad mediante la comparación de muestras de ADN.
• En estudios históricos y arqueológicos: por ejemplo, el ADN de restos humanos puede ofrecer  una valios información sobre la persona a la que perteneció. 

  IMPLICACIONES DE LA INGENIERÍA GENÉTICA
  Es posible modificar la información genética y adaptarla al interés humano. Implicaciones:

• Las expectativas sobre el tratamiento de las enfermedades genéticas abren una vía de esperanza.
• La modificación genética de plantas y animales podrá mejorar las fuentes de alimentación.

Hay una serie de problemas y consecuencias éticas como la posibilidad de interferis las características de los hijos y la obtención de seres humanos modificados. La polémica que surge es ¿cuáles son los límites de esta investigación?. Hoy día no hay una legislación sobre estos temas.

Información genética

LA EJECUCIÓN DEL MENSAJE GENÉTICO

• Gen: segmento de ADN que contiene la información necesaria para la síntesis de una proteína. 

• Proteínas: moléculas grandes, con funciones importantes (estructurales, biológica...)  y poseen enzimas.

• Enzimas: proteínas que permiten que se realicen las reacciones bioquímicas que se producen en los seres vivos. (las reacciones enzimáticas producen las características anatómicas y funcionales propias de un organismo vivo)

• Proteínas: formadas por otras moléculas (aminoácidos). Hay 20 tipos de aminoácidos y las diferentes proteínas dependen del número y el orden). 

• Ribosomas: realizan la síntesis de la proteína. Interviene el ARN  (ácido ribonucleico) que lleva la información al citoplasma. 

 
• ARN: cadena sencilla con ribosa en vez de desoxirribosa y su base es de uracilo (U). Tipos de ARN: 

1.  ARN mensajero (ARNm): copia del mensaje genético del ADN necesario.
2. ARN RIBOSÓMICO (ARNr): parte de ribosomas donde se unen los aminoácidos para formar cadenas proteicas.
3. ARN transferente (ARNt): trasporta hasta los ribosomas los aminooácidos necesarios. 

• Etapas de la síntesis: 

1. TRADUCCIÓN:  Se forma la copia y es más pequeña por tanto puede salir del núcleo. ARNm se sitúa sobre los ribosomas. ARNt transporta los aminoácidos libresdel citoplasma hasta los ribosomas (según orden en clave de codones). Cada molécula de ARNt es específica para cada aminoácido. Los ribosomas recorren la de cadena de ARNm y unen aminoácidos en un orden y es leído en forma de proteína. Para cada proteína existe un ARNm distinto y un fragmento de ADN distinto con la información necesaria.  
2. TRANSCRIPCIÓN:    Se abre la doble hélice del ADN. Los nucleótidos complementarios se sitúan enfrente de las dos cadenas. Se copia una de las dos cadenas de ADN. Se obtiene una cadena de ARN.

EL CÓDIGO GENÉTICO
Relación entre la secuencia de bases nitrogenadas del ADN o ARNm y la secuencia de los aminoácidos que constituyen una proteína.
Tres bases nitrogenadas consecutivas (triplete) forman cada señal que codifica para un aminoácido. Los tripletes del ADN (codógenos) y tripletes del ARNm (codones). 
 Es una secuencia lineal de bases nitrogenadas. No hay separaciones entre los sucesivos codones. Es universal (mismo para todos seres vivos). Un mismo aminoácido puede ser codificado por más de un codón.

ADN y la molécula de la herencia

INTRODUCCIÓN

• Los genes son los portadores de la información biológica. El número cromosómico en las células sexuales es la mitad del número que existe en las demás células, por esto se pensó que los genes estaban en los cromosomas, pero no se supo en concreto qué molécula era la de la herencia. 

• Hoy sabemos que un gen está formado por una molécula llamada ADN (ácido desoxirribonucleico), que es portadora de la información que dota a una célula y a un organismo de sus características biológicas. 

• ADN: base de la cromatina y  formado por la unión de muchas moléculas (nucleótidos). Cada nucleótido formado por tres moléculas más: desoxirribosa, base nitrogenada y ácido fosfórico. Los nucleótidos se diferencian por su base nitrogenada que puede ser: adenina (A), citosina (C), timina (T) y guanina (G). La unión de nucleótidos forma una cadena (se alternan desoxirribosas y ácidos fosfóricos y las bases nitrogenadas quedan colgando de las desoxirribosas).  

•  ADN: constituido por dos cadenas de nucleótidos formando una doble hélice. La unión de las cadenas es a través de las bases nitrogenadas (adenina-timina y citosina-guanina). En una céula humana existen 4 metros de ADN.

 
                                       


LA DUPLICACIÓN DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

  En la división de la célula debe llevar el mismo material genético por ello debe duplicarse el ADN .

1.  La doble hélice se abre y las dos cadenas de separan (nucleótidos libres)
2.  A cada hebra separada se le acoplan los nucleótidos (bases complementarias a las bases de la hebras)
3. Forman cadenas.
4. Dos copias idénticas del ADN.