A INFORMACIÓN XENÉTICA
OS ÁCIDOS NUCLÉICOS
Os ácidos nucléicos (almacenan e
transmiten a informacióxenética)
son macromoléulas (polinucleótidos) formadas pola unión de nucleótidos que se unen con outros formando polinucleótidos e están formados por : - un grupo fosfato - un glícido de 5 carbonos (= pentosa)
que pode ser a ribosa ou a desoxirribosa – unha base nitroxenada (Adenina = A -
Guanina = G - Citosina = C - Timina = T - Uracilo = U)
TIPOS DE NUCLEÓTIDOS :
- ADN (ácido desoxirribonucleico) : componse
de fosfato + desoxirribosa + A, G, C ou T. Almacena a información xenética
necesaria para o funcinamento e desenvolvemento dun ser vivo e atópase no
núcleo e no interior de mitocondrias e cloroplastos. A súa estrutura foi
descuberta por Watson, Crick, Wilkins e Franklin en 1953 e está formada por : - 2 cadeas de polinucleótidos enroladas en
espiral formando unha dobre hélice na que as pentosas e os fosfatos
están cara ao exterior e as bases nitroxenadas cara ao interior - as 2 cadeas son antiparalelas (paralelas pero con sentidos opostos) – as cadeas
mantéñense unidas por Pontes de hidróxeno entre as bases (A = T e C = G) – as cadeas son complementarias,
a A sempre se emparella coa T e a C coa G
- ARN (ácido rubonucleico) : componse
de fosfato + ribosa + A, G, C ou U. Participa na síntese de proteínas e atópase
no núcleo e no citoplasma. A sua estrutura é unha cadea de nucleótidos. Existen
3 tipos: - ARN mensaxeiro (ARNm) que copia a información do ADN e lévaa aos
ribosomas – ARN ribosómico (ARNr) que forma os
ribosomas, onde se sintetizan proteínas – ARN
transferente (ARNt) que se une a aminoácidos
(unidades que
forman as proteínas) e transpórtao ás proteínas.
A REPLICACIÓN DO ADN
A replicación do ADN é un proceso
polo o que o ADN fai copias de si mesmo. A replicación
é semiconservativa.
PROCESO DA REPLICACIÓN
1º rómpense as Pontes
de H que unen as bases das 2 adeas. As 2 febras comezan a desenrolarse.
2º cada cadea orixinal sirve de molde para unha nova cadea.
3º conforme se van formando as novas cadeas vanse enrolando.
Durante a
replicación pode haber bases mal emparelladas, entón uns enzimas de reparación substitúen estas bases polas
correctas.
OS XENES
Un xene é un fragmento de ADN que
contén información para un determinado carácter. É dicir, que leva a
información necesaria para sintetizar unha proteína, necesaria para que se
exprese un determinado ca- rácter. Os carácteres
son os trazos característicos (anatómicos, fisiolóxicos e de comportamento) que
diferencian uns individuos doutros. O xenoma
é o conxunto de xenes dun organismo. Nos organismos procariotas o xenoma é un
cromosoma circular; nas eucariotas o ADN forma a cromatina no núcleo e tamén
aparece nas mitocondrias e nos cloroplastos.
AS MUTACIÓNS
As mutacións son cambios no ADN
dun organismo. Clasifícanse en :
- pola súa natureza : naturais
(prodúcense ao azar por causas naturais) ou artificiais (prodúcense
por axentes mutaxénicos como as radiacións, o gas laranxa, fármacos, etc.)
- polo efecto ao individuo : prexudiciais (producen desvantaxes),
beneficiosas (aumentan a supervivencia) e
neutras (non
afectan nin positiva nin negativamente)
- polo tipo de células : somáticas
(afectan ás células do corpo, non se herdan)
e xerminais (afectan aos gametos, hérdanse)
- polo material afectado : xénicas (cambios nun xene), xenómicas
(varían o nº de cromosomas) e cromosómicas (cambios na estrutura interna dos cromosomas)
A EXPRESIÓN DA INFORMACIÓN XENÉTICA
As proeínas
son moléculas formadas por aminoácidos
(aa) e existen 20 aa. No ADN a información
está escrita en 4 letras (A, G, C, e T), cada unha destas bases pertence a
un nucleótido. No ADN a información organízase en tripletes (3 nucleótidos, ou 3 bases
distintas). Cada triplete
determinará un aa. A descodificación da información do ADN pasa por 2 fases :
- transcrición : copiar a información do ADN a ARNm. O ADN
desenrólase e o ARN copia, por complementariedade de bases (enfronte de A copia U), unha cadea.
Ocorre no núcleo.
- tradución : o ARNm leva a información aos ribosomas que van
lendo os tripletes ou codón. cada codón especifica un aa. O ARNt transporta
estes aa ata os ribosomas
para que se formen as proteínas.
O código xenético é a
correspondencia entre os codóns do ARNm e os aa e este código é Universal (é
válido para tódolos seres vivos). Hai máis codóns que aa, polo tanto
un mesmo aa ten varios codóns (Ex : a leucina→UUA e UUG)
A BIOTECNOLOXÍA
A biotecnoloxía é o uso dos seres
vivos para obter productos de interese. Empregouse desde sempre (Ex : na selección do bo gando o una fabricación de iogur ou
pan→usa microorganismos). Hoxe emprega técnicas sofosticadas de
manipulación de ADN.
USOS DA BIOTECNOLOXÍA
- produción de substancias terapéuticas (Ex
: a insulina para os diabéticos obtense a partir de cultios bacterianos)
- produción de alimentos (Ex : froitas
manipuladas xeneticamente para aumentar o seu contido en vitaminas)
- biorremediación = uso de microorganismos nun problema
medioambiental (Ex : bacterias que degradan o petróleo
nas mareas negras)
- produción de enerxía (Ex : produción de bioetanol que se usa como combustible)
A ENXEÑERÍA XENÉTICA
A enxeñería
xenética consiste na manipulación do ADN dun organismo para conseguir un
obxectivo práctico. Realízase por transferencia de xenes dun organismo a outro
(organismo transxénico). O ADN sintetizad artificialmente chámase ADN
recombinante. Para elo necesítase :
- enzimas de
restricción : que son proteínas bacterianas que cortan o ADN en puntos
concretos
- vectores
de transferencia : axentes que transfiren anacos de ADN dun organismo a outro.
Os máis usados son os Plásmidos.
- ADN
ligasas : enzimas que unen fragmentos de ADN.
AS APLICACIÓNS DE ENXEÑERÍA XENÉTICA
- obtención de fármacos (Ex : a insulina
ou as vacinas que estimulan as defensas fronte enfermedades)
- mellora na produción agrícola e animal (Ex
: plantas con xenes resistentes a herbicidas, animais modificados para obter un
maior medre)
- terapia xénica (Ex : tratamento de
enfermedades xenéticas, substituíndo os xenes defectuosos por xenes sans coma
no tratamento do Parkinson ou da diabete)
OS ALIMENTOS TRANSXÉNICOS : son alimentos que conteñen OMX (organismos
mellorados xeneticamente coma as fresas con ADN dun peixe do ártico que lles
permite resistir as xeadas do inverno)
A CLONACIÓN : é obter copias idénticas ao orixinal. Hai 2
tipos :
- clonaciópn reprodutiva : o seu obxectivo é conseguir
individuos idénticos a si mesmos e ao orixinal. Faise por transferencia de núcleos de céluas embrionarias (Ex : a ovella
Dolly). Ten un baixo íondice de éxito, os adultos soen morrer
prematuramente.
- clonación terapéutica : o seu obxectivo e tratar
enfermidades e rexenerar tecidos. Emprega células
nai, capaces de formar calquera outra célula ou tecido.
O PROXECTO XENOMA HUMANO (PXH): nace coa finalidade de coñecer
o ADN dos cromosomas humanos. Ten 3 obxectivos :
-
identificar todos os xenes humanos e localizalos nos cromosomas.
- determinar
as secuencias da e nucleótidos de cada xene.
- determinar
a función que realiza cada un dos xenes.