Materia de Articulación CEBI_A5. Docente a cargo: Gustavo Gudesblat

Transcripción

1 CARRERA DE ESPECIALIZACION EN BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL FCEyN-INTI Materia de Articulación CEBI_A5 Biología Molecular Docente a cargo: Gustavo Gudesblat

2 Mail: Bibliografía: Alberts et al. Molecular Biology of the Cell (5 a o 6 a edición) Para saber más: Revistas Nature Biotechnology Trends in Biotechnology Current Opinion in Biotechnology Curso Introducción a la Biología Molecular y Celular

3 Problema: quiero ver un video

4 Problema: quiero tratar aunpaciente diabético con insulina Humano: tiene la secuencia de la insulina codificada en su genoma ATTGCCTTATAGG Insulina Escherichia coli

5 El mismo código genético se conserva entre organismos cuyo antepasado común vivió hace mil millones de años!

6 El gen que codifica la insulina se puede cortar de un cromosoma humano y pegarlo en un minicromosoma bacteriano (plásmido)

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8 Historia del tratamiento de diabetes con insulina ~ 1920: Descubrimiento de la actividad hormonal de la insulina. Primer tratamiento de un paciente con insulina bovina ~1950: Obtención de la secuencia aminoacídica de la insulina (primera proteína de la historia) Descubrimiento de la estructura del ADN ~ 1960: Síntesis química de la insulina Descubrimiento i del código genético ~ 1970: Desarrollo de la ingeniería genética ~ 1980: Primer paciente tratado con insulina recombinante producida en E. coli ~1990: Modificación genética de la insulina humana para mejorar su ~1990: Modificación genética de la insulina humana para mejorar su eficiencia

9 Cómo se almacena, se expresa y se transmite a la descendencia la información genética?

10 El hombre manipula genes desde d hace tiempo años Domesticación del maiz

11 s. XIX: Mendel observó que distintos caracteres se heredan de manera independiente Cómo y dónde d está guardada d en un individuo id la información ió genética?

12 La información hereditaria está guardada en algún tipo de molécula Griffith 1928 Bacterias muertas son capaces de transferir información genética a otras bacterias

13 La información hereditaria está guardada en proteínas o en ácidos nucleicos? Acidos nucleicos: polímeros de 4 tipos de subunidades d Proteínas: polímeros de 20 tipos de subunidades vs

14 La información hereditaria está guardada en los ácidos nucleicos (ADN) Hershey y Chase 1952 La información genética de un virus está en su ADN y no en sus proteínas

15 1952 El descubrimiento de la estructura del ADN explica cómo se guarda y se copia la información genética

16 1956 Ci Crick - Dogma de la biología molecular l

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18 Cómo se originó la diversidad la vida a partir de una célula primitiva? El material genético sufre cambios por errores durante su replicación

19 Cómo se originó la diversidad la vida a partir de una célula primitiva?

20 Cómo se originó la diversidad la vida a partir de una célula primitiva? Las mitocondrias Las mitocondrias derivan de bacterias endocitadas y tienen su propio genoma

21 No todos los genes mutan a la misma velocidad Fragmento de ADN que codifica para un ARN risosomal 16S Evolución del gen codificante para la hemoglobina de los glóbulos rojos

22 Organismos modelo Saccharomyces cereviciae Drosophila melanogaster Caenorhabditis elegans Mus musculus Danio rerio Xenopus laevis Arabidopsis thaliana

23 El tamaño del genoma o el número de genes no esta siempre relacionado con la complejidad del organismo

24 El tamaño del genoma o el número de genes no esta siempre relacionado con la complejidad del organismo Homo sapiens E. coli Dinium (protozoo) La complejidad de un organismo no está dada sólo por el número de genes, sino principalmente por cómo esos genes se pueden encender independientemente di t unos de otros, y se pueden expresar de a partes (splicing) para dar distintos tipos celulares.

25 El costo de secuenciar ADN cayó enormemente en los últimos años

26 Las secuencias de ADN públicas son una valiosa fuente de nuevos genes para usos biotecnológicos

27 Aislamiento de genes de celulasas resistentes a calor para procesos industriales

28 De qué esta hecha una célula? 99%: C, N, O, H

29 Azúcares Almacenamiento y fuente de energía Soporte mecánico (algodón, madera, quitina) Constituyente del ADN Componentes de glicoproteinas

30 Acidos grasos Ácido graso Dos ácido grasos -> >unfosfolípido Almacenamiento de energía Componentes de la membranas de la célula

31 Acidos grasos Biodiesel Jabón Aceite comestible

32 Aminoácidos

33 Aminoácidos Los aminoácidos se encadenan para formar proteínas o polipéptidos Estructura primaria de las proteínas

34 Aminoácidos Estructura secundaria de las proteínas

35 Aminoácidos Estructura terciaria de las proteínas

36 Aminoácidos Estructura ucuacuae cuaternaria a ade las aspoe proteínas

37 Proteínas Constituyen la mayor parte del peso seco de las células y cumplen muchas funciones Aminoácidos

38 Nucleótidos

39 Apareamiento específico de bases nucleotídicas El uracilo solo está en el ARN El contenido de G-C de una secuencia de ADN determina su temperatura media de desnaturalización

40 Las hebras de ADN se acomodan en forma de hélice

41 Cómo se encuentran el ARN y el ADN en la célula Moleculas cortas, simple cadena Moleculas largas, doble cadena

42 El ADN está y se transcribe en el núcleo El ARN mensajero se traduce en el citoplasma

43 Otras funciones de los nucleótidos en la célula

44 Termodinámica de la célula En un ser humano se crean y se destruyen dos millones de glóbulos rojos por segundo!

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46 El balde de agua y los enlaces químicos permiten almacenar energía usable

47 Glucólisis: proceso catabólico, produce ATP Síntesis de ADN: proceso anabólico, consume ATP