Unidad I Genética
Ácidos nucleicos: ADN y ARN Definición Los ácidos nucleicos son compuestos orgánicos constituidos por unidades llamadas nucleótidos. Su función principal es transmitir las características hereditarias con alta fidelidad de una generación a otra. Ácidos nucleicos ADN o DNA ARN o RNA
Estructura química y función del ADN Estructura El ácido desoxirribonucleico constituye las unidades de herencia conocidas como genes. ADN constituido por nucleótidos cada nucleótido está formado por un grupo fosfato un azúcar de cinco carbonos (desoxirribosa ) una base nitrogenada
Funciones principales Transmitir las características hereditarias Duplicarse o replicarse a sí mismo Transcribir al ARN Dirigir la síntesis de proteínas Dirigir el metabolismo celular Dirigir la división celular
Estructura química y función del ARN Estructura Ácido ribonucleico constituido por una sola cadena de nucleótidos cada nucleótido está formado por un grupo fosfato un azúcar de cinco carbonos (ribosa) una base nitrogenada
Funciones principales El ARN puede ser de tres tipos: ARN mensajero (ARNm) ARN de transferencia (ARNt) ARN ribosomal (ARNr) Su función es llevar la información del ADN desde el núcleo hasta los ribosomas. Transporta los aminoácidos desde el citoplasma a los ribosomas. Su función es lograr la síntesis de proteínas con ayuda de los otros dos.
Replicación: el ADN se duplica a sí mismo. Transcripción: el ADN forma al ARN. Traducción: el lenguaje de nucleótidos es convertido al lenguaje de aminoácidos en los organelos celulares llamados ribosomas. Replicación del ADN
Biotecnología Definición Biotecnología es la evaluación y uso de agentes biológicos y materiales en la producción de bienes y servicios.
Técnicas para analizar y manipular al ADN 1) Métodos para obtener fragmentos de ADN 2) Método de obtención de copias múltiples idénticas de ADN (como la clonación) 3) Método para identificar fragmentos específicos de ADN 4) Método para determinar el orden exacto de la secuencia de nucleótidos del ADN para realizar una interpretación directa de la información genética codificada 5) Ingeniería genética, la cual nos permite manipular los genes con la finalidad de mejorarlos, modificarlos y poder incorporarlos a una célula u organismo
Biotecnología aplicada a la agricultura El nombre de organismo transgénico se debe a que los genes de una especie se introducen a otra, y entonces se lleva a cabo un transgen.
Beneficios que aportan los alimentos transgénicos Alimentos con mayor valor nutritivo. Alimentos para prevenir enfermedades. Arroz de alto rendimiento en suelos pobres. Se ha evitado la utilización de cerca de 6 millones de galones anuales de insecticida.
Producción de plantas en menos tiempo. Flores con colores nuevos. Retraso en la maduración de las frutas. Obtención de fármacos a bajo costo. Mejores productos (como el tomate McGregor capaz de aguantar más tiempo sin pudrirse).
Posibles riesgos de los alimentos transgénicos La activación de agentes que causan alergias. La alteración del equilibrio de la naturaleza. La monopolización de cultivos básicos para la alimentación. La hibridación de especies naturales con OMG (organismo modificado genéticamente) causando la pérdida de linajes puros.
Desplazamiento de la flora y fauna locales (mariposa monarca). Modificación del valor nutricional. Aparición de resistencias en insectos, hongos, etcétera. Riesgos imprevisibles a largo plazo. Y otros riesgos que aún pueden surgir, como la resistencia a antibióticos por el consumo de OMG que alteren la flora intestinal favoreciendo el desarrollo de bacterias resistentes a los mismos.
Concepciones acerca de la herencia Genética: disciplina que estudia la herencia. Herencia: transmisión de rasgos de los padres a la descendencia a través del material genético. Los genes son las unidades de la herencia que se encuentran en los cromosomas.
Gregor Mendel Gregor Mendel demostró que las características hereditarias son llevadas en unidades que ahora conocemos como genes. Mendel experimentó con la planta de chícharo Pisum sativum por las siguientes razones: Son hermafroditas, por lo tanto pueden autofecundarse. Su reproducción es muy rápida y por lo mismo las generaciones de padres a hijos se dan en corto tiempo. Se pueden obtener características contrastantes y bien definidas.
Genotipo y fenotipo Fenotipo: son las características visibles de un organismo. Es decir, todo aquello que hace al individuo como es y que lo distingue de los demás. Puede ser morfológico (color de los ojos, la estatura, la masa muscular) o fisiológico como ocurre en la presencia o ausencia de enzimas, o en los grupos sanguíneos (O, A y AB). Genotipo: es la constitución genética de un individuo. El genotipo de un individuo representa los genes que están presentes en sus células y se manifiestan por el fenotipo.
Leyes de Mendel Características observadas por Mendel: textura y color interior de las semillas, color de las flores, grosor, textura y color de las vainas, colocación de las flores (al final de la rama o en una articulación) y, finalmente, altura del tallo.
Ley de la segregación: afirma que los genes se separan en la formación de los gametos; cuando se forman las cuatro células hijas en la meiosis (ovogénesis o espermatogénesis), cada célula hija haploide contiene un solo alelo de cierta característica. Ley de la distribución independiente: afirma que cuando se consideran dos características en una cruza, los genes que determinan una característica se separan y se distribuyen de manera independiente de los otros que determinan otra característica. Dos progenitores de linaje puro, para dos versiones de un rasgo, producen descendientes heterocigotos. Meiosis I y II.
Los conocimientos matemáticos de Mendel le permitieron predecir que la descendencia aparecería a una razón de 3:1, si cada planta tuviera dos factores de cada caracter dado, en vez de uno solo. Este brillante razonamiento fue confirmado cuando los cromosomas fueron observados y se conocieron los detalles de la mitosis, la meiosis y la fecundación.
Teoría de T.H. Morgan: Determinación cromosómica del sexo El embriólogo Thomas Hunt Morgan, mientras estudiaba el color de los ojos y otros rasgos no sexuales de Drosopyla melanogaster (mosca de la fruta), descubrió la base genética para la relación entre la determinación del sexo y algunos de los rasgos o caracteres no sexuales.
Herencia ligada al sexo Se refiere a los genes que se localizan en el cromosoma X, los cuales determinan las características ligadas al sexo. Entre éstas se encuentran: la hemofilia, el daltonismo y distrofia muscular. Cruza entre hembra de ojos rojos homocigota dominante y un macho de ojos blancos recesivo. El resultado de la F1 ojos rojos y de la F2 75% de ojos rojos y 25% ojos bancos.
Hemofilia Falta de coagulación sanguínea debida a la carencia de globulina antihemofílica. Daltonismo Anomalía caracterizada por la incapacidad de poder distinguir el color verde y rojo. Distrofia muscular seudohipertrófica Hinchamiento en los músculos, seguido de una demacración, a partir de los seis años de edad, aproximadamente.
Mutaciones Las mutaciones son cambios repentinos en el material genético y pueden ser génicas si afectan la química del ADN y cromosómicas si afectan su número o estructura. Infanta María Teresa de la corte española con acondroplasia.
Mutaciones Génicas o moleculares Cromosómicas o estructurales Afectan la naturaleza química de los genes; es decir, los cambios son a nivel de nucleótidos. También se conocen como mutaciones de punto. Pueden afectar la estructura de los cromosomas y/o el aumento o disminución en su número.
Ventajas de la reproducción sexual en la transmisión del material genético 1. Ocurre la fecundación o la unión del óvulo con el espermatozoide, dando lugar al cigoto que dará origen a un nuevo organismo. 2. Hay intercambio de material genético. 3. Al realizarse el entrecruzamiento da lugar a la variabilidad genética en las especies dando altas probabilidades para la sobrevivencia. La variabilidad es el resultado de la recombinación de genes y la mutación. Las mutaciones son el incentivo para la evolución, pues es a través de ellas que aparecen genes nuevos. 4. La selección natural actúa sobre los fenotipos de los individuos, permitiendo que los mejor adaptados prosperen y dejen más descendientes (dejen más alelos a la siguiente generación); asimismo, los fenotipos peor adaptados tienden a desaparecer.