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Cultura Científica 1º Bachillerato - Salesianos Atocha 2016-2017 Luis Heras 1. ADN 1.1 Composición química El ADN está formado por nucleótidos, enlazados entre ellos por enlaces fosfodiéster formando largas cadenas. Hay 4 tipos de nucleótidos o bases: A, C, G, T (Adenina, Citosina, Guanina, Timina). La secuencia en la que aparecen es importante, ya que determina la información genética del individuo. 1. ADN 1.2 La estructura del ADN El ADN (ácido desoxirribonucleico) está formado por dos cadenas de nucleótidos en forma de doble hélice. Las 2 cadenas son antiparalelas: tienen sentidos opuestos (5’->3’ y 3’->5’) Las bases se asocian de forma complementaria: A con T y C con G. EL ARN (ácido ribonucleico) sólo tiene una cadena y en vez de T tiene la letra U (uracilo). 1. ADN El ADN contiene toda la información genética, por tanto es muy extenso. Para que su longitud tenga cabida en una célula, se compacta en unidades llamadas cromosomas. El ser humano tiene 23 pares de cromosomas en cada célula. El último par es XX en la mujer y XY en el hombre. 1.1 Funciones del ADN El ADN contiene la información genética, única para cada individuo. El ADN puede crear copias idénticas de sí mismo, de manera que deja a las células hijas la misma herencia genética. A partir de una secuencia concreta de ADN (gen) se crea un ARN, y a partir de él, una proteína específica. Las proteínas realizan todas las funciones de un organismo. 2. El código genético La información contenida en el ADN, previa conversión a ARN, permite crear proteínas siguiendo el código genético. Tres letras de ARN equivalen a un aminoácido. 3. Biotecnología Manipulación del ADN de los organismos vivos con el fin de fabricar un producto o mejorar un ser vivo. Biotecnología roja: Aplicaciones médicas Obtención de vacunas y medicamentos Terapia génica Biotecnología verde: Aplicaciones agrícolas/ganaderas Plantas/animales resistentes a enfermedades Biotecnología azul: Aplicaciones marinas Preservación de especies acuáticas Biotecnología blanca: Aplicaciones industriales Bacterias que eliminan vertidos de petróleo Nuevos combustibles 4. Técnicas de ingeniería genética I) Producir un organismo genéticamente modificado (OGM) o transgénico Organismo que contiene uno o varios genes procedentes de otro organismo. Para acoplar ese gen externo al organismo se utiliza un vector (que se puede ser un virus o un plásmido). También son necesarias enzimas de restricción (una especie de tijeras moleculares capaces de cortar con precisión segmentos de ADN). Ej: crear una bacteria capaz de producir insulina humana. Usos de los organismos transgénicos: Aumentar la resistencia a enfermedades y mejorar la producción de los alimentos Organismos capaces de producir fármacos, hormonas, vacunas… Fabricar órganos de animales para trasplantes Diseñar modelos animales para estudiar enfermedades II) Terapia génica Sustituir un gen defectuoso del organismo de una persona por un gen funcional, utilizando vectores como los virus. Puede inyectarse el vector (in vivo) o bien extraer las células y tratarlas con el vector fuera del organismo (ex vivo). Actualmente en desarrollo, se ha probado con algún éxito particular. 5. Clonación Producción de organismos genéticamente idénticos al organismo del que provienen, teniendo una copia de todo el ADN. En 1996 se clonó a la oveja Dolly. 6. Células madre Una célula madre es una célula indiferenciada, capaz de 1) reproducirse y generar más células madre 2) diferenciarse hacia tipos celulares Pueden traer prometedores avances en medicina regenerativa Actualmente permiten investigar los mecanismos de diferenciación celular. 6.1 Tipos de células madre Las células madre embrionarias originan todos los tipos celulares. Serían las más útiles en investigación. Las células madre adultas son las únicas perviven en el adulto. Sólo generan las células de una familia muy concreta, como pasa con las células madre de la sangre. 7. Proyecto Genoma Humano Permitió secuenciar y estudiar la función de todos los genes humanos (Año 2000). Aplicaciones: Diagnosticar enfermedades genéticas Estudio de la evolución de las especies Huella génica para fichas policiales e historiales médicos. 8. Bioética Aplicación de los principios filosóficos de la ética a los nuevos hallazgos en Biología. ¿Qué problemas puede traer el uso indebido del genoma de una persona? ¿Se debería algún día aplicar la modificación genética de embriones para eliminar enfermedades? ¿Cómo regular el uso de células madre embrionarias, los transgénicos, la clonación humana…?