ADN y ARN: Diferencias Fundamentales
El ADN es de doble cadena y el ARN es de una sola cadena.
El ADN y el ARN tienen una composición diferente de pentosa (cadena de cinco átomos de carbono).
El ADN está compuesto por adenosina, timina, guanina y citosina. En cambio, el ARN se compone de adenina, uracilo, guanina y citosina.
Funciones del ADN y ARN
El ADN almacena, conserva y transmite la información genética de generación en generación.
El ARN es un intermediario entre la información que le lleva el ADN en forma de genes y la proteína final codificada por esos genes.
Nomenclatura
ADN: Ácido desoxirribonucleico.
ARN: Ácido ribonucleico.
Transcripción y Traducción
Transcripción del ADN
Es el proceso por el cual se transfiere la información contenida en la secuencia del ADN hacia la secuencia de proteína utilizando diversos ARN como intermediario. Durante la transcripción genética, las secuencias de ADN son copiadas a ARN mediante una enzima llamada ARN polimerasa que sintetiza un ARN mensajero que mantiene la información de la secuencia de ADN.
Traducción del ADN
Es la construcción de una secuencia de aminoácidos con la información proporcionada por la molécula de ARN. La información genética llevada por el ARN mensajero debe ser traducida en el citoplasma para sintetizar proteínas. La traducción del ARN mensajero produce la síntesis de proteínas.
Plantas Transgénicas
Definición
Es aquella cuyo genoma ha sido modificado mediante tecnología de ADN, para introducir uno o varios genes nuevos o para modificar la función de algún gen propio. Como consecuencia, la planta transgénica manifiesta una característica nueva.
Importancia de la Resistencia a Herbicidas
Si la planta es transgénica será resistente a los herbicidas (que sirven para matar las malas hierbas).
Alimentos Transgénicos
Son aquellos que han sido elaborados a partir de materias primas que contienen organismos modificados genéticamente (OMG).
Enzimas: Funciones y Aplicaciones
Enzimas: son proteínas que controlan las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos.
Funciones: Intervienen en las reacciones del metabolismo celular sintetizando y degradando moléculas.
Aplicaciones Industriales:
- Transformación de unas sustancias a otras.
- Logran el aspecto envejecido de algunas prendas.
- Eliminan el pelo animal de la piel.
- Cuajan el queso.
- Ablandan la carne.
- Degradan el almidón.
Biotecnología y Producción de Alimentos
La biotecnología permite:
- Producción de alimentos con mejores características o más saludables. Ej: arroz dorado que posee alto contenido en vitaminas.
- Por la fermentación tradicional se utilizaba para producir pan, cerveza, etc.
Biocombustibles: Biodiesel, Bioetanol y Biogás
Biodiesel: se obtiene a partir de aceites usados o semillas de cultivos, como soja, grasa.
Bioetanol: es un alcohol que se obtiene mediante la fermentación de azúcares procedentes de cultivos energéticos como caña de azúcar, remolacha, trigo o maíz.
Biogás: es una mezcla de gas metano y dióxido de carbono obtenido por la biodegradación de residuos agrícolas o ganaderos.
Influencia en el Precio de los Alimentos
Al utilizarse cultivos alimentarios para producir biocombustibles, se ha encarecido el precio de algunos alimentos básicos.
Solución al Problema
Desarrollando otros cultivos no alimentarios para crear combustible.
Clonación
Es el proceso que permite producir células o individuos genéticamente idénticos, que se denominan clones. Es posible clonar un fragmento de ADN.
Ejemplos de Animales con Capacidad de Regeneración
Lagartijas, salamandras.
Proceso de Clonación
Se extrae el núcleo de un cigoto, se introduce una célula somática del adulto donante y se hace crecer la célula entre la célula madre embrionaria y adultas.
Células Madre Embrionarias y Adultas
Células madre embrionarias: son células que derivan de la masa celular interna del embrión y son capaces de regenerar todos los tipos diferentes de células del cuerpo.
Célula madre adulta: son células capaces de generar células de su propia estirpe. Desde el punto de vista bioético esta diferencia es muy importante, porque se plantean problemas éticos y porque no se puede estar clonando o trabajando con embriones.
Fecundación In Vitro e Inseminación Artificial
Fecundación in vitro: consiste en extraer uno o más óvulos de la madre y fecundarlos en el laboratorio con espermatozoides del padre. Si se produce la fecundación, esto suele ocurrir a las 12-15 horas y a partir de este momento el embrión comienza a dividirse. Cuando llega a 8-16 células, se transfiere al útero para que se implante y prosiga su desarrollo.
Inseminación artificial: Es la técnica más sencilla y se utiliza cuando no se detectan problemas importantes de infertilidad. Consiste en depositar la muestra del esperma directamente en el útero de la mujer.
Clonación Humana y Bioética
La clonación humana con fines reproductivos no está permitida en ninguna legislación o país porque está en contra de la individualidad de la persona y su dignidad y porque un clon te puede suplantar en la personalidad.
Células Somáticas y Germinales
Las células somáticas son las de todo el cuerpo menos los gametos y estos son los germinales.
Bioética
Es la disciplina que trata de los aspectos éticos relacionados con las aplicaciones de la biomedicina y la biotecnología. La bioética incluye todos los problemas éticos que tienen que ver con la vida en general, extendiendo de esta manera su campo a cuestiones relacionadas con el medio ambiente y al debido trato a los animales.
Aplicaciones de la Biotecnología con Mayor Repercusión Bioética
La salud, el medio ambiente y el respeto a la dignidad humana.
ADN: Estructura y Composición
El ADN es la biomolécula encargada de almacenar la información genética de la célula. Está formada por la unión de pequeñas unidades denominadas nucleótidos y estos se forman por la unión de tres moléculas: azúcares, ácido fosfórico y una base nitrogenada.
Tipos de Nucleótidos
Adenina, timina, citosina y guanina.
Disposición de los Nucleótidos en el ADN
Los nucleótidos se disponen de forma lateral en el ADN.
Código Genético
Se requiere un código genético para relacionar la secuencia de nucleótidos del ADN con la secuencia de aminoácidos de una proteína.
Universalidad del Código Genético
Es igual en todo el mundo (es universal). Se observa la equivalencia entre tripletes y aminoácidos.
Enzimas como Biocatalizadores
Denominamos biocatalizadores a las enzimas porque aceleran dichas reacciones químicas que en ausencia de enzimas serían demasiado lentas o no se producirían.
Especificidad de las Enzimas
Cada enzima solo interviene en una determinada reacción. Esta especificidad depende de su estructura y por tanto de su secuencia de aminoácidos ya que son proteínas.
Tecnología de ADN Recombinante y Organismos Transgénicos
Tecnología de ADN recombinante: técnicas de laboratorio que permiten aislar, combinar, copiar y secuenciar fragmentos de ADN, así como combinar ADN de distinto origen, incluso de diferentes especies.
ADN recombinante: el ADN que contiene fragmentos de ADN de distinto origen.
Organismos transgénicos: son aquellos cuyo genoma ha sido modificado mediante la introducción de uno o varios genes procedentes de otra especie.
Genoma Humano
El genoma está formado por moléculas de ADN organizadas en 23 cromosomas. Contiene toda la información genética para la construcción y supervivencia de dicho individuo.
Utilidad de Conocer el Genoma Humano
- Permite conocer los genes causantes de enfermedades.
- Desarrollar herramientas para detectar los genes y así poder desarrollar tratamientos para poder curarlos.
- Desarrollar herramientas para diagnosticar a las personas portadoras de genes defectuosos.
PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa)
La PCR es una técnica que permite obtener de manera rápida y muy sencilla millones de copias de un fragmento de ADN, realizable en el laboratorio. El proceso de amplificación se realiza en un aparato denominado termociclador. En cada uno de estos ciclos, el ADN se duplica produciendo una nueva copia. Permite hacer análisis más precisos del mismo. Sirve para determinar la huella genética e identificar posibles patógenos.