LOS CROMOSOMAS.
Se descubren en el año 1789 como bastones que se encontraban en el núcleo de las células se descubrieron gracias a los microscopios. A principios del S.XX se relacionan a los cromosomas con la herencia, cada especie tiene un numero característico de cromosomas. Los humanos tienes 46, las patatas 48, los perros 78 y hay plantas que tienen hasta 600 cromosomas.
Cuando hablamos de tipos de cromosomas observamos dos tipos de organismos:1 .Los más primitivos llamados haploides (N) que solo tienen una copia de cada cromosoma
2 .También encontramos los organismos diploides y se representan como 2N (2x23=46) estos tienes dos copias de cada cromosoma la ventaja es tener un cromosoma de seguridad, tenemos los cromosomas por parejas y a cada uno de la pareja son a los que se les llaman cromosomas homólogos. Cromosomas homólogos son los que tiene la misma forma, el mismo tamaño y el mismo aspecto, pero no son necesariamente iguales uno puede decir color de ojos negro y otro color de ojos marrón hablan de lo mismo pero no exactamente igual.
Los organismos diploides tienen una reproducción sexual que se da por la fusión de los gemetos que produce la fecundación y de hay viene el cigoto.
Los gamentos tienen 23 cromosomas, se reduce a la mitad y esto es para que cuando ocurra la fecundación el cigoto tenga 46 y esto lo produce la MEIOSIS (se duplica una vez y se divide dos) que solo se produce en testículos y ovarios el resto del cuerpo se divide por MITOSIS (se duplica y divide una vez)
¿Cómo se estudian los cromosomas?
Para estudiarlo se fotografían se amplían se recortan y se colocan por parejas ya que son homólogos esto se hace con Cariotipo para ver si hay algún tipo de anormalidad cromosómica la anormalidad cromosómica más frecuente es el síndrome de Down las personas que lo sufren tiene 47 cromosomas y esto se da por la trisomia par 21 esto es congénito y se hereda, también se puede dar el cáncer ya que las células cancerosas tiene mas cromosomas que las normales pero en este caso no es hereditario.
LOS GENES
Los genes son fragmentos de los cromosomas, un cromosoma se divide en genes.
Un gen un gen tiene información para construir una proteína completa (tienen los planos)esta proteína es la que determina los caracteres biológicos. Los seres vivos se dividen en muchos de estos caracteres biológicos como Color de piel, estatura, peso, tipo de cabello etc.
El conjunto de los de los genes de un individuo es el genotipo mientra que el fenotipo es la manifestación de estos genes (aspecto externo).
El gen tiene dos formas:
¨A¨ y ¨a¨ son los llamados alelos ¨A¨ Domina ¨a¨ es decir que si ¨A¨ es verde domina el verde, ha esto se le conoce como dominancia completa, se descubrió que todas las combinaciones se forman al azar
Otros caracteres biológicos tienen la llamada codominancia (nadie domina) como por ejemplo la flor del guisante. El fenotipo es determinado por el genotipo. Todos los genes no pueden formar cualquier proteína sino que fabrican su proteína. La diferenciación celular solo pueden diferenciarse las células madre embrionarias que son totipotentes.
ADN acidonucleicos.
El adn es una sustancia blanquecina muy compleja y grande su tamaños se da porque es polímero.
Una cadena de adn esta formada entre 120 y 150 millones de nucleótidos, el nucleótido esta formado por una pentosa y esta puede ser Ribosa (arn) o Desosirribosa (adn) además de esto hay una base nitrogenada que la componen adenina, timina, guanina y citosina en el ADN en el ARN hay adenia, uracilo, guanina y citosina.
Una molecula de adn esta formada por dos cadenas de nucleótidos en doble hélice, en forma de escalera de caracol en la que los pasamanos están formados de fosforo y pentosa los peldaños de bases N enfrentados unidos por enlaces. A con T 2 enlaces y G con C 3 enlaces son complementarias.
Propiedades del ADN
1.Duplicacion del ADN. Es la única molecula capaz de autorreplicarse, es capaz de utilizarse así misma como modelo para formar una copia. La duplicación consiste en la abertura de las cadenas y frente a estas forman las cadenas complementarias, esta propiedad es esencial para la división celular, ha este proceso se le conoce como división celular por mitosis. Este proceso en la reproducción celular no serviría ya que el cigoto tendría el doble de ADN por eso se da la división celular por meiosis.
2.Codigo Genético. Es lo mas esencial en el funcionamiento de los seres vivos.
El ADN es un polímero compuesto de moléculas mas pequeñas llamadas monómeros. El ADN tiene un orden y esto es lo mismo que tener información genética por eso la información del ADN es el código genético y el código genético es como un idioma por ejemplo.
CODIGO GENETICO | IDIOMAS |
Tiene 4 letras A, C, G, T | Tiene 27 letras |
Tine que haber 3 letras para que nos den hasta 64 conceptos | Estas letras sirven para formar palabras y estas palabras un concepto |
Los genes serian las frases y la proteína seria el sentido completo | Las frases tienen que tener un sentido completo |
La secuencia del ADN determina la secuencia de aminoácidos y esta lleva la información de las proteínas que a su vez determina la función, la mayoría de las funciones de los seres vivos la hacen sus proteínas.
Así podemos entender lo que es una mutación que es el cambio en la secuencia del ADN y esto produce un cambio en la secuencia de aminoácidos y esto produce un cambio en la forma y la función de la proteína (las mutaciones son un cambio brusco en el gen).
Características del Código Genético.
Es universal
Es degenerado ya que hay más de un triplete por aminoácido
No es imperfecto
Tiene tripletes de iniciación y finalización
3.Transcripción. Consiste en pasar la información al citoplasma y eso se consigue a través del ARN que copia el gen y se encuentra dentro del núcleo y lo que hace es pasar esa información al citoplasma y de ahí su nombre ARN mensajero.
4.Sintesis de proteínas. Lo hace el ribosoma que se coloca encima del ARN mensajero ocupando dos tripletes y permitiendo que otros ARN se coloquen en los tripletres correspondientes y asi el ribosoma lea el código genético.
INGENIERIA GENÉTICA
Consiste en pasar genes de una especie a otra. Las bacterias son organismos extraordinarios ya que son el primer ser vivo existente en la tierra también por su metabolismo que es el funcionamiento de un organismo, el metabolismo de la bacteria es exclusivo ningún otro ser vivo lo tiene ya que es capaz de:
Comer cualquier cosa
Sobrevivir a temperaturas altísimas
Son capaces de fabricar antibióticos ante bacterias y hongos
Luchan contra los virus con encinas de restricción, estas encimas son proteínas que aceleran las reacciones del metabolismo y rompen el ADN del virus y así se anula su toxicidad. Lo hacen porque reconocen ciertas secuencias de nucleótidos y se unen a ellas y luego cortan, en las bacterias encontramos 400 encimas de restricción distintas.
¿Cómo se pegan los genes?
Se pegan a través de las bacterias que aparte de su cromosoma circular también presentan fragmentos de ADN circulares (plasmidos) estos frabrican sus propias proteínas como el antibiótico que le permite autoduplicarse y además la característica más importante es que puede estar libre o integrado al cromosoma, este proceso se basa en cortar un gen con una encima de restricción unirlo a un plasmido e integrarlo en el microsoma a esto se le conoce como ADN recombinante.
El primer ADN recombinante se consuigue en 1972 esto permitió crear especies nuevas como bacterias que degradan el petróleo, plantas que producen insecticidas, gusanos que forman seda de colores, este tema tenía una utilidad medica ya que los genes humanos se pasan a las bacterias y se da por ejemplo:
La fabricación de insulina a través del extracto de páncreas
Hormonas de crecimientos que se obtienen del cerebro de cadáveres
La vacuna contra la hepatitis
La creación de vida artificial.
TRANSGENICOS
Son organismos a los que se les ha introducido genes de otras especies, también conocidos como OMG (organismos modificados genéticamente).
Los primeros organismos modificados genéticamente son las plantas ya que había un genero de bacterias llamada agrobacterium que las infectaba, los plásmidos de estas tenían capacidad para integrarse en el cromosoma de la planta, el problema estaba en las plantas que no se infectaban y con estas lo que se hacía era dispararles perdigones de oro y así se consiguió que no se pudriesen o como la planta de algodón o la patata ser resistentes a los escarabajos.
También se da en los animales (Animales transgénicos.)
Se da en las células que construyen los embriones en tres días que tienes mucha capacidad de integrar genes y Así se puede obtener pollos, vacas, ovejas etc, con un interés económico o médico
También se da en los seres humanos.
Se utiliza el virus como vehículo vector para transferir genes.
También se dan en los alimentos (alimentos transgénicos).
Son los que llevan una sustancia que es producida por un organismo modificado genéticamente (OMG)
TERAPIA GENÉTICA.
Consiste en un tratamiento para enfermedades genéticas causadas por mutaciones.
Se realiza con las personas gracias a los retrovirus que son virus que cuando se infectan integran su ADN al cromosoma celular, y consiste en localizar la mutación en el paciente e implantarle el gen correcto, y esto se hacía añadiéndole al retrovirus un gen humano y este retrovirus se utilizaba para infectar a las células enfermas del paciente y de esta forma las células pasan a ser sanas y cuando es asi se reimplantan al paciente sustituyendo las células enfermas.
Lo primero que se hizo fue probarlo en animales y en 1989 se aplico en humanos y en la primera enfermedad en la que se utilizo fue en la indeficiencia inmunitaria combinada que se debe a una mutacion que produce globulos blancos incorrectos y estos son las células defensivas, estas personas no tenían defensa se les conocía como niños burbuja fue un gran éxito ya que estas personas terminaron curándose.
La siguiente cuestión era combatir el cáncer pero esas difícil ya que ocurre por mas mutaciones que se dan al mismos tiempo. No existe ningún tipo de conflicto si su fin es curar enfermedades pero si hay debate cuando se trata de cambiar el aspecto físico que no es legal.
PROYECTO GENOMA HUMANO.
Es uno de los principales logros científicos de toda la historia, era un proyecto internacional cuyo objetivo era conocer el orden de los nucleótidos en el ADN humano, este proyecto se presento en 1990 y en el 200 se presentaba el genoma humano, para conocerlo las células que se utilizaron fueron la células sanguíneas y espermáticas ya que son células sencillas y tiene el ADN más accesible.
Lo 1º que se hacía era extraer los cromosomas luego se partian en fragmentos y cada fragmento se secuenciaba con mucha precisión y luego se vuelve a unir para tener el cromosoma completo.
Para esto era necesario potentes ordenadores, este descubrimiento fue una carrera entre dos oponentes por un lado un consorcio público internacional que tenían 1.100 investigadores de todos los países que se quisieron sumar y por otro lado una empresa privada americana que lo hacía por puro negocio, finalmente llgaron a un acuerdo que acelero mucho el proceso, esta investigación la comparaban con coger una enciclopedia arrancar las paginas trocearlas y luego volver a reconstruirlo.
Durante este proceso se secuenciaron 3000 millones de pares de nucleótidos de esta forma se secuenciaron los 30.000 genes de los humanos, con el genoma humano se descubrió que el 99,5% de nuestro ADN es ADN sin información solo tienes una función estructural para mantener el cromosoma y para proteger de las mutaciones, con esto se descubrió que el 0,5% restante son los verdaderos genes del ADN y también se comprueba que solo nos diferencia el 0.01% y esto es lo que realmente interesa a las compañías farmacéuticas porque permite la medicina personalizada.
HUELLA GENETICA.
Cada persona tiene una hulla genética que la diferencia del resto esta huella es lo que nos diferencia y es difícil de encontrar ya que se encuentra en el 0,01% que nos diferencia, En 1985 Alec Jeffrey descubrió que había pequeños fragmentos del ADN (mini satélites) que forman parte de la chatarra genética y descubrió que se repetían un número de veces distinto de un individuo a otro y de ahí la huella genética Invento una tectica que consistía en obtener un código de barras individual y que sirve para determinar la paternidad también para la investigación criminal para la identificación de cadáveres…
CELULAS MADRE EMBRIONARIAS.
La reproducción celular consiste en introducir un espermatozoide en un ovulo para que se produzca la fecundación y de ahí el cigoto que empieza a dividirse y da lugar al blastocito que está formado por unas 150 células y tarda en formarse 4 o 5 días desde la fecundación. En las que hay unas células que se encuentran en la superficie del blastocito que formaran la placenta mientras que el interior esta formado por un liquido con células madres embrionarias que formaran el feto.
Las células madre tiene unas características:
Son indiferenciadas
Se dividen muchas veces y conservan esta capacidadSon capaces de sufrir la diferenciación celular
Pueden formar hasta 200 tipos.
Existen tres tipos de células:
Las totipotentes (pueden generar un individuo completo, son totipotentes hasta los dos días de la fecundación)
Pluripotentes (sirven para generar cualquier tejido, 4-5 días desde la fecundación)
Multipotentes (sirven para generar un tejido y están presentes desde el 5º día )
La diferenciación celular depende de los genes, de ciertas sustancias y del contacto con células vecinas esto sirve para el tratamiento de muchas enfermedades pero sobre todo para los trasplantes, es la solución siempre que no haya rechazo, son células fundamentales para el crecimiento y la reparación de tejidos dañados, estas células las tenemos todos los seres vivos y se encuentran en el embrión y en el cordon umbilical en los adultos también podemos encontrar pero el problema de estas es el rechazo.
CLONACIÓN.
Es un proceso natural en los unicelulares en plantas y en algunos animales, de esta forma aparecen los gemelos.
La clonación no es mas que una reproducción asexual y esto se produce por la división celular por mitosis cuando nos referimos a la clonación artificial lo que se hace es a un ovulo quitarle el nucleo y se le mete un nucleo de una celula adulta este ovulo pasa a ser un cigoto y este cigoto un embrión luego se implanta en el utero y se forma un individuo ha este proceso se le conoce como clonación reproductiva.
En 1997 se hizo la primera clonación reproductiva con la oveja Dolly para ello hicieron falta 277 óvulos y de todos ellos solo 29 quedaron como embriones clonados y de estos 29 solo uno se desarrollo.
El primer humano fue en 2001 se cogieron 41 óvulos y solo se desarrollo uno al cual se mato cuando tenía 6 células, en torno a esto hay una gran polémica.
CLONACIÓN TERAPEUTICA.
Tiene el fin de curar no de reproducir, después de hacer todos los pasos para sacar a un embrión sus células madre y estas células madres son clónicas de un individuo enfermo y se utiliza para curarlo como por ejemplo para los transplantes para curar graves lesiones como cardiacas o fracturas también para quemaduras muy grandes o para enfermedades como la diabetes el parkinson leucemia, alzheimer..
Todas estas soluciones tienen muchas pegas:
Muchos óvulos
Pocos se desarrollan
Pueden desarrollarse con anormalidades
Además las células madres terminan siendo cancerígenas
Y a todo lo anterior se le suma los problemas éticos
Mejor que el otro.
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