ESTRUCTURA I NATURALESA DEL MATERIAL GENÈTIC

 

Per a introduir la nova unitat, el professor ens va plantejar una activitat relacionada en la qual ens donava una sequencia de lletres que havíem de desxifrar. Després de realitzar aquesta activitat i explicar-nos de què es tractava vam començar la teoria sobre l’estructura i naturalesa del material genètic.

 

 

 

LEEUWENHOEK:

Leeuwenhoke, prop del 1927, estava observant un espermatozoide en el microscopi, quan va creure veure una figura en l'interior, com una mena de persona en miniatura a la qual li va posar el nom de homúncul. Llavors es va pensar que tot el material genètic provenia només dels homes.

(espermatozoide)

 

MENDEL:

 Més tard, Mendel va descobrir que dins dels essers hi havia un "factor" que es transmetia de generació en generació.

 

 FRED GRIFFITH:

 En el 1927 Fred estava experimentant amb una bactèria anomenada pneumocòccics. Al injectar els pneumocòccics als ratolins va descobrir que hi havien dues famílies de pneumocòccics, uns que mataven als ratolins i els altres no. Motivat per el factor del que parlava Mendel va dissenyar un invent que va ser: col·lectar pneumocòccics de la família que destruïen els ratolins i bullir-los perquè es quedessin a fragments. Posteriorment va barrejar aquests fragments de pneumocòccics "assassins" amb els inofensius i al injectar aquesta mescla als ratolins, no en va sobreviure cap. Semblava ser que els pneumocòccics inofensius havien aprés a ser assassins amb alguna informació que havien incorporat dels pneumocòccics assassins. per tant, va arribar a la conclusió que  la informació genètica té una base material.

 










OSWALD AVERY:

 En 1944, seguit dels passos de Griffith, va tornar a fer el mateix experiment però afegint un producte  anomenat DNasa que destrueix el material de les cèl·lules i amb proteasa que destrueix les Proteïnes. Va veure que quan se li introduïa DNasa al experiment de griffith, no funcionava. No hi havia transmissió de la informació.

DNasa + fragments de pneumocòccic assasí= ratolí mort.

Proteasa + fragments de pneumocòccic assassí= ratolí viu.

 

 
MARTA CHASE I ALFRED HERSHEY:

Marta Chase i Alfred Hershey estaven d’acord amb qui hi havia un “factor” que transmetia informació genètica i que estava fet de ADN. Va ser quan en el 1953 van fer un descobriment amb uns virus anomenats bacteriòfags que mataven els bacteris i injectaven el seu material genètic. En un pot van introduir uns bacteriòfags amb components radioactius (en l’ADN) i un darrer pot amb components radioactius (en les proteïnes). En el primer pot hi havia radioactivitat en canvi en el segon no.












 



 








CHARGAFF:

Cap  al 1950 chargaff es va fixar en que l’ADN conté 4 components principals: (A) Ademina, (T) Timina, (G) Guamina (C) citosina =nucleotics. Va descobrir que en l’ADN sempre hi havia la mateixa proporció de A que de T i de G que de C i semblava ser que anaven emparellades. Més tard Watson i Crick van afirmar que el ADN tenia una estructura de dues cadenes de nucleòtids enrotllades sobre si mateixa en forma helicoïdal.

 





 














DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA MOLECULAR:

En el ADN poden haver-hi fins a 64 combinacions de nucleòtids, hi ha tres pautes de lectura, sis en total, a baix i a dalt. En el codó o triplet la seqüència és de 3 nucleòtids que codifiquen el seu missatge per a la proteïna que aquesta depèn de la seqüència de aminoàcids.

En el ARN que és la copia de la cadena de dalt de nucleòtids dins el ADN. L’ADN fa una còpia dins el nucli (ARNmissatger) i es passa al citoplasma que fa el procés de transcripció per crear les proteïnes que son les encarregades de produir el fenotip.

MUTACIONS:

Mutacions puntuals:

Dins de la cadena de nucleòtids hi poden haver una sèrie de mutacions:

Un sol nucleòtid:

 1) Substitució: Quan en alguna seqüència de nucleòtids la lletra de dalt no correspon amb la de a baix o al contrari.

2) Deleció: Quan en alguna seqüència de nucleòtids falta alguna de les lletres (A,T,G,C)

3) Inserció: Quan en alguna seqüència de nucleòtids s’afegeix una lletra de més.

Mutacions més grans:

Afecten a més d’un nucleòtid:

1) Insercions: Quan en alguna seqüència de nucleòtids s’afegeix una o més lletres que no corresponen.

2) Delecions: Quan en alguna seqüència de nucleòtids falten més lletres (A,T,G,C).

3) Duplicacions: Quan en alguna seqüència de nucleòtids es dupliquen més de dues  lletres.



 

 

Per a introduir la nova unitat, el professor ens va plantejar una activitat relacionada en la qual ens donava una seqüència de lletres que havíem de desxifrar. Després de realitzar aquesta activitat i explicar-nos de què es tractava vam començar la teoria sobre l’estructura i naturalesa del material genètic.

 

 

En aquesta nova explicació del temari hem introduït una sèrie de vocabulari que s’anirà veient a continuació.

 

EXPRESSIÓ GENÈTICA:

Cèl·lules mare i clonació:

·    Cèl·lules mare: cèl·lules des diferenciades.

·    Cada part del nostre cos esta dividida en segments i en aquests segments hi han tota varietat de cèl·lules que tenen la seva funció especifica. És gràcies al Promotor: seqüència del ADN que activa/desactiva les cèl·lules, les codifica i les regula. Que més a més fa que s’enganxin proteïnes (activadores o inhibidores) que activaran o  desactivaran els gens del cromosoma segons la funció que hagi de fer la cèl·lula.

DIFERENCIACIÓ:

 Procés en el que les cèl·lules s’especialitzen. Dins d’aquest procés veiem el canvi de les cèl·lules.

· 1) Cèl·lula totipotent: cèl·lula que pot ser qualsevol tipus de cèl·lula.

· 2) Cèl·lula pluripotent: cèl·lula que no pot ser qualsevol tipus de cèl·lula, però encara té les possibilitats de ser distintes.

·  3) Cèl·lula especialitzada: cèl·lula amb una funció determinada.

 

 DESDIFERENCIACIÓ:

 Fer que la cèl·lula oblidi quin és el seu origen.

·   Clonació:

 

·    Clon: idèntic genèticament a un altre.

 

 

Diferents tipus de clonació: 

·   Clonació reproductiva: agafar la cèl·lula i fas tot el cicle fins que sigui un ésser viu.

·  Clonació no reproductiva: no es genera tot un nou individu, sinó que es fa servir per recrear teixits i òrgans.

 

ENZIMS DE RESTRICCIÓ, CLONATGE I SINTESI HETEROLOGA:

Transgènics:

En una seqüència d’ADN els bacteriòfags poden tallar l’ADN per els palíndroms que són: seqüències de lletres que és llegeixen igual independentment del sentit.

·  Diana de restricció: Seqüència específica de l'ADN (són tallades per enzims de restricció). Totes les dianes són palíndroms.

·    Enzims de restricció: Proteïnes que detecten l'ADN i tallen palíndroms.

 

-Els bacteris estan formats per un Plasmidi principals i plasmidis secundaris (que amb aquests segons se’ls poden passar amb altres bacteris= transformació).

·   Plasmidi: cromosomes circulars dels bacteris.

 

SÍNTESI HETEROLOGA:

En aquest procés el que és fa es tallar i enganxar ADN. S’ha de buscar un bacteri, mirar la seva seqüència i que concordi amb la mateixa seqüència que la del humà i tallar la humana per enganxar-la amb e bacteri. D’aquí surt el Plasmidi recombinant: plasmidi mig bacteri, mig gen humà. Aquest bacteri començarà a produir el que se li hagi injectat com per exemple la insulina humana i quan n’hi hagi prou es trencarà el bacteri I es purificarà la insulina per ser injectada a la persona.

 

· Gel electroforesi: gel que s'utilitza per veure les mides dels fragments que posis (ex: dianes de restricció).

Transgènics: Insertar un gen per millorar la capacitat d’alguna espècie perquè adquireixi noves capacitats. (gens de diferents especies)

Teràpia gènica: Gens de la mateixa espècie per curar una malaltia genètica.

 

ESQUEMA GENERAL INGENIERIA GENÈTICA:

Dogma central biòloga molecular:

ADN---(Transcripció)---ARN---(Traducció)---PROT

 

Desdiferenciació----cèl·lula mare

                           Clonació---- reproductiva

                                      ---- terapèutica

Enginyeria genètica-----síntesi heteròloga

                         ------transgènics

                         ------teràpia genètica