La información genética estaba contenida en algún tipo de molécula (que él no pudo determinar) presente en las células-bacterias en este caso- y que esa molécula porta la información aunque la célula muera




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títuloLa información genética estaba contenida en algún tipo de molécula (que él no pudo determinar) presente en las células-bacterias en este caso- y que esa molécula porta la información aunque la célula muera
fecha de publicación19.01.2016
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Resuelto 1º Examen 3º evaluación.doc

1-

a)

I-La contribución de Grifhit a la genética molecular fue demostrar que la información genética estaba contenida en algún tipo de molécula (que él no pudo determinar) presente en las células-bacterias en este caso- y que esa molécula porta la información aunque la célula muera.

Para ello experimentó con dos cepas de bacterias de Streptococcus pneumoniae:

Cepa virulenta (o patógena) con cápsula y

Cepa no virulenta, sin cápsula.

Demostró que la cepa sin cápsula, no virulenta adquiría la característica genética de “producir cápsula”, y por tanto hacerse patógena, a partir de bacterias con cápsula (virulentas) muertas, cuyas células estaban rotas o lisadas. (De alguna manera la molécula portadora del carácter “capsula”, había entrado en las bacterias no patógenas y esa molécula era funcional).
II- Si este virus híbrido infectara una bacteria, los fagos producidos por multiplicación del híbrido tendrían ADN del fago T2 y cápsida del fago T2, serían por tanto fagos T2. La razón es que es el ADN es la molécula portadora de la información genética y el virus híbrido tenía el ADN del T2, aunque la cápsida fuera de un fago T4. La cápsida que se ensamblará durante la infección por infección del híbrido, estará formada por proteínas codificadas por el ADN del fago T2, y será por tanto una càpsida de T2.
b) Efectivamente hay diferencias importantes entre el material genético de procariotas y de eucariotas, aunque en ambos casos es ADN (Doble cadena, estructura secundaria helicoidal….). Las diferencias fundamentales son:

En Procariotas:

  • El ADN es una molécula circular, sin estructuras terciarias…..

  • El material genético, ADN está libre en el citoplasma y no está empaquetado ni organizado por histonas en estructuras tipo nucleosoma ,conocido como ADN “desnudo”

  • Casi todo el ADN es codificante de proteínas.

  • El gen que codifica para la proteína es una secuencia continua


En eucariotas:

  • El ADN, en un número de moléculas no circulares, está contenido en núcleo y está unido a histonas (se denomina cromatina), en distintos niveles de empaquetamiento (muy, muy empaquetado).

  • Sólo el 10% del ADN codifica para proteínas, del resto su función no se sabe muy bien. Además más del 50% es ADN de secuencia altamente repetitivo.

  • El gen codificador de proteínas NO es una secuencia continua. Cuando se transcriba el ADN a ARNm, este, tendrá secuencias no codificantes llamadas intrones, que se eliminarán del ARNm inicial durante la maduración del ARNm, entre secuencias codificantes de aminoácidos, llamadas exones.

(Estos intrones parece ser que cumplirían una función facilitadora de recombinación entre los exones durante la meiosis)
2-

a) Semiconservativa: Significa que como resultado de la replicación de un ADN, cada ADN resultante tiene una hebra que procede del ADN original o madre y otra hebra que se sintetiza de novo.
Bidireccional significa que a partir d un origen de replicación (o muchos en eucariotas), la replicación avanza en las dos direcciones, formándose dos horquillas de replicación, cada una a un lado del origen. Es decir la helicasa va rompiendo los enlaces por puente de hidrógeno en las dos direcciones.
b) La replicación es un proceso de gran fidelidad lo que quiere decir que se producen muy pocos errores y que los ADN”hijos” son exactos en su secuencia de nucleótidos, casi, al ADN original. Esto es así porque el mecanismo de replicación es muy preciso:

  • durante la replicación, la ADNPolimerasa III no une nucleótidos que no sean complementarios de los de la hebra molde.

  • Si a pesar de todo se cometiera un error, y hubiera un nucleótido mal emparejado “aflojado”, actuarían endonucleasas, ADNpolimerasa I con su actividad exonucleasa y seguiría la ADNPolimerasa III.

También opera un sistema corrector postrreplicación, con la hebra ya finalizada, que repasa las hebras para localizar posibles errores (Si el error se detectara cuando la cadena está terminada, actuarían un conjunto de enzimas postrreplicativas: endonucleasas, ADN polimerasas y ligasas, que reconocen la secuencia original porque está metilada. Todo ello reduce el error hasta uno de cada 1010 bases incorporadas)
3-a) ADN 5’ 3’

A

G

T

C

T

A

T

C

A

G

A

T

3’ 5’

a

ARN 5’ 3’

A

G

U

C

U

A




b Polipéptido

(Faltaría comentar la polaridad del polipéptido que seria N-----------C.)
b) El proceso a es la Transcripción que es la copia de un segmento de ADN desde la hebra molde de ADN a ARN.

Como se refiere a célula eucariota (lo dice en el enunciado), la transcripción se realiza en el núcleo, en cualquier lugar de la cromatina. (Si fuera ARNr se realizaría en un lugar específico, en el nucleolo)- también se da transcripción en mitocondrias y cloroplastos-
El proceso b es la traducción. Este proceso consiste en la síntesis de un polipéptido concreto según la secuencia concreta indicada por el ARNm, según una correspondencia entre nucleótidos y aminoácidos conocida como “código genético”. Esto se realiza en los ribosomas del citoplasma o los ribosomas asociados al RER.-también en mitocondrias y cloroplastos-
c) El producto señalado no puede ser traducido directamente. Debe experimentar una serie de modificaciones (sólo en eucariotas):

  • se le añade una “CAPeruza” al extremo 5’ según se va produciendo la transcripcion y

  • Al extremo 3’ se añade una “Cola” de A (PoliA).

  • Posteriormente, ya en el citoplasma, debe experimentar el llamado proceso de “maduración” que consiste en eliminar los ignitrones, secuencias de ARN inicial que no son codificadoras de aminoácidos, quedando sólo finalmente los exones -secuencias que si serán traducidas-. Este es el ARNm


4-a)

i-Si, es posible que el cambio o sustitución en una sola base de lugar a la misma proteína porque el código genético es degenerado. Algunos aminoácidos están determinados por varios codones, por tanto la base cambiada puede cambiar el codón pero NO el aminoácido que determina.
Ii-Si. Si el cambio o sustitución de un nucleótido cambia un codón con sentido por otro de terminación, la proteína nueva podría ser mucho más corta.

Iii-No. Un solo cambio o sustitución no puede dar lugar a una proteína totalmente distinta en cuanto a su secuencia. Sólo afectaría en los dos sentidos anteriores.

(Si podría suceder dar una proteína totalmente distinta si en vez de una sustitución se produjera una mutación por inserción o deleción de una base porque se produce un “corrimiento de lectura” a partir de la adicción o delección.)
b) Una triploidía es una mutación genómica que cambia el número de juegos cromosómicos habitual en una especie. Si suponemos que la especie es diploide, la triploidía supone la existencia de tres juegos de cromosomas en vez de dos.

Son viables en plantas, e incluso tienen interés agrícola por ser más grandes: trigos, plátanos. En animales no suelen ser viables, las polipploidías dan problemas en el funcionamiento celular..
c) Una trisomía es una mutación genómica (una aneuploidía) que altera el número normal de un determinado cromosoma. Si suponemos que la especie es diploide, de un determinado tipo de cromosoma tiene tres en vez de dos, por ejemplo la trisomía de 21, o la XXX en humanos.

Se originan normalmente por una incorrecta separación (no disyunción) de una pareja de cromosomas homólogos durante la anafase meiótica I, por lo que una de las células recibe n+1 cromosoma y otra n-1. (En humanos el error sucede en la formación de los gametos.)


d) Las mutaciones juegan un papel fundamental en la evolución porque son la fuente primaria de variabilidad genética sobre la que actuará la selección natural (también se origina mediante mecanismos de recombinación, pero las mutaciones originan las nuevas secuencias).

Dado el origen común de todos los seres vivos, los ADN tan diverso que ahora existen debieron y deben originarse principalmente por mutaciones.

Algunos ejemplos concretos de cómo las mutaciones son claves en la evolución serían:

  • Hoy en día se sabe que todas las globinas existentes (tipos de cadenas de las hemoglobinas y mioglobinas) se debieron producir por duplicación y posterior mutación de fragmentos cromosómicos.

  • Parece ser que una fusión de dos cromosomas de primates fue clave en la evolución del hombre. Este tipo de mutaciones fueron muy determinantes en la evolución de los mamíferos en general.


5-

a) Se refiere al Proyecto Genoma Humano. Se trata de un proyecto para conocer la secuencia de nucleótidos del ADN del ser humano. Con esto podremos conocer nuestros orígenes y desarrollar nuevas técnicas para diagnosticar,estudiar y combatir enfermedades.

Entre las conclusiones de la secuenciación completa del genoma humano podemos señalar:

  • Cada gen puede codificar para unas cinco proteínas diferentes, gracias al procesamiento alternativo de al ARNm

  • Sólo el 15% del ADN que constituyen los genes codifican para proteínas. La función del resto se desconoce. (Se especula con que sean genes reguladores)

  • Nos diferenciamos del chimpancé sólo en un 1% del genoma, pero eso afecta a la expresión de los genes.La expresión difiere mucho más en el cerebro que en otras partes del organismo.


b) Las endonucleasas de restricción son enzimas aisladas de bacterias que reconocen secuencias concretas de nucleótidos de una doble hélice y cortan el ADN por esas secuencias. Son imprescindibles en ingeniería genética pues permite cortar el ADN, para aislar el gen de interés y manipularlo.

LA P.C.R. (Reacción en cadena de la polimerasa). Es una técnica que permite copiar (amplificar, “clonar”) fragmentos de ADN en el laboratorio de los que se tenga muy poca cantidad, sin necesidad de utilizar la maquinaria replicativa en células. Es importante porque la mayoría de las técnicas de ADN recombinante requieren grandes cantidades de un segmento de ADN específico.

Los Vectores , vectores de clonación son moléculas de ADN que sirven para transportar genes. Se usan como vectores: bacteriofagos, plásmidos, Retrovirus y adenovirus modificados
c)La terapia génica es el tratamiento de enfermedades mediante modificación genética de los tejidos afectados de la enfermedad. Consiste en la adicción de genes con fines terapeúticos. Como ejemplo tenemos la curación de niños”burbuja” que no producían linfocitos y no podían hacer frente a infecciones. Se les insertó el GEN que les faltaba en células madre de los linfocitos que están en la médula ósea utilizando como vector un virus inactivado. Las células transformadas se reinyectaron al paciente, siendo capaces ahora de producir linfocitos activos (inmunocompetentes)

6-

a)

El tipo de biomoléculas que constituye la membrana plasmática (y membranas en general) son: Lípidos: fosfolípidos, glucolípidos (esfingolípidos en células animales) y Esteroles* (colesterol en células animales y fitoesteroles en células vegetales). Proteínas. Glúcidos: principalmente oligosacáridos asociados a proteínas y lípidos.

*No en células procariotas

b)La organización de estos diferentes tipos de biomoléculas para constituir la membrana, según el modelo de Mosaico Fluido se puede resumir:

Los fosfolípidos, gracias a su carácter anfipático, forman una bicapa, entre estos también se sitúan moléculas de colesterol que dan estabilidad a los fosfolípidos(en células animales) y fitoesteroles (en vegetales).

Asociadas a la bicapa se encuentran las proteínas, más o menos embebidas en esta estructura bicapa. Las proteínas predominan en la cara interior o citoplasmática de la membrana. Ambos tipos de biomoléculas, lípidos y componen un “mosaico” en el que las moléculas indicadas tienen capacidad de moverse, dotando a la membrana de “fluidez”.

Los glúcidos, principalmente oligosacáridos, se presentan en la cara externa y están asociados a lípidos o a proteínas.(Importantes en algunos tipos de células animales conformando el glucocalix)

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