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TRANSCRIPCIÓN, Ingeniería genética, Regulación de la expresión génica: el…
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Ingeniería genética
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Técnica de clonación
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Clonación de organismos completos, tanto plantas como animales
Clonación de ADN o ARN mediante la técnica de clonación acelular (PCR), o la de clonación celular (ADN recombinante)
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-ARNm: obtenido del núcleo y lleva la información para sintetizar cada proteína
-Ribosomas: en ellos se realiza la síntesis de proteínas
-ARN de transferencia: que aporta aminoácidos
-Enzimas y energía que catalizen el proceso y que aporten energía debido a que es un proceso anabólico y se consume energía
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en la manipulación genética se usan un grupo extenso de enzimas. Las más importantes son las endonucleasas de restricción o restrictasas. Son enzimas que las bacterias usan para destruir el ADN foráneo. Actúan reconociendo secuencias de nucleótidos específicas y cortan el ADN en los puntos con esa secuencia específica.
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-Consiste en fabricar una molécula de ARN, ya sea ribosómico, mensajero o de transferencia, a partir de un molde de ADN
-En eucariotas este procesos ocurre en el núcleo
-Cadena molde de ADN
-Ribonucleótidos trifosfatos (A,G,C y U)
-ARN polimeras que realizen la unión de esos nucleótidos. En eucariotas existen 3 tipos y en procariotas solo 1
La ARN polimerasa se une a la región promotora del ADN(secuencia específica de bases). Esta región es detectada por unos factores de iniciación a los que se une la ARN polimerasa y abre una horquilla de transcripción que inicia el proceso de transcripción
-La ARN polimera lee la cadena molde en sentido 3'--->5' y fabrica ribonucleótidos en sentido 5'--->3', respentando siempre la complementariedad de bases.
-No se necesita cebador para iniciar el proceso
-Cuando la ARN polimerasa lleva 30 nucleótidos añadidos, coloca en el extremo 5' una caperuza de metil guanosina(importante en la traducción)
Una secuencia concreta le indica a la ARN polimeerasa que ya se acabó la transcripción( en procariotas se llama polindrómicas). Entonces se le añade una serie de nucleótidos de adenina conocidos como la cola poli A. Es en este momento cuando el ARN ahora llamado ARN heterogéneo nuclear se libera.
-Solo ocurre en eucariotas
-El ARN heterogéneo nuclear no es apto para que su información sea traducida, por lo que tiene que pasar por un proceso de maduración.
-Este ARN contiene regiones llamadas intrones(secuencias sin sentido que hay que eliminar) y exones(secuencias con sentido que si codifican). Los intrones se deben quitar y se van a unir los axones. Como resultado tenemos una molécula de ARN m propiamente.
-Secuencia de nucleótidos que especifíca la secuencia de aminoácidos
-Se necesitan 3 nucleótidos para codificar un aminoácido
-Por esto el código genético es un código de 3 letras, que en conjunto reciben el nombre de codones o tripletes
-Existen un codón iniciador (AUG), que codifica para la metonimia y otros terminadores (UAA,UAG,UGA), que no codifican para formar aminoácidos
-Compartido por todo los organismos incluso algunos virus
-Ha tenido un solo origen evolutivo
-Existen excepciones en las mitocondrias y algunos protozoos
A excepción de la metionimia y el triptófano una aminoácido esta codificado por más de un codón. Hay varios posibles codones que dan lugar a un mismo aminoácido
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-ARN m y proteínas
-Estructuralmente: dos subunidades, una mayor y otra menor que permanecen separadas hasta que llega el momento de sintetizar
-La subunidad mayor presenta 3 espacios: El sitio A o aminoacil (donde entran los ARNt con los aminoácidos), el sitio P o peptidil (donde se sitúa la cadena polipepídica en formación) y el sitio E (donde se coloca el ARNt antes de salir del ribosoma)
-Encargado de transportar los aminoácidos hasta los ribosomas
-Poseen triplete de bases (anticodón) complementario al codón del ARN m
-Su molécula presenta un extremo 3' al que se une un aminoácido determinado por el anticodón
Los aminoácidos que se encuentran libres en el citoplasma se unen a una molécula de ARNt, concretamente se unen al extremo 3', gracias a la acción de una enzima,la aminoacil-ARNt sintetasa y da lugar a un complejo denominado aminoacil-ARNt. Este proceso de unión requiere gasto de energía en forma de ATP
-Tras detectar al entrada de una molécula de ARNm al citoplsma, una sobunidad ribosómica pequeña se una al extremo 5' de la misma, concretamente al codón iniciador (AUG) y a la caperuza que indica el inicio del proceso de biosíntesis. Una vez se encuentran unida la subunidad menor al ARNm se forma un complejo de iniciación
-Posteriormente se une al ARNt al codón iniciador
-Finalmente se une la subunidad mayor a ese complejo de iniciación.
-La fase de iniciación es catalizada por los factores de iniciación.
El ARN t se va a unir al segundo codón del ARNm, en el sitio A del ribosoma
El primer aminoácido del sitio P rompe su enlace con el ARNt y se une al nuevo aminoácido que se ha incorporado en el 1º paso, mediante un enlace petídico
El ribosoma continua leyendo ARN m y este se desplaza un codón, de manera que el codón que estaba en el sitio P pasa al sitio E(sale) y del sitio A, al sitio P. Al sitio A que otra vez se encuentra desocupado se le une otro ARNt y se repite el mismo proceso
-Todos las células de un mismo organismo tiene la misma cantidad y tipo de genes. En un tipo celular se van a expresar unos y otros no, dependiendo de su función, forma,... Esto es un amanera de economizar energía y recursos
Este modelo supone la existencia de una región próxima al gen que se necesita transcribir denominada región promotora, que es el lugar donde se une la
enzima ARN-polimerasa que va a transcribir el gen. Próxima al promotor, incluso formando
parte de él, existe otra región llamada región operadora u operador, a la cual se puede unir o no una proteína especial denominada represor que se fabrica a partir de un gen especial llamado gen regulador. La proteína represora se une a la región promotora y bloquea la transripción debido a que no deja pasar a la ARN polimerasa, impidiendo que se transcriban y por consiguiente que se traduzcan los genes estructurales
Siempre está bloqueada la transcripción debido a que siempre esta unida la proteína represora al operador . La única forma de separarla y que se inicie la transcripción de esos genes estructurales es añadiendo lactosa
El operador siempre está libre, perro cuando aparece una sustancia llamada correpresor indice a la fabricación de la proteína represora para que se una al operador y evite la transcripción
represor en su forma activa y no hay transcripción por lo que la célula no tendrá enzimas para metabolizarla
esta se une a la represora y cambia su conformación evitando que se una al operador. La transcripción en este caso esta activa por lo que la lactosa se podrá metabolizar
Gracias a la croamatina. Esta puede estar mas compactada o menos haciendo los genes mas o menos accesibles (heterocromtina y eucromatina)
afectan a las células reproductoras, se transmiten a los descendientes
afectan a células somáticas, no se transmiten a los descendientes
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Cambio de uno o más pares de nucleótidos. Transición si es una purina por otra o una pirimidina por otra. Transversión si se cambia una purina por una pirimidina o viceversa
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Son modificaciones en la estructura de los cromosomas, afectando al orden o al número de los genes dentro de un cromosoma
homólogas (entre cromosomas homólogos) o heterólogas (entre dos cromosomas no homólogos), consisten en el cambio de lugar de un segmento de cromosoma
un segmento de cromosoma se rompe, gira 180º y se suelda
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Alteraciones en el número normal de una dotación cromosómica. (Síndrome de Turner o Síndrome de Down)
Alteraciones en el número de dotaciones cromosómicas completa. Triploides, poliploides,...
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-Sustancias análogas a bases nitrogenadas, sustituyen a las bases nitrogenadas del ADN y provocan transiciones
-Sustancias intercalantes: se intercalan entre las bases de una cadena dando origen a
inserciones o delecciones de un solo par de bases
-Agentes alquilantes: añaden grupos etilo o metilo a las bases nitrogenadas alterando la
replicación del ADN
-Ácido nitroso: Transforma la citosina en uracilo y la adenina en hipoxantina provocando incorporación de bases erróneas en la replicación del ADN
-Radiaciones ionizantes: (rayos X), rompen el esqueleto azúcar-fosfato
-Radiaciones no ionizantes: (rayos UV), Provocan la formación de enlaces covalentes entre dos bases pirimidínicas contiguas
microorganismos como bacterias, virus, hongos, etc… que interfieren en el material genético de la célula a la que parasitan, provocando así alteraciones en el material genético
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cataliza la formación del enlace fosfodiéster, sellando la cadena de ADN
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se trata de conocer la secuencia de nucleótidos del ADN. Para ello se generan múltiples fragmentos del ADN en cuestión cuyo tamaño se diferencian en una base. Posteriormente se separan
por tamaños formándose bandas de longitud decreciente que permiten leer la secuencia de bases
se basa en el apareamiento del ácido nucléico con otra molécula de ADN o ARN. Para ello es necesario que las secuencias de bases sean complementarias
permite amplificar secuencias de ADN a partir de un fragmento, cebador, mediante la ADN polimerasa
está encaminado a la obtención de un clon. Un clon es un conjunto de elementos genéticamente iguales
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se utiliza en ingeniería genética para la síntesis de proteínas como la Insulina o la hormona del crecimiento, en el desarrollo de organismos transgénicos y en la amplificación del ADN, es decir, en obtener un gran número de copias de un gen determinado