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EL ADN Y SUS APLICACIONES

MARIANGEL ESTEPA TOROCAMILA IZQUIERDO ARANGO 11C

INTRODUCCIÓN

El ADN o ácido desoxirribonucleico, descubierto en 1953 por James Watson y Francis Crick, es el material genético que se encuentra en las células de todos los organismos. Está compuesto por nucleótidos unidos entre sí: Adenina, Timina, Guanina y Citosina. El ordenamiento y secuencia de los nucleótidos forma un polímero de ADN de doble cadena. Las dos cadenas se mantienen unidas por enlaces entre las bases; la adenina se enlaza con la timina, y la citosina con la guanina. La secuencia de estas bases a lo largo de la cadena es lo que codifica las instrucciones para formar proteínas y moléculas de ARN. Este se traduce en un ARN mensajero (ARNm), que contiene la información para generar una o varias proteínas utilizando diversos ARNs, como los ARN de transferencia (ARNt) y ARN ribosomales (ARNr).

ÁCIDO NUCLEICO

Los ácidos nucleicos son grandes polímeros formados por la repetición de monómeros, denominados nucleótidos, unidos mediante enlaces fosfodiéster. Estas biomoléculas dirigen y controlan la síntesis de las proteínas, proporcionando la información que determina su especificidad y características biológicas, ya que contienen las instrucciones necesarias para realizar los procesos vitales y son los responsables de todas las funciones básicas en el organismo.

ADN

ARN

ÁCIDO RIBONUCLEICO

ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO

ADN

El ácido desoxirribonucleico es un ácido nucleico que contiene toda la información genética hereditaria que sirve para desarrollarnos, vivir y reproducirnos. Se encuentra en el núcleo de las células, aunque una pequeña parte también se localiza en las mitocondrias. Está compuesto por 4 estructuras más simples llamadas bases nitrogenadas: Adenina, Guanina, Citosina y Timina.

ARN

El ARN o ácido ribonucleico es el tipo de ácido nucleico que posibilita la síntesis de proteínas. Si bien el ADN contiene la información genética, el ARN es el que permite que esta sea comprendida por las células. Está compuesto por una cadena simple y está dividido en tres tipos: ARN mensajero, ARN de transferencia y ARN ribosómico.

TIPOS DE ÁCIDO NUCLEICO

El ADN es una macromolécula con una estructura de doble hélice. Las 2 hebras que forman el ADN van en sentidos inversos unida por sus bases nitrogenadas (Adenina, Guanina, Citosina y Timina). Suele denominarse como una escalera invertida.

estructura y composición del adn

Formado por desoxirribonucléotidos, que son cadenas de nucléotidos donde cada unidad, a su vez, está constituida por 3 partes: 1. Molécula de azucar de 5 carbonos, llamada desoxirribosa. 2. Un grupo fosfato 3. Cuatro bases nitrogenadas, Adenina, Guanina, Citosina y Timina.

Para llevar las claves a las proteínas, el ADN debe seguir ciertos pasos: 1. Transcripción Aquí la información sobre la DNA se anota sobre una diversa molécula llamada el ARN, que actúa como mensajero para llevar la información a otras partes de la célula. 2. Traslación Los ribosomas actúan mientras que los traductores traducen la clave del mensajero en el formato apropiado de la proteína o en una cadena de aminoácidos que forman los bloques huecos de la proteína. Cada aminoácido es formado combinando tres bases en el ARN. 3. Modificación y estrucuración El tercer paso es modificación y estructuración de la proteína final y envío de ella a las áreas requeridas en la carrocería. 4. Codificación para las proteínas La DNA es leída por los mensajeros que la rompen abierta en únicas cadenas trenzadas del polinucleótido y copiada en el ARN. El ARN forma enfrente de bases de eso el presente en la ADN. Cada una de las bases se reúne en tres y éstas forman los aminoácidos determinados. Existen 20 aminoácidos. 5. Réplica del ADN De una molécula de ADN única, se obtienen dos o más "réplicas". Esta duplicación del material genético se produce de acuerdo con un mecanismo semiconservador, lo que indica que los dos polímeros complementarios del ADN original, al separarse, sirven de molde cada una para la síntesis de una nueva cadena complementaria de la cadena molde.

función del adn

síntesis del adn

Es la creación natural o artificial de moléculas de ácido desoxirribonucleico. La síntesis de ADN ocurre cuando las unidades de nucleótidos que lo componen, vinculadas por enlaces covalentes y enlaces de hidrógeno, se unen para formar ADN; esto puede ocurrir artificialmente (in vitro) o naturalmente (in vivo). Las unidades de nucleótidos están formadas por una base nitrogenada, azúcar pentosa y grupo fosfato. Cada unidad se une cuando se forma un enlace covalente entre su grupo fosfato y el azúcar pentosa del siguiente nucleótido, formando un esqueleto de azúcar-fosfato.

Aplicaciones del ADN

EN MEDICINA: Por medio del ADN, se ha podido abrir investigaciones médicas. Un claro ejemplo es la búsqueda de genes relacionados al cáncer de mama propuesta por Mary-Claire King quien demostró que un solo gen del cromosoma 17, conocido como BRCA1, era responsable por varios cánceres de mamas y ovarios. EN CIENCIAS FORENSES: Su aplicación más común son las “huellas dactilares de ADN”. Cuando se lleva a cabo correctamente, las pruebas basadas en el ADN no sólo proporcionan evidencia excluyente, sino que pueden proporcionar evidencia de la identidad de una persona sin sesgo. EN BIOTECNOLOGÍA: Las aplicaciones del uso del ADN han tenido un gran impacto no solo en las ciencias médicas, sino también, en la biotecnología, ya que por medio del desarrollo de métodos para su aislamiento y purificación hace posible su manipulación en el laboratorio como el uso de enzimas de restricción, la clonación de secuencias especificas o la amplificación mediante métodos como la PCR.

Aplicaciones del ADN

EN ECOLOGÍA: La aplicación de las técnicas genéticas al estudio de la biodiversidad ha contribuido notablemente al estudio de la fauna y flora silvestres. La caracterización y cuantificación de la biodiversidad vivió un fuerte impulso desde la creación del proyecto Barcoding of life y The Consortium for the Barcode of Life (CBOL). Este proyecto plantea como objetivo identificar toda la biodiversidad mediante el uso de pequeñas secuencias de ADN estandarizadas, utilizando el CBOL como red logística. Desde entonces se han unido más de 200 organizaciones de 50 países diferentes al CBOL e impulsó The Barcode of Life Data System para ayudar a la adquisición, almacenamiento, análisis y publicación de todos los datos moleculares enmarcados dentro del CBOL. EN BIOLOGÍA MOLECULAR: Uno de los objetivos de la biología de sistemas es modelar y descubrir propiedades emergentes en células, tejidos y organismos. En la última década, este campo se ha desarrollado rápidamente y aunque se han estado describiendo sistemas cada vez más complejos, realizar una descripción completa es mucho más importante que simplemente agregar componentes adicionales a un modelo.

Aplicaciones del ADN

EN AGRICULTURA: Por medio del ADN, la ingeniería genética en la agricultura, se ha utilizado esencialmente para incrementar la productividad de los cultivos. Las principales mejoras que de hacen son para: Crecer en ambientes diversos, resistencia a sequías o a inundaciones y la disminución de la necesidad de plaguicidas. EN QUÍMICA: Los investigadores del CSIC están obteniendo cristales de ADN de hasta un micrómetro aproximadamente, formados entre 50 y 100 mil tejas de ADN que irán destinados a aplicaciones como pequeños dispositivos de grabación magnética.

EPIGENÉTICA

Es un campo emergente de la ciencia que estudia los cambios hereditarios causados por la activación y desactivación de los genes sin ningún cambio en la secuencia de ADN subyacente del organismo. Actúa como puente entre los genes y el ambiente. En su mayoría de casos, los factores ambientales pueden modificar el estado epigenético e influir en la actividad de los genes.

Bases Científicas

Está molecularmente constituido por nucleótidos que están formados por un azúcar, una base nitrogenada y un fosfato. Es, precisamente, la base nitrogenada la que distingue un nucleótido de otro. Existen cuatro tipos de bases nitrogenadas en el ADN: la adenina (A), la guanina (G), la timina (T) y la citosina (C).

El orden secuencial de estas moléculas en las regiones del genoma denominadas codificantes determinala naturaleza química de las proteínas que son codificadas por estos genes

Aplicaciones

1. En biología del desarrollo, el término "epigenética" hace referencia a la dependencia contextual de los procesos embriológicos tanto internos (materiales maternos, propiedades genéricas físicas y autoorganizativas de las células y los tejidos, procesos de regulación genética, dinámica celular y tisular) como externos (temperatura, humedad, luz, radiación, etc.). 2. En biología evolutiva, las poblaciones emplean la expresión variación epigenética para denominar a la variación fenotípica que resulta de diferentes condiciones ambientales. 3. En la prevención del cáncer, se han desarrollado tecnologías que permiten prever el comportamiento de los genes, y la industria farmacéutica ha mostrado un enorme interés en el desarrollo de fármacos que controlen dichos cambios epigenéticos.

ADN y sostenibilidad

El ADN de la sostenibilidadLa biotecnología podría ser un aliado en el Cambio Climático y en garantizar la Seguridad Alimentaria sin sobreexplotar los recursos naturales. ¿Cuál es el papel de la biotecnología en garantizar el futuro de la alimentación en el mundo? Las técnicas biotecnológicas propician beneficios inmensos que podrían solucionar los problemas de mala nutrición y hambre mundiales, ya que por medio de ellas, la inclusión de alimentos genéticamente modificados con mejores propiedades funcionales proporcionarían una alta contribución para la salud. Gracias a la biotecnologia, la producción de alimentos está creciendo significativamente. Se aplica de disciplina como “toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos”.

Glosario

1. Biotecnología: es la utilización de un organismo vivo de forma estratégica y para el beneficio del hombre. 2. Los polímeros: macromoléculas que se obtienen por la unión de una o más moléculas pequeñas repetidas a lo largo de una cadena. 3. El ARN: ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleótidos que se encarga de trasladar la información genética del ADN con el fin de sintetizar las proteínas según las funciones y características indicadas. 4. Los ribosomas: es una partícula celular hecha de ARN y proteína que lee la secuencia del ARN mensajero. 5. Las moléculas: partícula compuesta por átomos considerada como la más pequeña de una sustancia que tiene todas las propiedades físicas y químicas de esta. 6. Adenina: compuesto químico que las células usan para elaborar los elementos fundamentales del ADN y el ARN. 7. Biodiversidad: variedad de vida en el planeta Tierra compuesto esencialmente por la fauna y la flora. 8. Proteinas: nutrientes formados por cadenas lineales de aminoácidos llamados macromoléculas. 9. Nucleótidos: moléculas orgánicas fundamentales en los ácidos nucléicos formadas por la unión covalente de un nucleósido y un grupo fosfato. 10. Embriológico: rama de la biología que se encarga de estudiar la morfogénesis, el desarrollo embrionario y nervioso desde la gametogénesis hasta el momento del nacimiento de los seres vivos. 11. Genética: rama de la biología que estudia la trasmision de genes a la descendencia del ser humano.

conclusiones

1. Logramos identificar las distintas formas de aplicar el ADN en la vida del ser humano, no solo científicamente, sino tambien por medio de distintas ramas, ya que nos permitieron encontrar funciones tanto tecnológicas como biológicas que causan impactos en el desarrollo de métodos que proporcionan grandes avances en el planeta.2. Construimos una crítica hacia la biotecnología, ya que a pesar de realizar grandes contribuciones a la ciencia gracias sus métodos de desarrollo para aislamientos y purificaciones, tambien contribuye a la trata de animales injustamente para el beneficio del ser humano. 3. Analizamos y comprendimos las diferencias entre el ADN y ARN, sus principales componentes y estructura gracias a que entendimos que una contiene toda la información genética (ADN), mientras que la otra permite la comprensión de esta (ARN). 4. Pudimos entender que la función que cumple el ADN de llevar las claves a las proteínas está constituida por varios pasos, que hacen de este un proceso largo, en el que actúan muchos organismos diferentes cumpliendo funciones únicas.

cibergrafía

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