TRABAJO COLABORATIVO 1 MOMENTO 4 BIOQUÍMICA
PRESENTADO POR MARIA DORANI SILVA LAGUNA CODIGO: 26593846 LUZ ADRIANA CRUZ CDIGO: 264!!694 "ENR# MACIAS CDIGO: 12122!$9 GRUPO 2$11$3%3!
PRESENTADO A DIRECTOR ALBERTO GARCIA
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA # ADISTANCIA &UNAD' ESCUELA DE CIENCIAS BASICAS DE LA L A SALUD BIOQUÍMICA CEAD NEIVA 2$16
SITUACIN PRESENTADA PARA EL APRENDIZAJE BASADO EN PROBLEMAS &ABP' a) MAÍZ RESISTENTE A INSECTOS (MAÍZ BT) "Bt" 1( I)*+,-. /0 /0 .7- ) - +0.-
En la figura se observan las estruturas !u#ias $e %i$os Nuleios& 'NA (a la i!uier$a) ARN ($ere*a)+
;C<= -=-) - *+>+)>- >.0,>0.- /0 ,).=-) >- =,0- Ca$a #ol,ula $e A'N est- onstitui$a .or $os a$enas o ban$as for#a$as .or un eleva$o n/#ero $e o#.uestos !u#ios lla#a$os nule0ti$os+ Estas a$enas for#an una es.eie $e esalera retori$a !ue se lla#a $oble *,lie+ Ca$a nule0ti$o est- for#a$o .or tres uni$a$es& una #ol,ula $e a/ar lla#a$a $eso1irribosa2 un gru.o fosfato uno $e uatro .osibles o#.uestos nitrogena$os
lla#a$os bases& a$enina (abrevia$a o#o A)2 guanina (3)2 ti#ina (T) itosina (C) Taller en 4nea TIC "Claves o.ortuni$a$es .ara su integrai0n .e$ag0gia52 agosto 672 899:2 El A'N ; Estrutura
or$.ress+o#=899:=9:=67=a$n=
;C<= +)>.-,>?-) @-.- *-. - ,).=-,+<) @-,+- En el A'N $e $oble a$ena2 $os enlaes $e *i$r0geno se onetan los nule0ti$os ti#ina (T) a a$enina (A)? tres enlaes $e *i$r0geno se onetan los nule0ti$os $e guanina (3) a itosina (C)+ 4os es!ueletos $e a/ar@fosfato (gris) se eeutan [email protected] entre s2 $e #o$o !ue el 7 $e las $os a$enas est-n alinea$os+ ARN es .or lo general $e una sola a$ena+ En el A'N2 el a/ar !ue o#.one la a$ena .rini.al $e a/ar@ fosfato es $eso1irribosa? en el ARN2 el a/ar es la ribosa+ 4a ti#ina $e nule0ti$os (T) no est- .resente en el ARN& en lugar $e la uni0n on la ti#ina2 a$enina base nitrogena$a (A) .ares $e bases on la base nitrogena$a urailo (D) en el ARN+ 4a #ol,ula $e $eso1irribosa ou.a el entro $el nule0ti$o est- flan!uea$a .or un gru.o fosfato a un la$o una base al otro+ El gru.o fosfato est- a su ve uni$o a la $eso1irribosa $el nule0ti$o a$aente $e la a$ena+ Estas subuni$a$es enlaa$as $eso1irribosa@fosfato for#an los la$os $e la esalera? las bases est-n enfrenta$as .or .areas2 #iran$o *aia el interior2 for#an los travesaos+
;P./0 *- ,=@=)>-.+*-* 4a o#.le#entarie$a$ $e las Bases Nitrogena$as es la a.ai$a$ !ue .oseen las Bases Nitrogena$as en la #ol,ula $e los %i$os Nuleios $e o#binarse on su o#.le#ento2 es $eir2 las Furinas se o#.le#entan on las Firi#i$inas2 as en la organiai0n $e la o#.le#entarie$a$ $e las bases nitrogena$as en el A'N son la A$enina(A) on la Ti#ina (T)2 la Citosina(C) on la 3uanina (3) uni$as .or .uentes *i$r0genos+ 'e esta #anera en el A'N las BN se organian uni,n$ose las Furinas on las Firi#i$inas for#an$o una seuenia $e G letras (AT@C3) !ue se
re.iten
a
lo
largo
$e
la
#ol,ula
$e
A'N+
En el ARN la o#.le#entarie$a$ $e las BN obe$ee a las !ue se u#.len en el
A'N2 on la $iferenia !ue en el ARN no *a Ti#ina sino Drailo (D)2 .or en$e2 la o#.le#entarie$a$ en el ARN es A@D? C3+
Taller en 4nea TIC "Claves o.ortuni$a$es .ara su integrai0n .e$ag0gia52 agosto 672 899:2 El A'N ; Estrutura or$.ress+o#=899:=9:=67=a$n=
1.
Bioquímicamente como está estructurado el ADN (Nucleótidos)
Los nucleótidos de cada una de las dos cadenas que forman el ADN establecen una asociación específica con los correspondientes
de
la
otra
cadena. Debido
a
la
afinidad química entre las bases, los nucleótidos que contienen adenina se acoplan siempre con los que contienen timina, y los que contienen citosina con los que contienen guanina. Las bases complementarias se unen entre sí por enlaces químicos débiles llamados enlaces de hidrógeno. En 1953, el bioquímico estadounidense James Watson y el biofísico británico Francis Crick ublicaron la rimera descrici!n de la estructura del "#$% &u modelo adquiri! tal imortancia ara comrender la síntesis roteica, la relicaci!n del "#$
y las mutaciones, que los científicos
obtu'ieron en 19() el *remio $obel de +edicina or su trabao%
_______________________________________________________________________ aller en Línea !" #"la$es y oportunidades para su integración pedagógica%, agosto &', ())*, +l ADN +structura y -unciones, https//adnestructurayfunciones.0ordpress.com/())*/)*/&'/adn/ "lancy, 1. 2())*3 +structura química del A4N. Nature Education 5 2&3 6), http//000.nature.com/scitable/topicpage/chemical7structure7of7rna789*:
2( ¿Qué relación existe entre ADN y en! +l ADN 2;cido desouanina 2A77"7>3. ?or lo tanto pueden tener distintas combinaciones o palabras para cada gen depende del orden en que estén colocadas. ?ueden ser m;s cortas o m;s largas, cumpliendo cada uno una función específica y determinada. Los genes se transmiten de padres a hi@os seg=n unas leyes precisas de modo que el con@unto de esa información correspondiente a los hi@os tendr; copias eenoma. ?or e@emplo, en una bacteria hay 8))) genes, y ese es su genoma, Las ar$e@as 5mil y las moscas ' mil. +l >enoma humano est; constituido de 5)mil a &)) mil genes.
_________________________________________________________________________ http//000.galeon.com/genoma/p(a.htm
3( ¿C0 - .-,+<) +/0=+,- )>. ) @.>)-
S)>+ P.>+,Dna $e las tareas #-s i#.ortantes $e la ,lula es la sntesis $e .rotenas2 #ol,ulas !ue intervienen en la #aora $e las funiones elulares+ El #aterial *ere$itario onoi$o o#o -i$o $eso1irribonuleio (A'N)2 !ue se enuentra en el n/leo $e la ,lula2 ontiene la infor#ai0n neesaria .ara $irigir la fabriai0n $e .rotenas+ El A'N inor.ora las instruiones $e .ro$ui0n $e .rotenas+ Dna .rotena es un o#.uesto for#a$o .or #ol,ulas .e!ueas lla#a$as a#ino-i$os2 !ue $eter#inan su estrutura funi0n+ 4a seuenia $e a#ino-i$os est- a su ve $eter#ina$a .or la seuenia $e bases $e los nule0ti$os $el A'N+ Ca$a seuenia $e tres bases2 lla#a$a tri.lete2 onstitue una .alabra $el 0$igo gen,tio o o$0n2 !ue es.eifia un a#ino-i$o $eter#ina$o+ 4a sntesis .roteia o#iena on la se.arai0n $e la #ol,ula $e A'N en sus $os *ebras+ En un .roeso lla#a$o transri.i0n2 una .arte $e la *ebra .aralela at/a o#o .lantilla .ara for#ar una nueva a$ena !ue se lla#a ARN #ensaero o ARN#+ El ARN# sale $el n/leo elular se ao.la a los riboso#as2 unas estruturas elulares es.eialia$as !ue at/an o#o
entro $e sntesis $e .rotenas+ 4os a#ino-i$os son trans.orta$os *asta los riboso#as .or otro ti.o $e ARN lla#a$o $e transferenia (ARNt)+ Se iniia un fen0#eno lla#a$o tra$ui0n !ue onsiste en el enlae $e los a#ino-i$os en una seuenia $eter#ina$a .or el ARN# .ara for#ar una #ol,ula $e .rotena+
4( ;Q0 ,<*+ )>+, # ;C0 - .-,+<) * RAN =)-. -=+),+* El 0$igo gen,tio es la regla $e orres.on$enia entre la serie $e nule0ti$os en !ue se basan los -i$os nuleios las series $e a#ino-i$os (.oli.,.ti$os) en !ue se basan las .rotenas 'ebi$o a esto2 el n/#ero $e o$ones .osibles es HG2 $e los uales H6 o$ifian a#ino-i$os (sien$o a$e#-s uno $e ellos el o$0n $e iniio2 AD3) los tres restantes son sitios $e .ara$a (DAA2 lla#a$o ore? DA32 lla#a$o -#bar? D3A2 lla#a$o 0.alo)+ 4a seuenia $e o$ones $eter#ina la seuenia $e a#ino-i$os en una .rotena en onreto2 !ue ten$r- una estrutura una funi0n es.efia+ A2 T2 32 C son las "letras" $el 0$igo gen,tio re.resentan las bases nitrogena$as a$enina2 ti#ina2 guanina itosina2 res.etiva#ente+ Ca$a una $e estas bases for#a2 unto on un gl/i$o (.entosa) un gru.o fosfato2 un nule0ti$o? el A'N el ARN son .ol#eros for#a$os .or nule0ti$os ena$ena$os+ Ca$a tres nule0ti$os $e la a$ena (a$a tri.lete) for#a una uni$a$ funional lla#a$a o$0n+ Co#o en a$a a$ena .ue$en a.areer uatro nule0ti$os $istintos (tantos o#o bases nitrogena$as2 !ue son el o#.onente $iferenial) aben G (G1G1G2 es $eir2 HG) o#binaiones o o$ones $istintos+ A a$a o$0n le orres.on$e un /nio signifia$o52 !ue ser- o un a#ino-i$o2 lo !ue ourre en H6
asos2 o una instrui0n $e final $e tra$ui0n52 en los tres asos restantes (ver la tabla)+ 4a o#binai0n $e o$ones !ue se e1.resa en una seuenia lineal $e nule0ti$os2 onfor#an a$a gen neesario .ara .ro$uir la sntesis $e una #aro#ol,ula
on
funi0n
elular
es.efia+
'urante el .roeso $e tra$ui0n (sntesis $e .rotena) el #ensae gen,tio es le$o $e una a$ena $e ARN2 oloan$o a$a ve el a#ino-i$o in$ia$o .or el o$0n siguiente seg/n la regla !ue lla#a#os 0$igo gen,tio+ El ARN #ensaero es el -i$o ribonuleio !ue ontiene la infor#ai0n gen,tia .roe$ente $el A'N .ara la sntesis $e .rotenas2 es $eir2 $eter#ina el or$en en !ue se unir-n los a#ino-i$os+
5( E@+,- @. /0 - >),+<) * =-F B> 0)- >,)+,- * +>,)- =*.)- ) 0)- >,)+,- >.-*+,+)-( El #a Bt es una t,nia $e biotenologa #o$erna2 a !ue #o$ifia transfiere genes $e un organis#o a otro $e esta #anera es .osible transferir un gen .roveniente $e una bateria a una .lanta2 tal o#o lo es el #a transg,nios resistente a insetos2 #a Bt+ En este aso2 los bailos $el suelo fabrian una .rotena !ue #ata a las larvas $e un inseto !ue nor#al#ente ataa al #a+ Al transferirle el gen orres.on$iente a esta .rotena2 el #a .ue$e fabriar esta .rotena as resistir a la .laga2 en a#bio la biotenologa tra$iional2 !ue se basa en la obteni0n utiliai0n $e los .ro$utos $e iertos #iroorganis#os+ El #a Bt es una t,nia $e biotenologa #o$erna2 a !ue #o$ifia transfiere genes $e un organis#o a otro $e esta #anera es .osible transferir un gen .roveniente $e una bateria a una .lanta +4a biotenologa #o$erna surge en la $,a$a $e los J:92 utilia t,nias2 $eno#ina$as en su onunto ingeniera gen,tia52 .ara #o$ifiar transferir genes $e un organis#o a otro+ 'e esta #anera es .osible .ro$uir insulina *u#ana en baterias 2 onseuente#ente2
#eorar el trata#iento $e la $iabetes+ For ingeniera gen,tia ta#bi,n se fabria la !ui#osina2 eni#a lave .ara la fabriai0n $el !ueso !ue evita el e#.leo $el uao en este .roeso+ 4a ingeniera gen,tia ta#bi,n es *o una *erra#ienta fun$a#ental .ara el #eora#iento $e los ultivos vegetales+ For ee#.lo2 es .osible transferir un gen .roveniente $e una bateria a una .lanta2 tal es el ee#.lo $el #a transg,nios resistente a insetos2 #a Bt+ En este aso2 los bailos $el suelo fabrian una .rotena !ue #ata a las larvas $e un inseto !ue nor#al#ente ataa al #a+ Al transferirle el gen orres.on$iente a esta .rotena2 el #a .ue$e fabriar esta .rotena as resistir a la .laga
+
6( ;A /0 -=-= ADN .,=+)-)> ADN recombinante es una molécula que pro$iene de la unión artificial de dos fragmentos de ADN. ?or lo tanto, la tecnología de ADN recombinante es el con@unto de técnicas que permiten aislar un gen de un organismo, para su posterior manipulación e inserción en otro diferente. De esta manera podemos hacer que un organismo 2animal, $egetal, bacteria, hongo3 o un $irus producan una proteína que le sea totalmente e
posible lograr una sobreproducción de la proteína deseada. A esto @ustamente se dedica la biotecnología, es decir a la utiliación de organismos $i$os o de sus productos con fines pr;cticos. +l desarrollo de la tecnología del ADN recombinante fue posible gracias a $arias líneas de in$estigación &3 el conocimiento de las enimas de restricción, (3 la replicación y reparación de ADN, 83 la replicación de $irus y pl;smidos y 93 la síntesis química de secuencias de nucleótidos.
!( ;Q0 0) .-)+= )>+,-=)> =*++,-* Dn organis#o #o$ifia$o gen,tia#ente (abrevia$o OM32 O3M o 3MO2 este /lti#o $el ingl,s 3enetiall Mo$ifie$ Organis#) es a!uel uo #aterial gen,tio es #ani.ula$o en laboratorios $on$e *a si$o $isea$o o altera$o $elibera$a#ente on el fin $e otorgarle alguna araterstia es.efia2 .or ee#.lo #a resistente a un *erbii$a $eter#ina$o+ 4a #aora $e los O3Ms transa$os #un$ial#ente *an si$o $esarrolla$os son o#erialia$os .or gran $es or.oraiones o#o Monsanto2 Fioneer2 Sngenta2 entre otras e#.resas+ El t,r#ino O3M est- #u asoia$o al t,r#ino t,nio legal2 Korganis#o viviente #o$ifia$oL2 $efini$o en el Frotoolo $e Cartagena en Bioseguri$a$2 !ue regula internaional#ente el o#erio $e los O3M vivientes (es.eial#ente2 "ual!uier organis#o viviente !ue .osee una o#binai0n $e #aterial gen,tio obteni$a #e$iante el uso $e biotenologas #o$ernas+
8( C)+*.-)* - >,)+,- * +))+.- )>+,- .@)* - +0+)> ,)+)-: -( ;C0 .- ) * +)>. @-.- .-. =-F .+>)> - +),>
Contiene un gen $e la bateria $el suelo lla#a$a Baillus t*uringiensis2 !ue .ro$ue su .ro.io insetii$a2 $e tal #o$o2 !ue sus *oas2 tallo .olen e1.resaran la .rotena Bt $e la bateria+ El #a Bt onstitue una i#.ortante nueva *erra#ienta .ara el ontrol $e los $aos .,r$i$as ausa$as .or .lagas $e insetos+
( ;C0 - @.>)- /0 +)>>+F- - @-.>+. * ) Esta bateria $el suelo lla#a$a Baillus t*uringiensis !ue en on$iiones naturales .ro$ue la .rotena ristalina Bt+ Esta .rotena es el ingre$iente ativo !ue *a si$o utilia$o .or los agriultores ar$ineros $urante G9 aos en la agriultura tra$iional org-nia+ 4as $iferentes subes.eies $e Bt .ro$uen $iferentes .rotenas lla#a$as .rotenas Cr52 e1istien$o #-s $e 899 ti.os !ue son lasifia$as seg/n su estrutura los insetos !ue ontrolan+
,( ;C0 .-)+= * .+) .-)+= .,@>. * ) El organis#o $e origen es la bateria $el suelo $eno#ina$a Baillus t*uringiensis (Bt) $e la ual se e1trae el gen !ue $eter#ina la sntesis $e la .rotena insetii$a2 el organis#o ree.tor $el gen es la .lanta $e #a+
I)7>+- -,.,- * )+,+H@.0+,+ * ,0>+7-. =-F B> ;B0,>. =@ ) ,0- -@+,-) >- >,)+,- Benefiios •
re$ui0n en la ini$enia en bebes on $efetos en el tubo neural (NT's)2
•
$ebi$o al #enor onteni$o $e #ioto1inas+ Entre los benefiios $e se#brar #a Bt2 .rotegi$o ontra el ata!ue $e
•
algunas .lagas $e le.i$0.teros+ Efetivi$a$ en la .rotei0n $el ultivo ontra las .lagas obetivo Freservai0n $e los agentes $e ontrol natural biol0gio $e .lagas $el
•
ultivo Re$ui0n $el uso $e agro t01ios evitan$o la e1.osii0n $e los
•
trabaa$ores $e la fina la onta#inai0n $el #e$io a#biente
•
til a$eua$a *erra#ienta $entro $el #aneo integra$o $e .lagas2 aor$e
•
on el enfo!ue $e siste#as agrolas sostenibles+ Re$ui0n $e los niveles $e #ioto1inas fu#osinas en los granos $e #a Re$ui0n $el e#.leo $e #a!uinaria agrola o ornales en labores $e
•
a.liai0n $e agro!u#ios .ara ontrol $e las .lagas2 .ro.iian$o eono#a $e tie#.o $is#inui0n $e los ostos $e .ro$ui0n $el ultivo Feruiios •
El a#.o .ue$e tener efetos negativos on el ultivo $e #a transg,nio2 .or un la$o2 .or!ue al #ani.ular el #a nativo on genes aenos estos .ue$en sufrir una $eso#.osii0n gen,tia !ue no .er#ita !ue se siga .ro$uien$o $e #anera natural2 a$e#-s $e .er$erse la varie$a$ $e #a
• •
nativo .or la .oliniai0n $el #a transg,nio+ Baa $e .reio $el grano si *a una sobre.ro$ui0n+ Riesgos a la salu$2 al #e$io a#biente bio$iversi$a$
Otros ee#.los en los uales se a.lian estas t,nias son&
S- >.-))+,-: los a#bios se realian a .artir $e genes e1tra$os $e los *erbii$as $e baterias se intro$uen en las se#illas $e la soa+ Cuan$o la #is#a es #o$ifia$a resulta #-s resistente a iertos *erbii$as a los glifosatos+
P-@- >.-))+,-: en este aso la eni#a $el al#i$0n es invali$a$a a !ue es intro$ui$a una o.ia antag0nia al gen !ue la anula+ Fara .o$er .ro$uir .a.as transg,nias es neesario generar las on$iiones neesarias2 a !ue resulta #u o#.leo+ Atual#ente no .ue$en ser enontra$as en el #era$o+
T.+ >.-))+,: este ti.o $e trigo resulta #u*o #-s resistente ante los insetos2 .lagas se!uas+ Sin e#bargo es i#.ortante resaltar !ue atual#ente se $etetan #-s asos $e gente !ue resulta intolerante al trigo2 los elaos2 se ree !ue e1iste una relai0n $ireta on las #o$ifiaiones gen,tias !ue se realia sobre estas .lantas+
C-.) >.-))+,-: *ae #-s $e veinte ao !ue los ani#ales son #o$ifia$os2 esto inlue er$os2 vaas2 aves .ees+ 4as #o$ifiaiones tienen o#o
finali$a$ $e inre#entar el .eso ta#ao $e los ani#ales a$e#-s aelerar el tie#.o $e su $esarrollo+
T=-> >.-))+,: estos to#ates se $iferenian $e los o#unes .or !ue el tie#.o en el !ue se $eso#.onen una ve ose*a$os es #u*o #aor+ Fara ello una $e sus eni#as $ebe ser in*ibi$a gen,tia#ente graias a su gen o.uesto+ Fara ello el #is#o $ebe ser intro$ui$o en el geno#a $e la to#atera+ o en $a estos ti.os $e to#ates intentan ser reinserta$os en el #era$o a !ue *aban si$o a.arta$os .or iertas $ifiulta$es a la *ora $e o#erialiarlos+
F,re Forto ulian2 Fublia$o& 8967+ $efiniion+$e& 'efinii0n $e A'N reo#binante ( *tt.&==$efiniion+$e=a$n@ reo#binante= Fubliai0n $e A3RO@BIO2 Ma 3en,tia#ente *tt.&==>>>+argenbio+org=a$=u.loa$s=.$f=Mai893enetia#ente89Mo$ifia$o+.$f G.)@-,+ S>+=. * 1999 El #a .ro$ui$o gen,tia#ente *tt.s&==>>>+grain+org=es=artile=entries=:@el@#ai@.ro$ui$o@genetia#[email protected]@novartis
Mo$ifia$o2 .or
Novartis2
R.),+- ++.+,- Taller en 4nea TIC "Claves o.ortuni$a$es .ara su integrai0n .e$ag0gia52 agosto
672
899:2
El
A'N
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Estrutura
*tt.s&==a$nestruturafuniones+>or$.ress+o#=899:=9:=67=a$n= Clan2 S+ (899:) Estrutura !u#ia $el ARN+ Nature E$uation (6)& H92 *tt.&==>>>+nature+o#=sitable=to.i.age=*e#ial@struture@of@rna@G:P Clan2 S+ (899:) E>.0,>0.- /0=+,- * ARN( Nature E$uation ( 6 ) : 6$
>>@:HH()->0.(,=H,+>-H>@+,@-H,=+,-K>.0,>0.KK.)-K348 Ant*on Car.i2 F*+'+ %i$os Nuleios5 Qisionlearning Qol+ BIO@6 (6)2 8992 *tt.&==>>>+visionlearning+o#=es=librar=Biologia=8=C:6i$os@Nuleios=H
>>@:HH(*0,(-.H*+)-=+,HU)+*-*">=%%>%%31156,3K!-$8K111K8$5-K *153,494-H+)*(>= F,re Forto ulian2 Fublia$o& 8967+ $efiniion+$e& 'efinii0n $e A'N reo#binante (*tt.&==$efiniion+$e=a$n@reo#binante= ae
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G.)@-,+ S>+=. * 1999 El #a .ro$ui$o gen,tia#ente .or Novartis2 *tt.s&==>>>+grain+org=es=artile=entries=:@el@#ai@.ro$ui$o@genetia#[email protected]@ novartis
