La revolució genètica:revelació dels secrets de la vida.
Quina és l’essència de la vida?
Per què els éssers vius són com són?
Com es transmet la informació?
Pedres i bèsties: què les diferencia?
Tan les pedres com les bèsties estan formats per àtoms i molècules.
Els éssers vius són capaços de fer còpies de si mateixos, mentre que la matèria inerta no.
Si els éssers vius fan còpies de si mateixos és perquè d’alguna manera emmagatzemen i transmeten la informació sobre com es construeixen.
La solució està en els pèsols.Gregor J. Mendel (1822-1884) , un
monjo agustí, va demostrar que les unitats de l’herència determinants dels caràcters no es barregen, és a dir, no perden la seva individualitat.
Avui dia, anomenem gens a les “unitats de l’herència” de Mendel.
I ho va fer fent experiments amb els pèsols.
En el nucli de les cèl·lules hi ha una substància anomenada cromatina, la qual durant el procés de divisió cel·lular (mitosi) es separa en filaments que s’anomenen cromosomes.
On són els gens?
On són els gens?Tots els éssers humans tenen en cada una de les seves cèl·lules:– 23 parells de cromosomes:
hi ha un parell que és sexual, XX en la dona i XY en l’home.– 23 cromosomes en les cèl·lules sexuals.– 35.000 gens.– 3.100.000.000 parells de bases A-T i C-G.
Hi ha més gens o factors hereditaris (que són milers) que cromosomes (que són 23 parells).Un gen ha de ser un tros de cromosoma !!!
Cariotip de dona, amb el parell cromosòmic XX.
Cariotip d’home, amb el parell cromosòmic XY.
De què són fets els cromosomes?• Els gens estan fets d’ADN: àcid desoxiribonucleic.• L’ADN és la molècula que emmagatzema
informació. • La molècula d’ADN està
constituïda per dues cadenes d’un elevat nombre de compostos químics que reben el nom de nucleòtids: adenina, timina, guanina i citosina.
Com aconsegueixen fer còpies de si mateixos i poder passar així a la generació següent?
Evidències: les dades obtingudes per altres investigadors.• Imatges per difracció de raigs
X de la molècula (Rosalind Franklin i Maurice Wilkins).• L'aparellament dels
nucleòtids (lleis de Chargaff
Detectius: Watson i Crick , el 1953, van trobar la resposta a l’enigma.
Solució a l’enigma: la clau estava en l’estructura de la molècula d’ADN.
Watson i Crick van proposar un model de doble hèlix autoassembalnt, que explicava totes les evidències experimentals.
Watson i Crick el 1953 i l’estructua de l’ADN.
Duplicació de l’ADN.Els gens es copien duplicant la molècula d’ADN.
L’aparellament selectiu de les bases A-T i C-G suggeria un codi que podia funcionar com a possible mecanisme per a la replicació del material genètic.
Cadena mare
Cadena filla
Cadena filla
Aquesta és la clau del procés de la còpia del gen; així es transmet el missatge dels gens de pares a fills.
Per a què serveixen els gens?
• Emmagatzemar la informació hereditària.
• Permeten que aqueta informació estigui disponible per fabricar les proteïnes, les quals porten a terme la immensa majoria de les funcions dels éssers vius.
Proteïna, què és això?Una proteïna és una cadena de molècules més senzilles anomenades aminoàcids, dels quals n’hi ha 20 de diferents.
A part d’aigua, nosaltres estem fets bàsicament de proteïnes.
Les cèl·lules estan construïdes bàsicament per proteïnes que duen a terme la majoria de funcions biològiques.
Estructura de l’hemoglobina: proteïna encarregada de transportar l’oxigen a través de la sang.
El codi genètic és el conjunt d’instruccions que serveixen per fabricar les proteïnes a partir de l’ordre o seqüència dels nucleòtids que formen l’ADN.
Si és produeix una còpia inexacte d’una proteïna és produeix una mutació.
Hemoglobina normal.Hemoglobina falciforme, a causa d’un error en el vuitè parell de nucleòtids adenina, A, en comtes de Timina, T..
Ara bé, les mutacions també són la base de l’evolució, atès que aporta variabilitat al procés.
El genoma humà.
• El genoma d’un organisme és el conjunt de tota la informació genètica d’ell mateix.
• Per fi, el 2003, es va publicar la seqüència del genoma humà, és a dir, el “text” sencer de tots els nostres gens.
• Tenim 35.000 gens, que representen només el 5% del genoma. El 95% restant s’ha considerat ADN “escombraria”.
Parts d’ADN que no pertanyen a cap gen
La manipulació dels gens: la biotecnologia.
• Fabricació de proteïnes.• Fabricació de transgènics.• Cèl·lules mare.• Teràpia genètica.• Identificació genètica.
GATTACAEn els temps de Gattaca, on la genètica ha transformat el món, només els posseïdors d’un ADN perfecte tenen oportunitats. Vincent farà tot el possible per aconseguir el seu somni: ser pilot espaial.
Aplicacions en agricultura i ramaderia.
En agricultura es tracta d'obtenir més rendiment dels cultius, resistència a herbicides, a la sequera o a les plagues.
En ramaderia es tracta d'augmentar la producció de llet o de carn, sense hormones, o bé l'obtenció de proteïnes o com una futura font d'òrgans per a transplantaments .
Plantes transgèniques
A l’Estat Espanyol es conrea des de l'any 1998 una varietat de blat de moro transgènic (blat de moro Bt).
Al genoma d'aquest blat de moro s'ha incorporatun gen procedent d'un bacteri (Bacillus thuringiensis) capaç de fabricar una substància verinosa per als barrinadors.
Resistent a l'atac dels barrinadors, larves de papallona que destrueixen les plantes de blat de moro perforant-ne les tiges.
Les larves que ataquen les plantes transgèniques de blat de moro moren intoxicades.
La biotecnologia permet introduir material genètic gen a gen en una espècie de manera precisa, és com disposar d’unes “pinces genètiques”.
Hi ha una forta polèmica a l’entorn del transgènics, centrada bàsicament a l’entorn dels aliments d’origen transgènic.
Per conèixer de manera directa els arguments de diferents agents socials, a favor i en contra de la producció d’animals i plantes transgènics per a l’alimentació, visionem un reportatge emès en el programa “Crònicas” de TV2, el juny de 2010, titulat “Semillas esclavas”:
Animals transgènicsEl 2001 es va patentar el primer animal per a consum humà, un salmó que té la facultat de créixer entre sis i vuit vegades més en el mateix temps que un salmó normal (no està aprovada la comercialització).
•Un procedeix del peix pla de l'Àrtic, que no interromp el creixement durant l'hivern.•L'altre és una modificació d'un gen del mateix salmó que no interromp la creació de l'hormona de creixement del mateix peix quan arriba a la maduresa
En el seu genoma s'han introduït dos gens:
Font d’informació:
Ciències per al món contemporani 1r Batxillerat, obra colectiva dirigida per Enric Juan Redal i M. Àngels Andrés Casamiquela, .Editorial Santillana.
