2.- Qué es el ADN • algunos de los lenguajes químicos de los seres vivos • el lenguaje del ADN • el lenguaje de las proteínas • el lenguaje de los compuestos químicos pequeños • qué es un gen • qué es un genoma – los genomas de los seres vivos 1

Características de los Seres Vivos  Gran complejidad química y organización microscópica  Miles y miles de moléculas diferentes

 Interaccionan con el medio que les rodea  Sistemas para extraer, transformar y usar energía o Mantenimiento de sus estructuras  Sistemas para detectar estímulos y responder a ellos  Capacidad de cambiar gradualmente a lo largo del tiempo y sobrevivir en circunstancias diferentes

 Interacción entre las estructuras del propio organismo  Entre las estructuras de la propia célula  Entre las células de un organismo multicelular

 Capacidad para transmitir sus características a la siguiente generación 2

El lenguaje del ADN  El ADN: lenguaje principal de la vida  Transmite las características de un organismo (unicelular o multicelular) a la siguiente generación o De una célula a otra del mismo organismo o De un organismo a la siguiente generación o Lo más fielmente posible  Codifica las instrucciones necesarias para la vida del organismo o Durante la vida de una célula  Posibilidad de pequeños cambios a lo largo de muchas generaciones ⇒ evolución  El lenguaje de la genética, del material hereditario 3

El lenguaje del ADN  1944: se descubre que el material hereditario es el “ácido desoxirribonucleico”, o ADN (DNA en inglés).  El ADN está presente en todas las células  De qué está hecho el ADN?  4 “letras”: moléculas (complejas) diferentes que se nombran por sus iniciales: o A, C, G, T

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El lenguaje del ADN  1953: James Watson & Francis Crick publicaron la estructura del ADN  Rosalind Franklin  Maurice Wilkins  Premio Nobel en 1962  “La doble hélice”

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El lenguaje del ADN  La estructura del ADN

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El lenguaje del ADN  Las “palabras” constan de 3 letras cada una:  AUG, CCC, GUC, AUC, etc….  64 palabras únicamente o Codón

 La información está en la secuencia de “palabras”

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El lenguaje del ADN  El ADN es una molécula lineal, muy, muy, muy larga  Cada célula humana tiene 2.2 m de ADN  El de la bacteria E. coli es 800 veces más largo que la bacteria

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El lenguaje del ADN  Qué es un gen  Segmento lineal de ADN o “información” está en la secuencia de “palabras” o Codifica la secuencia de “aminoácidos” de una proteína • (más adelante: el lenguaje de las proteínas)

o Cortos: unas 75 “letras” o Largos: varios miles de “letras”

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El lenguaje del ADN  Genoma:  El conjunto de genes de un organismo  Todo el ADN de un organismo

 Distintos tamaños de genomas

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El lenguaje del ADN  Los organismos tienen genomas de diferente tamaño

Genoma nuclear en millones de “letras” Trigo Cebolla Guisante Maíz Espárrago Tomate Remolacha Manzana Alubia Melón Uva Ser humano 11

El lenguaje del ADN  Cuántos genes tienen los distintos organismos?

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El lenguaje del ADN  El Proyecto Genoma Humano  26 de junio de 2000 ⇒ secuencia preliminar  Proyecto público: Francis Collins – director  Proyecto privado: Craig Venter – director  Bill Clinton: “hoy estamos aprendiendo el lenguaje con el que Dios creó la vida”

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El lenguaje de las Proteínas  Las proteínas llevan a cabo las “instrucciones” codificadas en los genes  Funciones muy diferentes e importantes en las células

 El lenguaje de las proteínas  20 “letras” diferentes o La información está en la secuencia de “letras”  Cada proteína = 1 palabra  Proteínas son moléculas muy grandes, lineales, enrolladas en estructuras muy complejas (siguiente diapositiva) o Cada proteína tiene un tamaño diferente y una secuencia diferente o Miles de proteínas diferentes en cada célula!! 14

El lenguaje de las Proteínas  La mioglobina y el colágeno

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La traducción del ADN a Proteínas  Cada una de las 64 “palabras” del lenguaje del ADN corresponde a 1 “letra” de una proteína.  Cada célula “descifra” el mensaje del ADN y sintetiza las proteínas que necesita en cada momento

 El ser humano comparte el 98% de su genoma con el chimpancé  Cada uno mantiene su identidad!!

  Un gen de un organismo puede “funcionar” en otro organismo diferente:  Insulina humana sintetizada por una bacteria 16

El lenguaje de las moléculas pequeñas  Interacción entre  células y organismos con el entorno  Estructuras intracelulares  Tejidos de un organismo: hormonas  Individuos de una colectividad: hormigas, termitas, abejas, lobos, plantas de la misma especie, etc o Feromonas  Individuos de especies diferentes: plantas y herbívoros o Defensa: venenos, antibióticos 17