El ADN es una hélice doble, con dos hilos retorcidos que parecen una escalera en espiral . La secuencia u ordenación de los nucleótidos a lo largo de cada uno de los hilos constituyentes es el lenguaje de la vida. Durante la reproducción las hélices se separan, ayudadas por una proteína especial que las destornilla, y cada cual sintetiza una copia idéntica de la otra a partir de bloques constructivos de nucleótido que flotan por allá en el líquido viscoso del núcleo de la célula. Una vez destornillada la doble hélice una enzima notable llamada polimerasa del ADN contribuye a asegurar que la copia se realiza de modo casi perfecto. Si se comete un error, hay enzimas que arrancan lo equivocado y sustituyen el nucleótido falso por el correcto. Estas enzimas son una máquina molecular con poderes asombrosos.
El ADN del núcleo, además de hacer copias exactas de sí mismo (la herencia es esto precisamente) dirige las actividades de la célula, el metabolismo, sintetizando otro ácido nucleico llamado ARN mensajero, el cual pasa a las provincias extranucleares y controla allá la construcción, en el momento adecuado y en el lugar adecuado, de una proteína. Cuando todo ha finalizado el resultado es la producción de una molécula única de proteína que se dedica luego a ordenar un aspecto particular de la química de la célula.
El ADN del hombre es una escalera con una longitud de mil millones de nucleótidos. Las combinaciones posibles de nucleótidos son en su mayor parte tonterías: causarán la síntesis de proteínas que no realizarán ninguna función útil. Sólo un número muy limitado de moléculas de ácido nucleico son de alguna utilidad para formas de vida tan complicadas como nosotros. Incluso así el número de maneras útiles de construir ácidos nucleicos es increíblemente elevado: probablemente muy superior al número total de electrones y de protones del universo. Por lo tanto el número de seres humanos posible es muy superior al del número de personas que hayan vivido nunca: el potencial no utilizado de la especie humana es inmenso. Ha de haber manera de construir ácidos nucleicos que funcionen mucho mejor sea cual fuere el criterio escogido que cualquier persona que haya vivido nunca. Por suerte todavía ignoramos la manera de montar secuencias distintas de nucleótidos que permitan construir tipos distintos de seres humanos. En el futuro es muy posible que estemos en disposición de montar nucleótidos siguiendo la secuencia que queramos, y de producir cualquier característica que creamos deseable: una perspectiva que nos hace pensar y nos inquieta.
La evolución funciona mediante la mutación y la selección. Se pueden producir mutaciones durante la reproducción de la molécula si la enzima polimerasa del ADN comete un error. Pero es raro que lo haga. Las mutaciones se producen también a causa de la radiactividad, de la luz ultravioleta del Sol, de los rayos cósmicos o de sustancias químicas en el medio ambiente, todo lo cual puede cambiar los nucleótidos o atar en forma de nudos a los ácidos nucleicos. Si el número de mutaciones es demasiado elevado, perdemos la herencia de cuatro mil millones de años de lenta evolución. Si es demasiado bajo, no se dispondrá de nuevas variedades para adaptarse a algún cambio futuro en el medio ambiente. La evolución de la vida exige un equilibrio más o menos preciso entre mutación y selección. Cuando este equilibrio se consigue se obtienen adaptaciones notables”.
Cosmos, Carl Sagan
Estructura del ADN
El ADN y su replicación
TAREA 1. INTRODUCCIÓN AL BLOQUE 2
Carl Sagan nos habla del ADN, “la molécula maestra de la vida en la Tierra”. Sin duda, hoy día la biología asocia de forma sagrada la existencia de vida con la presencia de ésta molécula. Los seres vivos más sencillos conocidos actualmente, los virus, no son más que ácidos nucléicos rodeados de una pequeña envoltura protéica.
En un documeto word responde a las siguientes preguntas acerca del texto que acabas de leer:
PREGUNTA 1. El autor habla contínuamente del ADN en términos de “lenguaje de la vida”. Establece una similitud entre esta molécula y el funcionamiento del lenguaje. ¿A qué crees que se debe ésto?
PREGUNTA 2. Carl Sagan habla de las enzimas como “máquinas asombrosas” ¿Por qué lo dice? ¿qué funciones desempeñan las enzimas relacionadas con el ADN?
PREGUNTA 3. En el texto se dice: “ el potencial no utilizado de la especie humana es inmenso” ¿Qué crees que quiere decir el autor? ¿Por qué lo dice?
PREGUNTA 4. El milagro de la Ciencia es su vertiginosa evolución y avance constante. Sagan dice “...En el futuro es muy posible que estemos en disposición de montar nucleótidos siguiendo la secuencia que queramos, y de producir cualquier característica que creamos deseable: una perspectiva que nos hace pensar y nos inquieta”. Ya hemos llegado a ese futuro que planteaba el científico: hoy día ya estamos en disposición de conocer la secuencia de nucleótidos del ADN de muchas especies. ¿Por qué crees que esta perspectiva nos hace pensar y nos inquieta?
PREGUNTA 5. “La evolución de la vida exige un equilibrio más o menos preciso entre mutación y selección”. Comenta qué ha querido decir Sagan con esta frase.
TAREA 2. ROSALIND FRANKLIN, LA GRAN AUSENTE
James Watson y Francis Crick (derecha), posan junto a un modelo de la estructura en doble hélice del ADN.- CAVENDISH LABORATORYLee el siguiente artículo aparecido en el periódico "El País", edición digital. En él se habla de nuevas pruebas que demuestran el vacío que los científicos premiados con el nobel hicieron con la obra de Rosalind Franklin.
Cartas 'perdidas' aclaran el descubrimiento de la estructura del ADN
La historia científica más famosa se completa con correspondencia recién hallada entre los rivales y amigos Crick y Wilkins
"Confío en que el humo de la brujería salga pronto de nuestros ojos", escribió el investigador Maurice Wilkins a su rival y amigo Francis Crick en enero de 1953, meses antes de que Crick y su colega James Watson dilucidaran la estructura en doble hélice del ADN. Wilkins se refería a la inminente partida de su laboratorio de su colega Rosalind Franklin, con la que ambos no simpatizaban pero sobre cuyo trabajo Crick y Watson basaron su famoso descubrimiento.
El hallazgo de cartas como esta, hasta ahora desconocidas, añade nuevos e importantes elementos a la famosa historia de cómo se descubrió la estructura del ADN, que completan el conocimiento de este drama personal y profesional de los años cincuenta del pasado siglo, protagonizado por el triángulo formado por la pareja Crick y Watson, Franklin y Wilkins. Las cartas, recibidas y enviadas por Francis Crick entre 1950 y 1976, fueron descubiertas, junto a otros materiales de la misma época, a principios de este año en el legado que el biólogo Sydney Brenner hizo a los archivos del Laboratorio Cold Spring Harbor, en Estados Unidos.
Brenner y Crick compartieron despacho en la Universidad de Cambridge (Reino Unido) entre 1956 y 1977, y realizaron varias mudanzas, lo que explica que se traspapelara el material profesional que el propio Crick creyó perdido para siempre, como le dijo en 1975 a su compañero de descubrimiento, James Watson, cuando éste le sugirió escribir un libro sobre aquella época.
De los protagonistas de toda esta historia, todos hombres menos una mujer, sobreviven Brenner y Watson, este último el autor del famoso libro La doble hélice, de 1968, en el que contaba su versión y ridiculizaba a Franklin. Esto dio lugar a una polémica que llevó a poner de relieve el verdadero papel en el descubrimiento de Franklin, que falleció antes de que sus rivales y su colega obtuvieran el premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1962.
El protagonismo que tiene Franklin en las cartas recién descubiertas escritas antes de 1953 avala la importancia de su trabajo y cómo estaban de obsesionados con ella sus colegas. Cuando los jefes de ambos laboratorios rivales (el Cavendish en Cambridge y el King's College en Londres) se reúnen y deciden prohibir a Crick y Watson, del primero, que continúen aprovechándose del trabajo del segundo, Wilkins se siente mal y escribe a Crick: "Querido Francis, esto es solo para decir lo enormemente cabreado que estoy y lo mal que me siento sobre todo esto y lo amigo que soy (aunque posiblemente parezca lo contrario). Nos encontramos rodeados de fuerzas que nos pueden triturar en pedacitos..." Solo se dispone del borrador de la contestación de Watson y Crick, pero es muy revelador, ya que termina: "Así que anímate y créenos si te decimos que si te dimos la patada fue entre amigos. Esperamos que nuestro robo al menos produzca un frente unido en vuestro grupo".
Solo cuando Linus Pauling entra en la carrera por descubrir la estructura del material genético pueden Crick y Watson reanudar el trabajo y este último tiene un famoso altercado con Franklin, que está a punto de irse a otro laboratorio. Días antes, esta hizo una última presentación de sus resultados en King's College a la que no se permitió asistir al grupo rival. Wilkins se lo explica a Crick y entonces es cuando le propone: "Lo discutiremos después cuando el aire esté más claro. Espero que el humo de la brujería salga pronto de nuestros ojos". La posdata es también reveladora de las malas relaciones entre Wilkins y Franklin: "Dile a Jim que la respuesta a su pregunta: '¿Cuándo fue la última vez que hablaste con ella?' es esta mañana. Toda la conversación consistió en una palabra mía."
Wilkins es irónico con Crick por su falta de trabajo experimental y en una misiva llega a llamarles "granujas". También le echa la culpa a Franklin de haber perdido la carrera: "Pensar que Rosie tenía todos los datos en 3D desde hace nueve meses y no vio que era una hélice y que yo le tomé la palabra de que los datos eran anti-hélice. Dios mío."
Pero Crick, cuando llega a ver las imágenes sobre cuyo análisis se volcó Franklin, desdeñando otras en las que la hélice resultaba más clara, reconoce en una carta a Wilkins: "Esta es la primera vez que he tenido la oportunidad de estudiar en detalle la imagen de la Estructura A y debo decir que estoy contento de no haberla visto antes, porque me hubiera preocupado mucho". Nadie sabe si Franklin hubiera llegado por sí sola al descubrimiento, pero el relato cada vez más completo de esta rivalidad histórica sigue diciendo mucho sobre cómo funciona la ciencia.
Malen Ruiz de Elvira, El País digital
Franklin fue la bióloga que estudió experimentalmente la estructura del ADN
El descubrimiento del ADN
PREGUNTA 1. Haz un texto narrativo de estilo dialogado que figure la conversación entre James Watson, Francis Crick y Rossalind Franklin una vez que los dos primeros hubieran obtenido su premio nobel. Puedes comenzar con algo parecido a esto...
“Caía la tarde en Cambridge. Un cielo plomizo amenazaba con lluvia, cuando Rossalind caminaba despacio, pensativa, hacia el laboratorio de Cavendish. Ella sabía que el premio recibido por su colegas rivales tenía que haber sido compartido con ella. Estaba decidida a hablar...”
TAREA 3. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleicos almacenan y transmiten la información genética de unos individuos a otros. Son moléculas constituidas por unidades más sencillas llamadas nucleótidos . Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido ribonucleico o ARN y el ácido desoxirribonucleico o ADN . El primero, de cadena simple, participa en los procesos de síntesis de las proteínas; el segundo, el ADN, de cadena doble, guarda la información de lo que somos, los planos de cómo estamos constituidos los seres vivos.
Elabora una presentación en power point sobre los ácidos nucleicos.
TAREA 4. LAS MUTACIONES
Las mutaciones son cambios aleatorios que se producen en el ADN de un ser vivo. La mayor parte de las mutaciones no afectan a los organismos; unas pocas pueden convertirse en cambios perjudiciales para el desarrollo del individuo. Finalmente, existen mutaciones que constituyen la fuente de variabilidad genética y son el motor para la evolución de las especies. Por cambios al azar, el nuevo individuo presenta proteínas mejor adaptadas a su medio ambiente y por tanto el organismo evoluciona mejor, alcanza la edad reproductora y transmite sus nuevos genes a las nuevas generaciones. De esta forma los individuos van cambiando y evolucionando.
Las mutaciones podemos clasificarlas atendiendo o bien al efecto causado en el individuo, al tipo de célula afectada o bien la extensión del material afectado.
"Mutación humana", programa de Eduardo Punset
Elabora una diapositiva mural. Primero la haces en power point y luego la pasas a pdf. La diapositiva mural versará sobre las mutaciones y los tipos.
TAREA 5. LOS ALIMENTOS TRANSGÉNICOS: ¿SALVACIÓN O PELIGRO?
“Los transgénicos amenazan nuestra salud y deterioran el medio ambiente. Contaminan otros cultivos y destruyen la agricultura familiar, agravando el hambre en el mundo. La coexistencia no es posible. Consumidores/as y agricultores/as tenemos el derecho y la responsabilidad de conocer y decidir cómo y dónde se producen nuestros alimentos”Greenpeace
Enrique Cerdá Olmedo, en la página oficial de Monsanto
No es fácil ser crítico, sobre todo cuando buceamos en Internet. De cada aspecto podemos encontrar múltiples versiones, unas a favor y otras en contra. Los alimentos transgénicos no escapan de esta realidad. En los párrafos anteriores tienes dos versiones radicalmente opuestas acerca de los alimentos modificados genéticamente. Por un lado la ONG Greenpeace habla en contra del uso de estas técnicas; por otro, un profesor llamado Enrique Cerdá defiende su uso es un escrito que recoge la página de la empresa destinada a comercializar los transgénicos, Monsanto.
Qué entendemos por alimentos transgénicos.
Aspectos a favor o bien en contra de los alimentos transgénicos.
Por favor, antes de empezar a crear la plantilla para el power point, lee detenidamente las dos páginas que te sugiero (o bien cualquier otra que encuentres en Internet). Piensa en los apartados que vas a comentar en cada diapositiva y finalmente comienza a elaborarlas.
Los alimentos transgénicos, "La noche temática"
En cada grupo, la mitad tendrá que elaborar el trabajo a favor de los transgénicos y la otra mitad en contra (trabajo individual). Es decisión vuestra quién asumirá cada rol.
La mejor presentación a favor y la mejor en contra expondrán sus trabajos. Podemos iniciar un debate.
Adelante.
