bioquímica – Homeòstasi

Comentaris exercicis pendents àcids nucleics

Tal com hem quedat, us enganxe els comentaris als exercicis pendents sobre l’expresió de la informació dels àcids nucleics. Repasseu que ja és l’últim 😉

Continue reading Comentaris exercicis pendents àcids nucleics

Mutacions, tipus i efectes

A banda d’una animació sobre la hibridació de que parlavem ahir, tot seguit teniu les activitats que heu de completar sobre les mutacions per pendre consciència de la seua importància i dels agents que les poden causar.

Com sempre, els resultats en un document de text i en acabar feu-me’l arribar al correu.

Fes una ullada a les definicions del Comsoc i a la següent presentació de diapositives sobre mutacions i enginyeria genètica (hi ha versió simplicada) i explica, fent servir exemples, les diferències entre les mutacions gèniques, genòmiques i cromossòmiques.
Llegeix la informació sobre les mutacions del projecte Biosfera i pren nota de les respostes correctes de l’activitat que relaciona patologies i mutacions.
Mira les diapositives del Institut Nacional del Càncer sobre mutacions hereditàries i adquirides, captura’n les imatges i explica’n les diferències.
Visualitza les animacions de McGrawHill sobre mutacions per substitució i adicions i delecions i contesta els qüestionaris.
Completa l’activitat sobre mutacions genètiques i proteïnes. Pren nota de la taula i contesta les qüestions
Visita ara aquesta pàgina amb quatre problemes resolts, planteja’t la teva resposta i contrasta-la. Tot seguit pren nota de la resposta indicant en que anaves encertat i en que no.
Ves ara a la pàgina de la Universitatde Utah i fes les activitats SLOOZE WORM MUTAGENESIS i MUTATE A DNA SENTENCE!. Pren nota de les nou qüestions.
Per sintetitzar, visita ara el simulador Mutations: Changing the Genetic Code i pren nota dels resultats de les set activitats.
Fes una ullada a l’article Evolució molecular, el rellotge de la vida del monogràfic Evolució de la revista Mètode i fes-ne una crítica en 10 línies.
Finalment, transforma el teu nom en una seqüència d’ADN i pren nota dels efectes dels diversos tipus de mutacions amb aquest simulador.

Més informació:

PDF sintètic de l’IES Guillem Guifré.
Diagrames sobre les causes de les mutacions i una animació de la revista Ciències.
Sobre reparacions en l’ADN i tipus de mutacions.
Alguns vídeos compilats al BiologyAnimations.
Vídeos de l’efecte de l’acomulació de danys al DNA
Relació entre les mutacions i la malaltia de Huntington
Mutacions i diagnòstic en PDF.
Animació sobre genètica de l’herència, inclou un apartat sobre mutacions.
Més informació i enllaços a la pàgina del Toni Cassan, de la Lourdes Luengo i de la UCM.
Molts més enllaços i recursos a la pàgina de Nclark
Portal del programa Mutalyzer 2.0

[slideshare id=4320458&doc=ud11-lesmutacionselsgensilenginyeriagentica-100526140519-phpapp02]

[slideshare id=6674115&doc=mutacions-110123112740-phpapp02]

[kml_flashembed movie="http://highered.mcgraw-hill.com/sites/dl/free/0072556781/192785/anim0041.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://highered.mcgraw-hill.com/sites/dl/free/0072556781/192785/anim0044.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://berosus.org/naturals/Activitats/genetica/genmol/mutacion.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

Coneixent el genoma, la canço de la PCR i electroforesi en gel

Hi ha un seguit de cançons dedicades a la PCR i d’altres tècniques de laboratori, us penge aquesta per allò de que és un projecte col·lectiu… 😉

Pel mateix preu, ara més seriosament, altra tècnica d’estudi usual al laboratori, una animació d’una electroforesi d’àcids nucleics en gel

Totes aquestes tècniques han ajudat a millorar el coneixement que tenim sobre els àcids nucleics i arribar a plantejar-nos, com fa Larry Moran, Què hi ha al nostre genoma? i trobar que, aparentment , la part essencial/funcional del genoma està al voltant del 8,7%; el DNA escombreria està vorejant el 65% i aquell encara desconegut al voltant del 26.3%

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/x5yPkxCLads" width="425" height="350" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www2.uah.es/biomodel/biomodel-misc/anim/elfo/gel_electrophoresis.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

Traducció i síntesi de proteïnes

Fluxe dinformació biològica — Fluxe d'informació biològica

Després de les activitats sobre replicació i transcripció, el darrer procés a tractar és la traducció.

Amb això acabem de plantejar els tres processos de l’anomenat Dogma central de la Biologia molecular, tot i que realment no és gens dogmàtic i ha patit diverses reformulacions des del seu plantejament per part de Francis Crick.

Avui en dia ve a dir alguna cosa semblant a que la informació de l’àcid nucleic es pot perpetuar o transferir, però que la transferència de la informació a proteïnes és irreversible.

Com a les activiats anteriors, heu de completar les següents activitats en un document de text i en acabar feu-me’l arribar al correu.

La majoria de les activitats estan adaptades del projecte Biologia en context

Centrant-nos en la traducció, feu una ullada a aquesta animació i, després, captureu les imatges d’aquesta pàgina. Escriviu al costat d’elles una petita descripció del que hi passa. En la primera vinyeta, afegiu-hi la definició de la traducció del RNA i quina funció té cadascun dels enzims en aquest procés. Poseu en les molècules del RNA el sentit del filament. Ajudeu-vos de la informació del web Nobelprize, d’aquest vídeo o de les animacions de John Hopkins
Per reflexionar sobre el concepte de gen, codi genètic i la correspondència entre la informació continguda el la seqüència de nucleòtids en format ADN i la continguda en l’estructura primària de les proteïnes en format aminoàcids, entreu a la següent pàgina i, després de llegir els textos dels enllaços, contesteu a les sis qüestions que s’hi plantegen.
Completeu la correspondència del codi genètic de l’animació de Lourdes Luengo.
Construïu ara el polipèptid corresponent a la molècula d’RNA i feu una captura de pantalla.
Transcriu les frases correctes sobre la síntesi de proteïnes i còpia el text complet sobre el codi genètic.
Completeu el següent test i expliqueu qui forma i el paper que desenvolupen el complex iniciador i el codó de terminació en la traducció.
Captura les imatges corresponents i identifica els processos del Dogma central de la Biologia Molecular i els elements implicats en la traducció.
Finalment, com a síntesi dels tres processos, resol els 15 problemes del Biology Project i pren nota de les respostes correctes.

Altres recursos a tindre en compte són els següents:

Una ullada general al procés de traducció.
Completar l’expresió dels gens en Eucariotes al Biology project.
Més animacions sobre la traducció als webs de Lourdes Luengo, Nobelprize.org amb una segona més senzilla, Concord o la Universitat de Nebraska.
Construïu el vostre ribosoma per visualitzar la síntesi.
DNA workshop on
Jugueu a trencar el codi genètic

[kml_flashembed movie="http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/translation.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/translation.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad13/codigoejercicio.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad13/traduccion.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://nobelprize.org/educational/medicine/dna/a/translation/animations/translation.dcr" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://nobelprize.org/educational/medicine/dna/b/translation/animation/translation.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.concord.org/~btinker/workbench_web/models/eukTranslation.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www-class.unl.edu/biochem/gp2/m_biology/animation/m_animations/gene3.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/images/translation/tlint.dcr" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

Replicació i transcripció.

Per treballar el Dogma Central de la Biologia Molecular, avuí començarem amb els processos de replicació i transcripció de l’ADN i el concepte d’empaquetament.

Per fer-ho heu de completar les següents activitats en un document de text i en acabar feu-me’l arribar al correu.

La majoria de les activitats estan adaptades del projecte Biologia en context

Ordeneu per nivell de complexitat de l’organització els següents conceptes, ajudeu-vos d’aquesta web o l’animació de sota: Gen, Individu pluricel·lular, teixit, hèlix de DNA, cèl·lula, genoma, cromatina, nucleòtids, òrgan, base nitrogenada, nucli
Feu una ullada al vídeo i a l’animació sobre l’empaquetament del DNA, a continuació escriviu una descripció en 10 línies de com té lloc aquest empaquetament. Podeu capturar imatges que us ajudin en la vostra descripció. Assegureu-vos que la vostra descripció és completa, per exemple, no podeu deixar d’explicar quina relació té la cromatina amb el DNA o de quines molècules estan formats els nucleosomes.
Centrant-nos en la replicació, feu una ullada a aquesta animació i, després, captureu les imatges d’aquesta pàgina. Escriviu al costat d’elles una petita descripció del que hi passa. En la primera vinyeta, afegiu-hi la definició de la duplicació del DNA i quina funció té cadascun dels enzims en aquest procés. Poseu en les molècules del DNA el sentit del filament. Ajudeu-vos d’aquest vídeo o de les animacions de John Hopkins o Wiley.
Llegeix el PDF sobre les evidències de la replicació semiconservativa i contesta les qüestions
Repetiu el procés de l’activitat 3, però ara amb el procés de transcripció. En aquesta pàgina trobareu les vinyetes i en aquesta l’animació. Teniu més informació en aquestes animacions de John Kyrk, PhSchool o la Universitat de Nebraska.
Modificacions post-transcripcionals. Modificacions post-transcripcionals. Un cop ha estat sintetitzat, l’ARNm ha de patir un seguit de modificacions postranscripcionals durant les quals s’afegiran una sèrie de components, com ara un caputxó metilat i una cua d’adenines a la cadena polinucleotídica. En aquesta animació podeu visualitzar el procés (si no queda clara, podeu accedir a una traducció). Acabat aquest procés, es retiraran certs segments de l’ARNm que no codifiquen per proteïnes: els introns. Podeu veure cóm es fa i els elements que intervenen (també hi ha traducció). Teniu més informació ací i ací. Completeu al vostre document les dues activitats d’aquesta pàgina.
Completeu el següent test i expliqueu el paper que desenvolupen la regió iniciadora i terminadora del ADN.

Tot seguit més enllaços per ampliar informació, a més dels de l’entrada anterior…

Podeu visualitzar diverses molècules fent servir el Biomodel, en concret els àcids nucleics i entre d’elles nucleòtids, DNA o RNA
A la pàgina de l’IES Josep Miquel i Guàrdia trobareu més animacions sobre els diversos processos. I també al blog d’Àngels.
Més activitats en les pàgines de Nclark, Pearson o
A banda de reproduir aquest model de la molècula d’ADN o avançar el proper procés jugant amb el codi genètic.

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/X6bdNCuK-zw" width="425" height="350" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.pbs.org/wgbh/nova/photo51/media/journey.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://berosus.org/naturals/Activitats/genetica/genetic/replicacio%20bidireccional.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/dna-rna2.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/transcription.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

El poder de la informació, introduint els àcids nucleics

Tot seguit teniu els objectius i uns enllaços per introduir la unitat dels àcids nucleics, El poder de la informació, àcids nucleics i la seva expresió.

Pel que respecta als objectius, en acabar la unitat haurieu de:

Descriure un experiment que permeti assegurar que l’ADN és el material genètic
Conèixer l’estructura i els components dels àcids nucleics
Vincular l’estructura dels DNA i l’RNA amb les funcions que desenvolupen
Explicar la importància de les proteïnes per a la vida i posar-ne exemples.
Explicar com està empaquetat l’ADN als cromosomes
Raonar el caràcter dual de l’ADN, com a mantenidor de la informació i permetent alhora canvis
Explicar de forma senzilla l’expressió dels gens
Diferenciar els processos de replicació, transcripció i traducció del material genètic.
Raonar un experiment que demostri que la duplicació és semiconservativa.
Explicar el model de replicació de l’ADN, enumerant els principals enzims implicats i la seva funció
Deduir la seqüència d’aminoàcids corresponents a una cadena d’àcid nucleic determinada
Conèixer els mecanismes més importants de regulació de l’expressió gènica.
Aplicar els coneixements adquirits per predir resultats experimentals

Per anar introduint el coneixement dels àcids nucleics, us adjunte un seguit d’enllaços amb més recursos:

Una repassada através de diversos problemes del Biology project. I de quin monòmer es tracta?
Portal multimèdia DNA from the beginning, amb la recreació en diversos formats dels 75 experiments que han catapultat la biologia molecular i actualitzat la genètica.
Un tour bàsic des del complet portal de LearnGenetics de la universitat de Utah.
Tutorial sobre l’estructura dels àcids nucleics i la seva seqüenciació. També la replicació i la transcripció.
Animacions des de l’IES Josep Miquel Guàrdia sobre genètica molecular i experiments clàssics (entre ells els de Meselson i Stahl o el de Avery, MacLeod i McCarthy).
Animacions sobre l’estructura de l’ADN i sobre els processos de replicació, transcripció i traducció.
La replicació i la transcripció amb una mica més de detall.
Gran quantitat de recursos als blogs de Toni Cassany i també al web de Lourdes Luengo, animacions sobre la formació d’un nucleòtid, un enllaç fosfodiéster o la complementarietat de bases. Tot això us capacitat per construir el vostre fragment d’ADN.
Més animacions des del Bio-Alive, l’HHMI i al Biologycorner.
Tot i que ja la treballerem el proper curs, al BMols de Miquel Mulet trobem la ciclació de les pentoses amb enllaços hemiacetàlics i nucleòtids en 3D.
Dos mapes conceptuals sobre els àcids nuclèics i l’ARN
Una petita síntesi des de l’IES Tremp o des de l’Aula Virtual de Biologia sobre els àcids nucleics i sobre els processos.
Presentació de diapositives general, una segona i altra en PDF.
Videos sobre l’estructura de l’ADN i els processos de replicació, traducció . També podeu trobar els procés de maduració de RNAm, la tècnica de la PCR o el genoma humà.
El programa Codigene, és un programa que permet visualitzar i practicar amb els tres processos bàsics (replicació, transcripció i traducció). Podeu descarregar-lo desde els enllaços de l’IES Vicenta Ferrer o l’IES Ramon Olleros.
També teniu el GenExplorer i altre programari més avançat.
I per desestressar-vos acoloriu els processos de transcripció i traducció o la molècula de DNA.

[slideshare id=5934426&doc=cidsnucleics-101127114637-phpapp02]

[slideshare id=2360006&doc=bio1rbatxunitat3rnaadn-091027141841-phpapp02]

[kml_flashembed movie="http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad4/adnconstruye.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.dnaftb.org/files/swf/con17ani.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://berosus.org/naturals/Activitats/genetica/genetic/meselson-stahl.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/dna-rna2.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/transcription.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.stolaf.edu/people/giannini/flashanimat/molgenetics/translation.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.wiley.com/college/pratt/0471393878/student/animations/dna_replication/dna_replication.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www-class.unl.edu/biochem/gp2/m_biology/animation/m_animations/gene2.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

Comentaris exercicis 3, 4 i 5 síntesi proteïnes

Els tres exercicis que ens faltava comentar són els següents:

Exercici 3:

Químicament els aminoàcids són compostos orgànics caracteritzats per presentar, com a mínim, un grup amino bàsic (–NH2) i un grup carboxil àcid (–COOH).
Que unes molècules siguin amfòteres significa que en medi àcid es comporten com a bases i en medi bàsic com a àcids.
Hi ha vint aminoàcids diferents.
Al C Alfa s’enllacen un grup amino (–NH2), un grup carboxil (–COOH) i un radical (R). El radical correspon a la cadena lateral que diferència cada aminoàcid

Exercici 4:

un tripèptid possible és Gly – Cys – Val

Exercici 5:

Pel què fa a la la seqüència de la molècula de la proteïna ribonucleasa, un enzim que trenca o hidrolitza les molècules d’ARN.

La componen 124 aminoàcids.
El nom i el símbol dels aminoàcids disposats en els llocs 1, 7, 22, 66 i 124 són respectivament: lisina(Lys), lisina (Lys), serina (Ser), lisina (Lys), valina (Val).
En aquesta proteïna hi ha 6 residus de Lys (lisina) i 9 de Val (valina).
La ribonucleasa conté 4 ponts disulfur establerts entre cisteïnes.

Enzims i activitat enzimàtica

Per ampliar continguts sobre els enzims, podeu fer servir els segünets enllaços:

Uns complets apunts en PDF del Víctor Garcia i altres des de l’IES Josep Miquel Guàrdia (ací en versió reduïda)
Vídeos sobre estructura bàsica i funció enzimàtica i inhibició.
Activitats des de l’Escola del Treball per treballar l’estructura, la tipologia i el funcionament dels enzims. I també una síntesi sobre proteïnes i àcids nucleics
Animacions de Lourdes Luengo sobre reaccions enzimàtiques, inhibició i especificitat. Al Biomodel trobareu altra sobre energia d’activació i alosterisme.
Trobareu més animacions en el web de José Luis Sánchez Guillén o en els portals Biomodel i Bioygeo.
Presentació de diapositives de Conchi Villanueva, que podeu descarregar en PDF.

[slideshare id=4516514&doc=tema6enzims-100616075821-phpapp01]

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/VXNsr6Rc6ok" width="425" height="350" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.youtube.com/v/PILzvT3spCQ" width="425" height="350" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad8/reaccion_enzimatica.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad8/inhibicion_enzimatica.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://www.lourdesluengo.es/animaciones/unidad8/especificidad.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://biomodel.uah.es/biomodel-misc/anim/enz/transition_state.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

[kml_flashembed movie="http://biomodel.uah.es/biomodel-misc/anim/enz/allosteric.swf" width="500" height="450" wmode="transparent" /]

Aplicacions bioinformàtiques i proteïnes

Per anar enllaçant la unitat de proteïnes amb la d’àcids nucleics, anem practicant la relació entre codi genètic i protèic.

Ho farem a partir d’una pràctica de bioinformàtica i genètica de la UAB i -amb un nivell més avançat- de l’estudi de doctorat sobre bioinformàtica i proteïnes del IMB del CSIC. Per si algú vol idees per al treball de recerca 😉

Dels diferents exercicis i problemes relacionats amb l’ús d’eines bionformàtiques, heu de contestar les qüestions de l’exercici 1 per cercar informació sobre una seqüència coneguda d’ADN. I sobre l’estructura de les proteïnes, l’exercici 7 del curs on-line de l’IMB del CSIC.

Per contestar el primer exercici fareu servir el programa del NCBI Basic Local Alignment Search Tool BLASTn per cercar seqüències semblants a la problema. Teniu més informació sobre el programa ací o ací. Altra versió del programa més senzilla des de la Universitat de Kyoto.

Per al segon exercici haureu de visitar el portal Uniprot de l’EBI. Sobre proteïnes, també podeu consultar l’extensa base de dades del ExPASy o del BLASTp.

Pel mateix preu, teniu una repassada a les proteïnes i el codi d’una o tres lletres de les equivalències dels aminoàcids.

[slideshare id=1196975&doc=bioinformaticaproteinas-090325115928-phpapp01]

La química dels aminoàcids al Biology Project

Formació dun enllaç peptídic — Formació d'un enllaç peptídic

Per a poder formar els pròtids, com el dipèptid de la imatge de la formació d’un enllç peptídic de sobre, cal anar ensamblant els seus monòmers.

Per acabar d’ensamblar els vostres coneixements sobre els aminoàcids, us adjunte uns enllaços al portal The Chemistry of Amino Acids del Biology project .

A més de la informació sobre l’estructura i les diverses families d’aminoàcids, també podeu avaluar-vos a la secció de problemes o provar la identificació d’estructures o de codis. Teniu una figura amb els codis d’una i tres lletres.

I per anar fent goleta, un vídeo animat de la síntesi als ribosomes d’una proteïna a partir de l’ARN

Estructura bàsica dun aminoàcid — Estructura bàsica d'un aminoàcid

Protein synthesis from countingthoughts on Vimeo.