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Duplicacin y transcripcin

Autora: Erica Carrizo

Responsable disciplinar: Silvia Blaustein

rea disciplinar: Biologa y Qumica

Temtica: Duplicacin y transcripcin

Nivel: Secundario, ciclo orientado

Secuencia didctica elaborada por Educ.ar

Propsitos generales

Promover el uso de los equipos porttiles en el proceso de enseanza y aprendizaje.

Promover el trabajo en red y colaborativo, la discusin y el intercambio entre pares, la realizacin en conjunto

de la propuesta, la autonoma de los alumnos y el rol del docente como orientador y facilitador del trabajo.

Estimular la bsqueda y seleccin crtica de informacin proveniente de diferentes soportes, la evaluaci

Introduccin a las actividades

Los cidos nucleicos son el cido desoxirribonucleicoy el cido ribonucleico (ARN). El ADN porta la informaci

El producto de la expresin de los genes son las protenas, macromolculas que podrn tener una funcin estructur

al o enzimtica. La sntesis de las protenas a partir de la informacin gentica presente en el ADN, denominada

traduccin, se encuentra precedida por dos procesos: laduplicacin o replicacin y latranscripcin.

La duplicacin es el proceso mediante el cual, a partir de una molcula de ADN, se obtiene otra molcula idntica. As,el producto de la duplicacin o replicacin es una molcula de ADN que posee la misma informacin gentica que la

molcula que le dio origen.

Por su parte, la transcripcin consiste en la sntesis de una molcula de ARN a partir de la informacin gentica

presente en una molcula de ADN. El producto de la replicacin es una molcula de ARN.

Los retrovirus resultan un caso excepcional, ya que en ellos ocurre latranscripcin inversa al sintetizarse ADN a partir

de ARN.

Objetivos de las actividades

Que los alumnos:

repasen la estructura molecular del ADN y el ARN;

comprendan las caractersticas y diferencias entre los procesos de duplicacin y replicacin.

Actividad 1:

El ADN est formado por varios nucletidos, por lo que se constituye como un polinucletido. Los nucletidos son

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molculas orgnicas compuestas a su vez por una base nitrogenada, un azcar (la desoxirribosa) y un grupo fosfato.

La informacin gentica presente en el ADN posibilita la sntesis del ARN, que tambin es un polinucletido y, al igual

que el ADN, sus nucletidos se hallan compuestos por una base nitrogenada, un azcar (la ribosa) y un grupo fosfato.

Algunas de las diferencias ms notables entre estos dos polinucletidos son las bases nitrogenadas que los integran y

su estructura molecular.

1. Utilicen estos links (ADN I, ADN II, ARN I) o la bibliografa recomendada al final de la secuencia de actividades

para completar el siguiente cuadro comparativo. Para eso, trasladen la tabla a una planilla de clculo y grafiquen

la presencia o ausencia de las caractersticas estructurales de modo de obtener un mapa visual de ellas.

Tipo de cido nucleico ADN ARN

Caracterstica estructural S No S No

Molcula conformada por dos

cadenas de polinucletidos

Molcula conformada por una

cadena de polinucletidos

Contiene desoxirribosa

Contiene ribosa

Contiene timina, adenina, guanina

y citosina

Existen subtipos o variedades del

cido nucleico

Sus cadenas se encuentran unidaspor enlaces de puente de

hidrgeno

Contiene adenina, citosina,

guanina y uracilo

Su estructura molecular fue

descubierta por Watson y Crick

Actividad 2:

1. Utilicen los enlaces de inters que estn al final de la secuencia de actividades y expliquen brevement

e cada uno de los siguientes conceptos clave en el proceso de duplicacin: cadena molde, horquilla de

replicacin, cebador, origen de replicacin, enzimas intervinientes en la duplicacin, cadena adelantad

a, cadena retrasada, fragmentos de Okazaki.

2. Sobre la base del video que se presenta a continuacin y con la ayuda de la bibliografa de referencia y l

a informacin que busquen en Internet, respondan las siguientes preguntas:

a)Video sobre el proceso de duplicacin del ADN:"La replicacin del ADN"

http://aportes.educ.ar/biologia/nucleo-teorico/estado-del-arte/el-libro-de-la-vida-el-adn/estructura_del_adn.phphttp://www.youtube.com/watch?v=i-ATJ1FwYpshttp://gmein.uib.es/otros/RNAjmol/rnajmol.htmlhttp://www.youtube.com/watch?v=T-g-G0-kehU&feature=relatedhttp://www.youtube.com/watch?v=T-g-G0-kehU&feature=relatedhttp://gmein.uib.es/otros/RNAjmol/rnajmol.htmlhttp://www.youtube.com/watch?v=i-ATJ1FwYpshttp://aportes.educ.ar/biologia/nucleo-teorico/estado-del-arte/el-libro-de-la-vida-el-adn/estructura_del_adn.php

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b) Cules son las enzimas que participan en el proceso de duplicacin del ADN? Qu funcin cumple cada

una?

c) En qu lugar de la clula ocurre el proceso de duplicacin? Cul es su producto?

d) Cul es la causa de la mutacin ocurrida en la duplicacin que muestra el video? Cul es la definicin de

mutacin? Todas las mutaciones se originan de esta manera?

3. Basndose en lo trabajado en lasactividades 1 y 2, redacten en el procesador de textos de sus equipos

porttiles un ensayo (de no ms de una pgina) que describa y explique el proceso de duplicacin.

El texto debe incorporar los siguientes conceptos clave: duplicacin, replicacin, doble cadena, horquilla de replicacin, enzimas participantes (polimerasas, ligasas, helicasas), nucletidos, ncleo celular, mutacione

s, origen de replicacin, cadena adelantada, cadena retrasada, fragmentos de Okazaki.

a) Coloquen el texto en una carpeta compartida con el resto de sus compaeros y lean otros de los ensay

os. Comparen los textos y rescaten similitudes y diferencias.

Actividad 3:

1. Lean el texto Latranscripcin: del ADN al ARN y luego respondan las preguntas.

La transcripcin: del ADN al ARN

La transcripcin es el proceso de sntesis de ARN a partir de ADN. Sigue el mismo principio de apareamiento

de bases que la replicacin del ADN, pero se reemplaza la timina por el uracilo. En cada transcripcin, slo una

de las cadenas del ADN se transcribe. La ARN polimerasa cataliza la adicin de ribonucletidos al extremo 3

En la regin del promotor, punto de unin de la enzima ARN polimerasa, la doble hlice de ADN se abre y, a

medida que la ARN polimerasa avanza a lo largo de la molcula de ADN, se separan las dos cadenas. Los

ribonucletidos, que constituyen los bloques estructurales, se ensamblan en la direccin 5 a 3 a medida que la

enzima lee la cadena molde de ADN. Ntese que la cadena de ARN recin sintetizada es complementaria, no

idntica, a la cadena molde a partir de la cual se transcribe; su secuencia, sin embargo, es idntica a la cadena

codificante de ADN (no transcrita), excepto por un detalle: en el ARN, la timina (T) se reemplaza por uracilo (U).

Luego el ARN recin sintetizado se separa de la cadena molde de ADN.

La ARN polimerasa no necesita un cebador para iniciar la sntesis. Se une al ADN en una secuencia especfica,

el promotor, que define el punto de inicio de la transcripcin y su direccin.

En los procariontes, el proceso de transcripcin contina hasta que la polimerasa encuentra una secuencia que

constituye la seal de terminacin. En los eucariontes, el proceso termina cuando el ARN es cortado en una

secuencia especfica. Al finalizar la transcripcin, la ARN polimerasa se detiene y libera la cadena molde de

ADN y el ARNm (ARN mensajero) sintetizado.

Fuente: H. Curtis, S. N. Barnes, A. Schnek, A. Massarini.Curtis Biologa. Buenos Aires, Editorial Panamericana, 2008

(7. edicin).

a) Qu es la ARN polimerasa y qu funcin cumple en el proceso de transcripcin?

b) Por qu la cadena de ARN producto del proceso de transcripcin no es idntica a ninguna de las cadenas de ADNque constituyen el molde a partir del cual se desarrolla el proceso? Qu relacin tiene esto con las bases nitrogenadas

que constituyen el ADN y el ARN?

c)Sera posible decir que los procesos de duplicacin y replicacin son anlogos? Por qu?

d)Cules son las semejanzas y diferencias que observaste entre los procesos de duplicacin y replicacin?

2. Busquen en la bibliografa de referencia y en Internet los diferentes tipos de ARN (ARN mensajero, ARN

ribosomal, ARN de transferencia y ARN mitocondrial). Con esa informacin, realicen un dibujo virtual (mediante

un programa como el Saint o similar de sus equipos porttiles) de cada una de esas estructuras y comprenlas

http://curtisbiologia.com/glossary/term/1062http://curtisbiologia.com/glossary/term/1062

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entre s mediante textos sealizadores.

3. Busquen en la bibliografa de referencia y en Internet en qu consiste el dogma central de la biologa

a)Por qu los retrovirus vienen a romper con el dogma central?

b)Por qu se sigue denominando dogma si no se cumple en todos los casos?

c) Conversen sobre las respuestas a las preguntas anteriores con sus compaeros.

4. Sobre la base de lo trabajado en las actividades1, 2 y 3, impriman el siguiente acrstico y completen las

palabras segn las referencias.

Importante: el orden de las referencias no se corresponde con el orden de aparicin de las palabras a completar.

_ _ T_ _ _

R _ _ _ _ _

A _ _

_ _ N _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ S _ _ _ _ _

C _ _ _ _

R_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ _ I _ _ _

P _ _ _ _ _ _ _

_ _ _ C _ _ _

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ I _ _ _ _ _ _

_ _ _ _ _ O

_ _ _ _ _ _ N _ _ _ _ _

Referencias

1. Enzima que sintetiza ADN a partir de ARN.

2. Cientfico que en 1957 defini el dogma central de la biologa.

3. Enzima que sintetiza ARN a partir de ADN.

4. Variedad de ARN que lleva la informacin del ADN a los ribosomas.

5. Secuencia de ADN donde se inicia el proceso de transcripcin.

6. Base nitrogenada que se encuentra en el ARN pero no en el ADN.

7. Variedad de ARN cuyo nombre deriva de la organela en la que se encuentra.

8. Nucletidos que son adicionados por la ARN polimerasa durante la transcripcin.

9. Tipo de virus donde tiene lugar la transcripcin inversa.

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10. Lugar de la clula donde ocurre el proceso de transcripcin.

11. Azcar del ARN.

12. Secuencia de ADN que es transcripta pero luego eliminada del ARN mediante un proceso que se conoce

como corte y empalme o splicing.

13. Molcula en la que se origina el flujo de informacin gentica segn el dogma central.

Actividad de cierre1. Formen grupos de cuatro compaeros y armen, con los materiales disponibles (pelotitas de telgopor,

escarbadientes, plastilina, hilo y otros), la estructura molecular del ADN y el ARN.

a) A partir de los modelos armados, representen los procesos de duplicacin y transcripcin en etapas y flmenl

os con una cmara web. Pueden utilizar la tcnica destop-motion, para lo que debern editar el video (ejemplo

de stop-motion).

Enlaces de inters y utilidad para el trabajo

Paso a paso replicacin del ADN

Biologa molecular: duplicacin del ADN

La replicacin del ADN

La transcripcin y la traduccin

Bibliografa recomendada

H. Curtis, S. N. Barnes, A. Schnek, A. Massarini.Curtis Biologa. Buenos Aires, Editorial Panamericana, 2008 (7.

edicin).

H. Surez y A. M. Espinoza. Biologa I: La clula: unidad de los seres vivos. Buenos Aires, Longseller, 2002.

http://es.wikipedia.org/wiki/Stop_motionhttp://www.youtube.com/watch?v=r8JexiISPNkhttp://www.youtube.com/watch?v=r8JexiISPNkhttp://aportes.educ.ar/biologia/nucleo-teorico/estado-del-arte/como-se-encienden-y-apagan-los-genes-el-dogma-central-de-la-biologia-paso-a-paso/replicacion_del_adn.phphttp://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LosCompuestosOrganicos/1111/ADN-Duplicacion3ro.htmhttp://www.biotech.bioetica.org/clase1-13.htmhttp://www.biotech.bioetica.org/clase1-14.htmhttp://www.biotech.bioetica.org/clase1-14.htmhttp://www.biotech.bioetica.org/clase1-13.htmhttp://www.botanica.cnba.uba.ar/Pakete/3er/LosCompuestosOrganicos/1111/ADN-Duplicacion3ro.htmhttp://aportes.educ.ar/biologia/nucleo-teorico/estado-del-arte/como-se-encienden-y-apagan-los-genes-el-dogma-central-de-la-biologia-paso-a-paso/replicacion_del_adn.phphttp://www.youtube.com/watch?v=r8JexiISPNkhttp://www.youtube.com/watch?v=r8JexiISPNkhttp://es.wikipedia.org/wiki/Stop_motion