A1.- Explique qué se entiende por cáncer y relacione su aparición con la alteración de los mecanismos de control del ciclo celular. Diferencie tumor benigno, cáncer y metástasis, e indique dos hábitos o medidas generales de prevención contra el cáncer. [1 punto]
A2.- Ordene los orgánulos o estructuras que intervendrían en la síntesis y secreción de una proteína destinada al exterior celular, e indique su función general en este proceso. [1 punto]
A3.- Diferencie ingeniería genética y biotecnología, e indique una aplicación en el ámbito industrial o alimentario. [0,5 puntos]
El cáncer es una enfermedad de origen genético, aunque no necesariamente hereditaria, que consiste en la proliferación descontrolada de un clon de células propias que además invaden los tejidos vecinos y son capaces de establecerse a distancia.
Su aparición se explica por la alteración de los genes que controlan el ciclo celular. En una célula normal el ciclo se detiene en unos puntos de control, sobre todo en el paso de
a
, mientras no se cumplan las condiciones adecuadas, y ese control lo ejercen dos clases de genes con efectos opuestos. Los protooncogenes codifican las proteínas que estimulan la división, como los factores de crecimiento y las ciclinas; al mutar se convierten en oncogenes, que actúan como un acelerador averiado en posición de máximo. Los genes supresores de tumores codifican las proteínas que la frenan y que reparan el ADN o inducen la apoptosis, como la
y la
; al mutar dejan de funcionar y el freno desaparece. Hace falta que se acumulen varias de estas mutaciones en la misma célula, y por eso el cáncer es más frecuente con la edad.
| Concepto | Qué es
Tumor benigno | Masa de células que se dividen más de lo debido pero que permanecen agrupadas, delimitadas por una cápsula, y no invaden los tejidos vecinos. Solo es peligroso por compresión, y curarlo suele bastar con extirparlo
Cáncer o tumor maligno | Masa cuyas células han perdido además la inhibición por contacto y la adhesión entre ellas, de modo que invaden y destruyen el tejido de alrededor
Metástasis | Formación de tumores secundarios a distancia: algunas células del tumor maligno se desprenden, entran en la sangre o en la linfa y colonizan otros órganos. Es lo que hace grave la enfermedad y lo que impide curarla solo con cirugía |
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Dos medidas generales de prevención son no fumar, ya que el tabaco contiene decenas de sustancias mutágenas y es responsable de la mayor parte de los cánceres de pulmón, y protegerse de la radiación ultravioleta evitando la exposición solar prolongada y usando fotoprotector, pues la radiación ultravioleta forma dímeros de timina en el ADN de la piel. Cabe añadir la dieta rica en frutas, verduras y fibra, el ejercicio, la moderación con el alcohol, la vacunación frente al papilomavirus y la hepatitis B, y los programas de diagnóstico precoz.
La proteína recorre la llamada vía de secreción, que es una sucesión de compartimentos comunicados por vesículas. El orden es el siguiente.
| Orden | Orgánulo o estructura | Función en este proceso
1 | Núcleo | Guarda el gen y transcribe el ARN mensajero, que madura y sale al citoplasma por los poros nucleares
2 | Ribosoma | Traduce el ARN mensajero; la aparición del péptido señal desvía el ribosoma hacia el retículo, al que queda adherido
3 | Retículo endoplasmático rugoso | Recibe la cadena en el interior de su cisterna, donde se pliega, se elimina el péptido señal y comienza la glucosilación
4 | Vesículas de transición | Transportan la proteína desde el retículo hasta la cara de formación del aparato de Golgi
5 | Aparato de Golgi | Completa la maduración: termina la glucosilación, hace cortes proteolíticos y clasifica la proteína según su destino
6 | Vesículas de secreción | Se desprenden de la cara de maduración del Golgi y llevan la proteína hasta la membrana plasmática
7 | Membrana plasmática | La vesícula se fusiona con ella y vierte el contenido al exterior por exocitosis |
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Conviene señalar que la mitocondria participa de forma indirecta, aportando el ATP que consumen la traducción y el transporte vesicular, y que este recorrido es el de las proteínas de secreción; las que van a quedarse en el citosol se sintetizan en ribosomas libres y no entran nunca en el retículo.
La biotecnología es el concepto más amplio: el empleo de organismos vivos, o de partes de ellos como las enzimas, para obtener un producto o un servicio útil para el ser humano. No exige modificar nada, y de hecho la biotecnología tradicional lleva milenios practicándose con microorganismos silvestres, como en el pan, el vino o el queso.
La ingeniería genética es una de las herramientas de la biotecnología, no un sinónimo: el conjunto de técnicas que permiten aislar un fragmento de ADN, manipularlo e introducirlo en otro organismo, valiéndose de las enzimas de restricción, la ADN ligasa, los vectores como los plásmidos, la PCR y la edición con CRISPR-Cas9. La relación entre ambas es de parte a todo: toda ingeniería genética se hace con fines biotecnológicos, pero hay mucha biotecnología que no emplea ingeniería genética.
Una aplicación en el ámbito alimentario es la producción industrial de quimosina recombinante para elaborar queso. El gen bovino de la quimosina, la enzima del cuajo que coagula la caseína de la leche, se ha introducido en levaduras y hongos que la fabrican en fermentadores. Así se obtiene en cantidad y con pureza constante, sin depender del cuajo extraído del estómago de terneros lactantes, y se consigue además un queso apto para dietas vegetarianas.