Índice Introducción Electrón …………………………………
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Ácido desoxirribonucleico (ADN)……..
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Cáncer…………………………………..
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Investigación…………………………………..
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Recursos………………………………………
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Introducción Para poder comprender mejor el contenido del trabajo, a continuación se van a explicar algunos conceptos que ayudarán a ello:
Electrón El electrón fue la primera partícula cargada eléctricamente que se descubrió. Tiene carga negativa y es un componente de los átomos junto a los protones y neutrones. J. J. Thomson fue el primer científico en producirlos a nivel de laboratorio en el año 1897 gracias a unos tubos de vacío en los que se producían descargas eléctricas violentas en forma de rayos; eran rayos catódicos, y demostró que eran atraídos por el polo positivo, lo que indicaba que se trataba de cargas negativas. Diez años más tarde, R. A. Milikian realizó varios experimentos para determinar la carga exacta del electrón. La importancia de estas pequeñas partículas radica no solo en su papel fundamental en la formación de enlaces químicos, sino que también lo tienen en las aplicaciones electrónicas y en la electricidad: las corrientes eléctricas están constituidas por electrones en movimiento, se emplean en la física de partículas, de las altas energías..., y con gran importancia en la física cuántica, siendo considerado como una partícula puntual con espín ½ y carga -1, y un leptón (son partículas sensibles a la interacción débil y gravitatoria, pero no a la interacción fuerte).
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Electrones
Ácido desoxirribonucleico (ADN) El ADN (o DNA en terminología inglesa) es la molécula que almacena y transmite la información genética en todos los organismos celulares y casi todos los virus. En los organismos eucariotas el ADN se encuentra localizado en el núcleo de sus células, mientras que en los procariotas se encuentra disperso por todo el citoplasma celular. Fue descubierto en 1953 por los científicos James Watson y Francis Crick, que en 1962 obtuvieron el Premio Nobel de Medicina por su trabajo (su artículo es el más leído y citado de la historia). Así se pudo conocer cómo se lleva a cabo la fabricación de las proteínas y como se replica o reproduce el ADN. Este está constituido por dos cadenas enrolladas alrededor de un mismo eje, formando una estructura de doble de doble hélice en la que las dos cadenas son antiparalelas (ya que giran en sentidos opuestos).
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Cada cadena contiene un número elevado de nucleótidos, unos compuestos formados por la unión de un grupo fosfato, una desoxirribosa (una molécula de un azúcar de cinco carbonos) y una base, que es un compuesto químico en el que destaca la presencia de diversos átomos de nitrógeno, debido a lo cual también se les conoce como bases nitrogenadas. En el ADN se pueden encontrar cuatro: la adenina, la timina, la guanina y la citosina. La cadena se forma por la unión de cada grupo fosfato con la desoxirribosa del nucleótido siguiente. Además, la adenina se une siempre a la timina, y la citosina hace lo mismo con la guanina mediante unos enlaces conocidos como “puentes de hidrógeno”. Cada grupo de tres bases forma el codón, que es una “palabra” del código genético del organismo, y que permite dar lugar a un aminoácido determinado. La síntesis proteica empieza con la separación de las dos cadenas de ADN, sirviendo una de ellas como plantilla para formar una nueva cadena, llamada ARN-m (o ácido ribonucleico mensajero), que sale del núcleo celular para iniciar la construcción de proteínas mediante la unión de los aminoácidos que codifica. Además, el ADN se replica antes de la división celular de manera que se crean dos células con la misma cantidad y el mismo material genético.
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Cáncer Se le denomina así a un grupo de unas doscientas enfermedades caracterizadas por un crecimiento anormal de las células, que da lugar a la formación de tumores. Estos pueden ser benignos o malignos, siendo en el último caso los cancerosos. El proceso es largo y produce alteraciones en el ADN de las células. Estas células alteradas se desarrollan y multiplican a gran velocidad, llegando a destruir tejidos y órganos, recibiendo esto el nombre de “metástasis”. Hay diversas causas que lo producen, ya sean externas (exposición a agentes ambientales contaminantes, dietas con gran cantidad de grasas, el tabaco, consumo excesivo de alcohol...) o internas (factores hereditarios o infecciones víricas), pero siempre se da por mutaciones en el material genético que producen los tumores. Los científicos todavía están intentando conocer cuáles son todos los factores que provocan los diferentes tipos de cáncer.
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Investigación En el año 1990 Jacqueline Barton, de Caltech, descubrió un proceso bioquímico conocido como “transporte de carga”. Este se basa en el movimiento de los electrones a través del ADN, que tiene propiedades conductoras de electricidad, para ayudar a las células a detectar errores que surgen en el ADN de manera frecuente. Este movimiento se puede producir por efecto túnel (que es un fenómeno cuántico por el cual una partícula penetra una barrera de potencial mayor que la energía cinética de la propia partícula, lo cual sería imposible según la mecánica clásica), saltos cuánticos (en el que el electrón pasa de un nivel energético menor a otro mayor) o por oscilaciones provocadas por el par de basas guanina-citosina. Este transporte funciona del siguiente modo: la doble hélice del ADN funciona como un cable a través del cual viajan los electrones de una proteína de reparación a otra y en el caso de estar intacto (es decir, sin daños) el electrón puede pasar de una proteína a otra, indicándoles que pueden abandonar la cadena de ADN; en cambio, si ha sufrido algún daño, el electrón no podrá alcanzar la siguiente proteína de reparación y esta quedará unida a la cadena y buscará el daño para repararlo. El estudio está promovido por la empresa Caltech, y se creó debido a que en una investigación anterior descubrieron una mutación inusual en la proteína del ADN “MUTYH”, presente en pacientes con cáncer. Han descubierto que la mutación, a la que han llamado C306W, afecta a la función de ayuda del mantenimiento de un grupo de átomos de hierro y azufre dentro de la proteína, siendo este la base de las proteínas de reparación producidas en la química del transporte de carga del ADN. Las aplicaciones de los resultados de esta investigación serían la creación de mejores diagnósticos para los pacientes que sufran cáncer e incluso de
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medicina personalizada. Además, se van a realizar más investigaciones sobre mutaciones en este proceso de transporte de carga para así averiguar que otras mutaciones se producen aparte de la ya encontrada (los científicos implicados en el estudio aseguran que debe haber más que impliquen el mal funcionamiento de este proceso y, por tanto, de generarse cáncer).
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Recursos bibliográficos: VV.AA: GRAN ESPASA UNIVERSAL. Editorial Espasa Calpe. Madrid, 2009. Volúmenes 1, 5 y 9.
Recursos digitales: http://www.quo.es/ciencia/adn-propiedades-electricas-vinculadas-al-cancer
VV.AA. ENCICLOPEDIA MULTIMEDIA. Editorial Planeta. Barcelona, 2013
http://francis.naukas.com/
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