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La expresión génica es el proceso mediante el cual las células transforman la información contenida en el ADN en proteínas, que son esenciales para casi todas las funciones del organismo. Entender cómo se produce este proceso permite comprender mejor cómo funciona la vida a nivel molecular.

Durante este laboratorio, utilizamos el simulador PhET: Expresión génica – Fundamentos para observar de manera interactiva cómo se lleva a cabo la transcripción y la traducción, y cómo diferentes factores influyen en la producción de proteínas. A través de las tres secciones del simulador ("Expresión", "ARNm" y "Múltiples células") fue posible analizar cómo los genes se activan, cómo se produce el ARN mensajero y cómo se forman las proteínas en los ribosomas.

El propósito de este informe es presentar los resultados de la simulación, responder preguntas clave sobre el proceso de expresión génica y reflexionar sobre lo aprendido, basándonos tanto en la evidencia observada como en fuentes confiables que complementan la actividad.

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Objetivo general:

Comprender el proceso de expresión génica, enfocándose en las etapas de transcripción y traducción, y su importancia en la síntesis de proteínas.

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1. Comprender de forma práctica cómo se lleva a cabo la transcripción y traducción de proteínas usando el simulador PhET.

2. Identificar los elementos esenciales de la expresión génica, como el ADN, ARNm, ARNt, ribosomas y aminoácidos.

3. Analizar cómo influyen los factores de transcripción positivos y negativos en la producción de proteínas.

4. Observar cómo varía la expresión génica entre diferentes células y qué factores generan esas diferencias.

5. Experimentar con el simulador para encontrar combinaciones que maximicen la producción de proteínas específicas.

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Computador o Tablet con acceso a Internet.

Simulador PhET: Expresión génica – Fundamentos.

Padlet.

Grabadora de pantalla para capturar el proceso de las simulaciones.

Fuentes confiables, como libros escolares, artículos científicos y sitios educativos.

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Parte 1: Ventana "Expresión"

1. Se ingresó al simulador y se seleccionó la pestaña "Expresión".

2. Se observaron los elementos disponibles: ADN, ARN mensajero (ARNm), ARN de transferencia (ARNt), ribosomas y aminoácidos.

3. Se seleccionó un gen específico en la molécula de ADN.

4. Se arrastró la ARN polimerasa hacia el gen para iniciar el proceso de transcripción.

5. Se observó cómo se formaba una molécula de ARNm complementaria al ADN.

6. Se llevó el ARNm al ribosoma.

7. Se utilizó el ARNt para transportar aminoácidos hacia el ribosoma.

8. Se observó cómo los aminoácidos se ensamblaban formando una cadena polipeptídica (una proteína).

9. Se repitió el procedimiento varias veces hasta obtener múltiples proteínas.

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Parte 2: Ventana "ARNm"

1. Se cambió a la pestaña "ARNm".

2. Se experimentó con distintos factores que afectan la expresión génica, como los factores de transcripción positivos y negativos, y la afinidad de la ARN polimerasa.

3. Se observó cómo estos cambios influían en la producción de ARNm y, por lo tanto, en la síntesis de proteínas.

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Parte 3: Ventana "Múltiples células"

1. Se seleccionó la pestaña "Múltiples células".

2. Se observó cómo la producción de proteínas variaba entre distintas células.

3. Se analizó cómo la concentración y afinidad de los factores de transcripción afectaban la expresión génica a nivel poblacional.

4. Se movieron cada una de las variables disponibles y se tomaron capturas de pantalla para incluirlas y analizarlas en el informe.

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Resultados Expresión Génica - Fundamentos Gen 1

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Resultados Expresión Génica - Fundamentos Gen 1

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Expresion genica - Fundamentos gen 1 ‐ Hecho con Clipchamp

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Resultados Expresión Génica - Fundamentos Gen 2

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Resultados Expresión Génica - Fundamentos Gen 2

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Resultados Expresión Génica - Fundamentos Gen 3

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Resultados Expresión Génica - Fundamentos Gen 3

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Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2014). Biología molecular de la célula (6.ª ed.). Editorial Médica Panamericana.

Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C. A., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A., & Scott, M. P. (2016). Biología celular y molecular (8.ª ed.). Editorial Reverté.

Universidad de Colorado Boulder. (s.f.). PhET Interactive Simulations: Expresión génica - Fundamentos. https://phet.colorado.edu/es/simulations/gene-expression-essentials

National Human Genome Research Institute. (2020). https://www.genome.gov/genetics-glossary/Gene-Expression

Khan Academy. (s.f.). Expresión génica y síntesis de proteínas. https://es.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-central-dogma

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Análisis y Discusión y Respuesta de preguntas

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Análisis y Discusión y Respuesta de preguntas

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Este laboratorio nos ayudó a entender cómo se forman las proteínas a partir del ADN, a través de dos procesos clave: la transcripción y la traducción. Vimos cómo la ARN polimerasa copia la información del ADN en una molécula de ARNm, y cómo este mensaje llega al ribosoma, donde, con la ayuda del ARNt, se forman las proteínas paso a paso.

También notamos que no todas las células producen la misma cantidad de proteínas. Factores como la cantidad de ARN polimerasa o los reguladores llamados factores de transcripción pueden hacer que la expresión génica aumente o disminuya. Eso explica por qué hay células que hacen funciones distintas dentro del cuerpo.

En conclusión, aprendimos que la expresión génica es fundamental para que nuestras células funcionen correctamente. Todo el proceso debe ser preciso, porque un error puede afectar la salud de la célula o del organismo completo.