La revolución genética

La Revolución Genética

Conceptos básicos de genética

• Ácidos nucleicosSon biomoléculas orgánicas, formadas por la unión de

subunidades llamadas nucleótidos.Un nucleótido está formado por:- Una pentosa (monosacárido).- Un grupo fosfato.- Una base nitrogenada.

Conceptos básicos de genética

• Ácidos nucleicosEl ADN o ácido desoxirribonucleico está formada por dos

hebras complementarias de nucleótidos con forma de hélice.

- La pentosa es desoxirribosa.- Las bases nitrogenadas son: adenina, timina, guanina

y citosina.

Conceptos básicos de genética

• Ácidos nucleicosEl ADN se localiza en el núcleo de las células y es

esencial para la vida, ya que tiene las siguientes funciones:

- Almacena la información genética del organismo.- Dirige la síntesis de proteínas.- Transmite su información de generación en

generación, gracias a su capacidad de autorreplicarse.

Conceptos básicos de genética

• Ácidos nucleicosEl ARN o ácido ribonucleico está formada por una

sola hebra de nucleótidos. - La pentosa es ribosa.- Las bases nitrogenadas son: adenina, uracilo,

guanina y citosina.

Conceptos básicos de genética

• Cromosomas y genesLa molécula de ADN se empaqueta en fibras que reciben el nombre de cromatina. Cuando la célula va a dividirse, forma unas estructuras visibles al microscopio, los cromosomas.

En la especie humana existen

23 pares de cromosomas

(diploides), excepto en los

gametos, en los que existe

un miembro de cada par

(haploides).

Conceptos básicos de genética

• Cromosomas y genesCada cromosoma está dividido en dos cromátidas

hermanas.El conjunto de cromosomas de cada especie se

denomina cariotipo.Un gen es un fragmento de ADN que contiene la

información necesaria para fabricar una proteína.

Conceptos básicos de genética

• El Código Genético.El código genético es la

relación de correspondencia entre la serie de nucleótidos en que se basan los ácidos nucleicos y las series de aminoácidos en que se basan las proteínas.

El código genético es universal, es decir, que todos los seres vivos compartimos el mismo código, desde una bacteria hasta un ser humano.

http://estaticos03.elmundo.es/especiales/2003/02/salud/genetica/ADN.swf

Conceptos básicos de genética

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El Proyecto Genoma Humano

• En 2003 se obtuvo el mapa completo del genoma del ser humano, es decir, de las instrucciones de su funcionamiento o del “libro de la vida”, después de 13 años de investigaciones.

• El PGH fue ideado para localizar, secuenciar y estudiar la función de todos los genes humanos.

• Los datos publicados fueron:- Se considera que el genoma contiene unos 35000 genes,

muchos menos de los esperados.- La mayoría del ADN está formado por secuencias

repetitivas procedentes de duplicaciones, recombinaciones, de virus, etc., que se han ido incorporando a lo largo de la evolución.

- Las diferencias presentadas con otras especies son menores de las esperadas: con el chimpancé 98%, entre humanos las diferencias son inferiores al 0,1%

El Proyecto Genoma Humano

• En cuanto a las posibilidades que ofrecen estos descubrimientos destacan:

- Test genéticos: probabilidad de padecer enfermedades genéticas (consejo genético).

- Terapia génica: sustitución de genes defectuosos por genes sanos.

- Diagnóstico genético preimplantacional (selección de cigotos obtenidos por fecundación in vitro)

- Conocimiento sobre la evolución humana.

Ingeniería GenéticaBiotecnología: conjunto de técnicas o procesos que utilizan organismos vivos o sustancias derivadas de ellos para fabricar sustancias de utilidad para las personas.

Ingeniería genética: conjunto de técnicas que permiten modificar el genoma de un organismo, añadiendo, eliminando o cambiando algunos de sus genes.

Ingeniería Genética

• Tecnología del ADN recombinante.Conjunto de técnicas que permiten manipular el ADN, es

decir, cortar, aislar, pegar, reproducir y secuenciar fragmentos específicos del ADN de cualquier organismo.

Mediante estos procedimientos conseguimos organismos recombinantes o transgénicos, que llevan el gen o genes que deseemos.

Ingeniería Genética

• Tecnología del ADN recombinante.Conjunto de técnicas que permiten manipular el

ADN, es decir, cortar, aislar, pegar, reproducir y secuenciar fragmentos específicos del ADN de cualquier organismo.

Mediante estos procedimientos conseguimos organismos recombinantes o transgénicos, que llevan el gen o genes que deseemos.

Se utiliza para:-Estudios sobre la regulación de la expresión génica.-Producción comercial de proteínas como la insulina o

la hormona del crecimiento.-Desarrollo de organismos transgénicos.

Ingeniería Genética

• Tecnología del ADN recombinante.

Las etapas en la producción de ADN recombinante son las siguientes:

1. Preparación de la secuencia del ADN para su clonación (enzimas de restricción).

2. Preparación de un vector de clonación.

3. Formación del ADN recombinante.

4. Introducción del ADN recombinante en una célula anfitriona.

5. Propagación del cultivo.

6. Detección y selección de clones recombinantes.

Ingeniería Genética

• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR).La PCR es una reacción en cadena que origina

millones de copias de un segmento específico de ADN mediante repetición de múltiples ciclos de replicación del ADN in vitro.

Una vez separadas las hebras de la cadena, se someten a la acción de una enzima que replica el ADN y que resiste altas temperaturas (ADN polimerasa). El efecto es la multiplicación exponencial del fragmento deseado.

Cualquier resto de ADN puede ser así “amplificado” para poder ser analizado.

Ingeniería Genética

• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR).Ejemplos de aplicaciones:-En Medicina Legal: identificación de individuos a

partir de muestras biológicas.-Diagnóstico prenatal de enfermedades

hereditarias.-Pruebas de paternidad.-Detección temprana de patógenos.-Estudios evolutivos: se pueden amplificar genes

de organismos ya extintos.

http://medmol.es/tecnica.cfm?id=13

Ingeniería Genética

• La Huella Genética. La técnica se basa en que dos seres humanos

tienen una gran parte de su secuencia de ADN en común y para distinguir a dos individuos se puede explotar la repetición de secuencias altamente variables llamadas minisatélites.

Dos seres humanos no relacionados será poco probable que tengan el mismo número de minisatélites.

Ingeniería Genética

• ORGANISMOS MODIFICADOS GENÉTICAMENTE.

Un OMG es un organismo cuyo material genético ha sido modificado mediante técnicas de ingeniería genética.

Un organismo transgénico es una clase específica de OGM, en el que los genes que se utilizan pertenecen a otros organismos muy distintos a ellos.

Ingeniería Genética

• ORGANISMOS MODIFICADOS GENÉTICAMENTE.Aplicaciones: En investigación: para el estudio de la expresión

de genes. En medio ambiente: la biorremediación consiste

en la recuperación del medio ambiente mediante biotecnología. Existen OMG que pueden eliminar mareas negras, captar metales pesados, etc.

Ingeniería Genética

En medicina:• Obtención de proteínas humanas: como la

hormona del crecimiento o la insulina.Gracias a la tecnología del ADN recombinante, se clonan

los genes de ciertas proteínas humanas en microorganismos adecuados para su fabricación comercial.

• Obtención de vacunas.• Anticuerpos monoclonales: dirigidos

únicamente a un tipo de proteína. Se crean mediante clonación células capaces de producirlos.

Ingeniería Genética

En agricultura:• Obtención de plantas resistentes a herbicidas,

insectos, bacterias y virus.• Resistencia a las heladas, sequías o al exceso

de acidez y salinidad del suelo.• Retraso de la maduración.• Mejora de la calidad de los productos.• Producción de sustancias de interés comercial

como proteínas y vitaminas que enriquecen la dieta.

• Etc.

Ingeniería Genética

En ganadería:• Mejorar la resistencia a

enfermedades y mejorar la producción animal.

• Producción de proteínas y otros compuestos de interés farmacológico.

• Obtención de animales transgénicos.

• Reproducción de especies en extinción.

Ingeniería Genética

• CÉLULAS MADRE.