III.- Aplicaciones de la ingeniería III.- Aplicaciones de la ingeniería genética: Biotecnología genética: Biotecnología

modernamoderna► 1.- En 1.- En medicina:medicina:

Obtención de proteínas con interés Obtención de proteínas con interés médico (antibióticos, enzimas, hormonas, médico (antibióticos, enzimas, hormonas, vacunas…..).vacunas…..).

Diagnóstico de enfermedades genéticasDiagnóstico de enfermedades genéticas Terapia génicaTerapia génica

► 2.- En 2.- En agricultura y en ganaderíaagricultura y en ganadería: : obtención de plantas y animales obtención de plantas y animales transgénicostransgénicos

► 4.- En 4.- En medio ambientemedio ambiente: Biodegradación de : Biodegradación de residuosresiduos

► 5. Problemas que plantea5. Problemas que plantea

1.- Aplicaciones en Medicina1.- Aplicaciones en Medicina► Obtención de proteínas de mamíferosObtención de proteínas de mamíferos..► En la actualidad, gracias a la tecnología del ADN recombinante, se En la actualidad, gracias a la tecnología del ADN recombinante, se

clonan los genes de ciertas proteínas humanas en clonan los genes de ciertas proteínas humanas en microorganismos adecuados para su fabricación comercial. Un microorganismos adecuados para su fabricación comercial. Un ejemplo típico es la producción de ejemplo típico es la producción de insulinainsulina que se obtiene a partir que se obtiene a partir de una levadura o de una bacteria, en la cual se ha clonado el de una levadura o de una bacteria, en la cual se ha clonado el gen de la insulina humana..gen de la insulina humana..

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..

Productos de ADN recombinante que se usan en terapia humana

Cultivos celulares de E. coli, en levadura o de células de mamífero están siendo usados para manufacturar in vitro:

Factor VIII y IX para tratamiento de la hemofilia

Hormona del crecimiento humana (GH)

Hormona paratiroidea

Eritropoyetina (EPO) para tratamiento de la anemia (para aumentar el

rendimiento deportivo)

Tres tipos de interferones y varias interleucinas (sistema immunitario)

Insulina para diabeticos

Factor de estimulación de colonias de granulocitos-macrófagos (GM-CSF)

para estimular la producción de estas células tras un transplante de médula.

Activador de plasminógeno (TPA) para dissolver coágulos de sangre.

Angiostatina y endostatina, anticancerígenos.

Adenosina deaminasa (ADA) para el tratamiento de inmunodeficiencias.

Aplicaciones en medicinaAplicaciones en medicinaObtención de vacunas: Obtención de vacunas:

El sistema tradicional de obtención de vacunas a partir de microorganismos patógenos inactivos, puede comportar un riesgo potencial. Muchas vacunas, como la de la hepatitis B, se obtienen actualmente poringeniería genética. Como la mayoría de los factores antigénicos son proteínas lo que se hace es clonar el gen de la proteína correspondiente

anticuerpos

Terapia génica:Terapia génica:La TERAPIA GÉNICA es un tratamiento médico que consiste en manipular la información genética de células enfermas para corregir un defecto genético o para dotar a las células de una nueva función que les permita superar una alteración.

Aplicaciones en medicina

Aplicaciones en la medicinaAplicaciones en la medicina

Terapia génica para tratar la deficiencia severa combinada

2.- Aplicaciones en 2.- Aplicaciones en agriculturaagriculturaMediante la ingeniería genética han podido modificarse las

características de gran cantidad de plantas para hacerlas más útiles al hombre, son las llamadas plantas transgénicas. Un organismo transgénico es aquel que porta un gen extraño llamado transgén que le aporta alguna ventaja

ARROZ DORADO con beta caroteno de genes de narciso y de Erwinia uredovora, pigmentos que se transforman en pro-vitamina A al ser ingeridos.ARROZ fortificado con un gen de la ferritina.ARROZ con aminoácidos esenciales

Ingeniería Genética: NUEVOS ALIMENTOS

(ISB, 2001, oct; Netlink, 2000).

ARROZ con enzima lactoferrina de leche humana, que puede ser utilizada para mejorar las fórmulas de leche infantil. Los niños la necesitan para usar eficientemente el hierro y pelear contra las infecciones

3.- Aplicaciones en ganadería3.- Aplicaciones en ganadería

►Generalmente, en animales, el ADN Generalmente, en animales, el ADN extraño, llamado extraño, llamado transgentransgen, se , se introduce en cigotos, y los embriones introduce en cigotos, y los embriones que hayan integrado el ADN extraño en que hayan integrado el ADN extraño en su genoma, previamente a la primera su genoma, previamente a la primera división , producirán un división , producirán un organismo organismo transgénicotransgénico; de modo que el transgén ; de modo que el transgén pasará a las siguientes generaciones a pasará a las siguientes generaciones a través de la línea germinal (gametos). través de la línea germinal (gametos).

Cabras transgénicas portadoras de Cabras transgénicas portadoras de algún gen humano de una proteína algún gen humano de una proteína

con aplicación en medicinacon aplicación en medicina

4.- Aplicaciones en medio 4.- Aplicaciones en medio ambienteambiente

►Diseño de organismos productores de Diseño de organismos productores de enzimas que degradan sustancias enzimas que degradan sustancias tóxicas o contaminantes (tratamiento tóxicas o contaminantes (tratamiento de aguas residuales, transformación de aguas residuales, transformación de deshechos domésticos, de deshechos domésticos, degradación de residuos peligrosos y degradación de residuos peligrosos y fabricación de compuestos fabricación de compuestos biodegradables...), regeneran suelos y biodegradables...), regeneran suelos y aguas contaminadas, etc.. aguas contaminadas, etc..

BiorremediaciónBiorremediación

BiorremediaciónBiorremediación► La biorremediación consiste en La biorremediación consiste en

la potenciación de aquellos la potenciación de aquellos microorganismos naturales, microorganismos naturales, principalmente bacterias, que principalmente bacterias, que “comen” los compuestos “comen” los compuestos contaminantes contaminantes transformándolos en moléculas transformándolos en moléculas de agua y dióxido de carbono, de agua y dióxido de carbono, inocuas para los seres vivos.inocuas para los seres vivos.

Marea negra del Prestige

5.- Problemas que plantea5.- Problemas que plantea► · · Problemas sanitariosProblemas sanitarios. Pueden aparecer nuevos microorganismos patógenos . Pueden aparecer nuevos microorganismos patógenos

que provoquen enfermedades desconocidas, o el uso de fármacos de diseño que que provoquen enfermedades desconocidas, o el uso de fármacos de diseño que provoquen efectos secundarios no deseados. provoquen efectos secundarios no deseados.

► · · Problemas ecológicosProblemas ecológicos. La liberación de nuevos organismos en el ambiente . La liberación de nuevos organismos en el ambiente puede provocar la desaparición de especies contra las cuales se lucha, con puede provocar la desaparición de especies contra las cuales se lucha, con consecuencias aún desconocidas, ya que cumplen una función en la cadena trófica consecuencias aún desconocidas, ya que cumplen una función en la cadena trófica de la naturaleza. de la naturaleza.

► . · . · Problemas sociales y políticosProblemas sociales y políticos. Las aplicaciones de la Biotecnología en el . Las aplicaciones de la Biotecnología en el campo de la producción industrial, agrícola y ganadera, pueden crear diferencias campo de la producción industrial, agrícola y ganadera, pueden crear diferencias aún más grandes entre países ricos y pobres. El sondeo génico en personas puede aún más grandes entre países ricos y pobres. El sondeo génico en personas puede llevar a consecuencias nefastas en la contratación laboral, por ejemplo, y atenta llevar a consecuencias nefastas en la contratación laboral, por ejemplo, y atenta contra la intimidad a que tiene derecho toda persona. contra la intimidad a que tiene derecho toda persona.

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· · Problemas éticos y moralesProblemas éticos y morales. La experimentación en la especie humana puede . La experimentación en la especie humana puede atentar contra la dignidad de la misma. Poder conocer y modificar el patrimonio atentar contra la dignidad de la misma. Poder conocer y modificar el patrimonio genético humano puede ser una puerta abierta al eugenismo. En el campo de la genético humano puede ser una puerta abierta al eugenismo. En el campo de la Terapia Génica es defendible este procedimiento cuando se utilice en células Terapia Génica es defendible este procedimiento cuando se utilice en células somáticas para corregir enfermedades. En la línea germinal se pide su prohibición somáticas para corregir enfermedades. En la línea germinal se pide su prohibición en todo aquello que sea recomponer un programa genético humano. Los trabajos en todo aquello que sea recomponer un programa genético humano. Los trabajos con embriones humanos con fines puramente experimentales se consideran un con embriones humanos con fines puramente experimentales se consideran un atentado a la dignidad de la especie humana. atentado a la dignidad de la especie humana.