IGENIERÍA GENÉTICA

INGENIERÍA GENÉTICA

1.Biotecnología: Uso de microorganismos en procesos industriales. Aplicación de procedimientos genéticos para crear nuevos organismos capes de sintetizar un producto determinado.

2.Definición: ciencia que se ocupa de la manipulación de genes y sus productos , por técnicas del ADN recombinante especialidad de biotecnología.

3.Técinicas:

-Obtención de fragmentos de ADN (4.-)

-Obtención de gran cantidad de fragmentos de ADN(clonación  génica). (5.-)

-Identificación de determinados fragmentos de ADN. (6.-)

-Determinación de secuencia de nucleótidos. (7.-)

4.Obtención de fragmentos de ADN: Por las enzimas de restricción: Endonucleasas (presentes en muchas bacterias) que cortan el ADN extraño que penetra en una bacteria, por las secuencias de reconocimiento  (puntos específicos), que donde es cada extremo  adherente un tozo de hebra mono catenaria, con las bases de la secuencia de reconocimiento por donde se puede unir a otros fragmentos de ADN.

5. Obtención de múltiples copias de ADN:

-Clonación molecular (génica): formación de múltiples copias de un fragmento de ADN determinado, mediante el poder de replicación de algunos organismos.

       .Proceso: Unir el fragmento de ADN, obtenido por una retrictasa , a otro ADN (vector de clonación). Introducir el ADN resultante (recombinante) en células hospedadoras donde se replica formando nuevas copias.

        .Vectores de clonación: Pequeños elementos genéticos: plásmidos, virus (sistemas genéticos) y cósmidos.

        .ADN recombinante: ADN resultante de la unión del ADN pasajero (fragmento deseado) el ADN del vector.

-Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): Técnica para replicar pequeños fragmentos de ADN “in vitro” a gran velocidad (más que por donación).

6.Localización de fragmentos de ADN: Por sendas de hibridación: “Molde” preparado para detectar un fragmento determinado de ADN. Segmento de ADN (o ARN) de cadena sencilla, complementario a la secuencia de nucleótidos del fragmento a localizar (marcada por radiactivos). Ej: Se quiere clonar e identificar el gen de la insulina. L senda se prepara con células del páncreas, de las que se aísla el ARNm, que con una retrotranscliplasa sintetiza el ADN complementario con nucleótidos radiactivos, que será la senda para localizar el gen de la insulina cuando se una a él.

7. Determinación de secuencia de nucleótidos: Secuenciación (de un ác.nucleico): Determinación de la secuencia de nucleótidos de un ADN. Gracias a enzimas de restricción y obtención de numerosas copias. Con una enzima de restricción se obtienen fragmentos específicos, cuanto más pequeños mejor, con los que se trata de recomponer la molécula original (como un puzle). (Así se han secuenciado desde ADN vírico al humano).

8. Aplicaciones:

-Medicina:

       .Producción de sustancias con efectos terapéuticos:

*Hormonas: Somatostatina, insulina (segregado por el páncreas, regula la concentración de glucosa en sangre), hormona del crecimiento (GH).

*Proteínas: Interferones (polipéptidos fabricados por células animales en respuesta a una enfermedad vírica), factor VII de la coagulación de la sangre, renina y celulasa (proteasa).

*Vacuomas recombinantes.

*Anticuerpos monoclonales.

*Diagnosis de enfermedades hereditarias. ( Junto con la *aninoas cantesis, constituyen el diagnóstico prenatal de enfermedades hereditarias) (ej: hemofilia, anemia falciforme). (Técnico RFLP).

*Identificación de genes humanos específicos, (Localizar el gen responsable de una enfermedad para descubrir la alteración producida en la proteína codificada—avance en l filosofía). Ej: Corea de Hantington, fribiosis quística.

*Terapia génica: Reemplazar e as células un gen defectuoso, causante de una enfermedad, por uno normal. Cambiarlo en todas las células de una persona es imposible, por lo que solo se introduce en un tipo de células seleccionado ( ej. Células madre de la sangre, médula ósea).

    TIPOS:

-Terapia in vivo: Introduciendo los vectores en la persona enferma  directamente.

-Terapia ex vivo: Estrayendo células defensoras del paciente a las que sse les transfiere el gen deseado.

Ej.

^Cáncer: Se introduce en el tumor genes que codifequen sustancias tóxica, que producen fuertes respuestas: del sistema inmunitario o que corten el suministro de sangre al tumor.

^Niño burbuja: se le extraen los linfocitos T (CL). Una bacteria transgénica con el gen correcto LT con el gen ADN devuelven al niñ

PLANTAS:

(+Selección génica : realizando cruces, forzando poliploidias)

  -Plantas transgénicas: Plantas a las que se les ha introducido ADN reconvinante de otras especies.

·Métodos:

    -Colectivos celulares.

    -Transfección: 2 modalidades:

        -Directa: ej. De terapia gen.

        -Biológica o indirecta: Agente de transfección: Agrobacterium que causa agallas (en corona, tumoración debido a su plásmido Ti, que se integra en el ADN de la planta provocando tumores. Con el plásmido Ti se construye un vector con el gen que produce una proteína insecticida. Para clonarlo se emplea la bacteria E.coli y luego se transfiere otra vez al Argobacterium para transfección para la transfección a los protoplastos vegetales (sin pared) . No muy eficaz en monocotiledóneas.

Características: Resistencia a hebicidas, insectos y enfermedades; incremento del rendimiento fotosintético, mejora de la calidad de los productos agrícolas, síntesis de productos de interés comercial, esimitación del N2 atmosférico.

9. Estudio del genoma humano:

-Genoma: Conjunto de genes que codifican todos los caracteres potencialmente expresales de un organismo (no individuo, sino especie).

-Material genético de las células eucariotas:

      ·ADN de secuencia simple: secuencias cortas repetitivas.

      ·ADN moderadamente repetitivo: Gnes que codifican las histonas,  genes de ARNr, familias génicas (ej. Genes de globulinas); elementos móviles del genoma (genes saltadores/transfusores/ transposones).

       ·ADN de única copia: Codifican proteínas y ADN epaciador

-Proyecto genoma humano (PGH)

       ·Def: Proyecto internacional de investigación para determinar la secuencia de BN del ADN humano e identificar sus genes. Comienza en 1990, para aunar todos los trabajos sumultáneos, con un plazo de 15, en 2001 se da en borrador inicial el genoma humano y se finaliza en 2003.

       ·Objetivos: Secuenciación y mapeo del genoma humano.

               -Identificar los genes y secuencia de BN.

               -Guardar la información en bases de datos públicas.

               -Conseguir herramientas y tecnología para el análisis.

               -Supervisar los temas/problemas éticos, legales y sociales que puedan derivar.

       ·Problemas derivados de la aplicación de la ingeniería genética:

+Sanitarios: Pueden aparecer microorganismos patógenos que provoquen enfermedades desconocidas.

+Ecológicos: Liberar nuevos organismos en el ambiente puede hacer desaparecer especies, con consecuencias desconocidas.

+Sociales y políticos: Las aplicaciones de la biotecnología en industria, agricultura y ganadería pueden aumentar aún más la diferencia entre países pobres y ricos. El sondeo genético puede tener consecuencias nefastas en la contratación laboral.

+Éticos y morales: Poder modificar el genoma humano puede llevar a la eugenesia.

PAULA MARTÍN SOLER