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UNIDAD 8: INFORMACIÓN Y MANIPULACIÓN GENÉTICA - Coggle Diagram
UNIDAD 8: INFORMACIÓN Y MANIPULACIÓN GENÉTICA
Biotecnología e ingeniería genética
Biotecnología: uso de sistemas biológicos, seres vivos o derivados en creación/modificación de productos/procesos de interés para personas. Ha sido usada en varios campos:
Agricultura y ganadería: para tener animales y plantas más resistentes a plagas y enfermedades, haciendo técnicas de selección artificial.
Industria alimentaria: uso de microorganismos para fabricación de vino, yogur, pan...
Medicina: produciendo antibióticos como penicilina, sueros, vacunas...
Usan técnicas avanzadas de conjunto de manipulación de ADN de genes hechas con propósito de ser aprovechable para personas llamado
ingeniería genética
.
Objetivo de la ingeniería genética: clonación (producción de copias idénticas de células, genes..)
Técnicas de ingeniería genética
Enzimas de restricción: proteínas (+400 tipos,la mayoría provienen de bacterias) capaces de cortar ADN en puntos específicos y se puede aislar un gen determinado.
ADN ligasas: enzimas, dejan unir fragmentos de ADN de otra procedencia , originando ADN híbrido.
Vectores de transferencia: moléculas de ADN, se reproducen y son para transportar genes. (ejm: plásmidos bacterianos: pequeñas moléculas de ADN circulares, incorporan ADN procedente de otro organismo):
Tecnología del ADN recombinante: Etapas=>
Se identifica y localiza el gen, el ADN es sometido a enzimas de restricción, cortan extremos del fragmento de ADN.
Con las mismas enzimas se corta el plásmido usado como vector.
El fragmento de ADN obtenido con enzimas de restricción se une al vector con enzimas ADN ligasas. Se obtiene fragmento de ADN híbrido/recombinante.
4.Molécula de ADN recombinante se transfiere a una célula huésped.
Molécula de ADN recombinante se aplica en célula hospedadora, y cuando se divide, células hijas portan el ADN recombinado y se crea un clon de células conteniendo el gen procedente de otra célula
Reacción en cadena polimerasa (PCR)
Genera muchas copias de ADN idénticas a partir de un fragmento de ADN
Para la reacción se necesita: enzima ADN polimerasa, residente al calor; pequeño fragmento de ARN (20 nucleótidos) llamado cebador para que actúe la enzima; fuente de calor y nucleótidos para formar nuevas hebras de ADN.
Pasos:
Molécula de ADN se calienta +90°C para desneutralizar (separar las 2 cadenas de doble hélice rompiendo los puentes de hidrógeno que cada una sirve para sintetizar nueva cadena complementaria).
Cada una de las cadenas es copiada por enzima del ADN polimerasa, sintetiza el ADN. Disminuye temperatura para dejar que que hibriden las 2 cadenas.
Cadenas separadas por el calor, comienza nuevo ciclo y dura unos 5 minutos. Tras 20 ciclos y en pocas horas se pueden obtener 1 millón de copias del fragmento inicial.
Después el fragmento de ADN puede unirse a cualquier vector e introducirlo en una célula. La técnica tiene otras utilidades como:
Aplicaciones a estudios evolutivos: analizar ADN muy antiguo.
Identificación de microorganismos: PCR puede detectar su material genético causante de enfermedades.
Determinación de huellas genéticas: permite identificar a una persona con su ADN, el de cadáveres y personas a partir de muestras biológicas (sangre, piel, pelo..).
Diagnóstico de enfermedades genéticas: Cada gen puede ser amplificado para determinar un individuo porta alguna mutación.
Aplicaciones biotecnológicas=>
Aplicaciones en medicinas
Obtención de sustancias: Por la ingeniería genética se puede tener productos como insulina para diabéticos..
Diagnóstico de enfermedades: ha hecho posible localización de genes responsables de enfermedades.
Terapia génica: deja sustituir en humanos un gen defectuoso no funcional, causante de enfermedad.
En medio ambiente
Destinadas a reducir contaminación ambiental por actividades humanas (ejm: biorremediación (uso de microorganismos recombinantes para degradar compuestos contaminantes)).
En agricultura y ganadería
Manipulación de genes consiguiendo organismos transgénicos (donde se ha introducido un transgén) o genéticamente modificados y ha mejorado determinados alimentos.
Clonación y células madre
Clonación: técnica dónde reproducen organismos. células o moléculas idénticas y es un proceso natural y frecuente. Tipos:
Reproductiva: Consigue individuos nuevos idénticos entre sí. Transferencia nuclear somática: método más usado de la clonación (uso de núcleos de células distintas/embrionarias en estado temprano de desarrollo).
Terapéutica: clona tejidos u órganos, se usa en cura de enfermedades/trasplantes de órganos y necesita obtención de células madre (no diferenciadas, no tienen función específica, se convierten en 1/más tipos de células distintas del ser vivo).
Células madres=> TIPOS:
Adultas: Generan determinados tipos de células, y se encuentran en varios tejidos del cuerpo/fetales.
Embrionarias/pluripotentes: pueden generar todos los tipos celulares del cuerpo.
Inducidas: adultas, no son madres, reprograman en el laboratorio células madre embrionarias pluripotentes, evita uso de embriones y se obtienen células de piel humana.