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INGENIERIA GENETICA Y MEDICINA - Coggle Diagram
INGENIERIA GENETICA Y MEDICINA
INTRODUCCION
La genética es la rama de las ciencias biológicas que se ocupa del estudio de la estructura y de las funciones del material genético, también llamado
genoma
.
En todas las células el genoma está constituido por ácido desoxirribonucleico (DNA), mientras que en algunos virus el genoma está constituido por ácido ribonucleico (RNA).
En el proceso de
replicación
se separan los dos filamentos del doble hélice del DNA y cada uno de ellos es de la copiado fielmente con la ayuda de sistemas enzimáticos (DNA polimerasas) para formación de "moléculas hijas" de DNA
El
genoma cromosómico
de una célula procariota tiene una longitud del orden del milímetro. El
genoma celular
contiene toda la información genética correspondiente a la especie biológica y es esencialmente idéntico en todas las células de un organismo multicelular.
La
transcripción
consiste en la expresión de la información genética contenida en el genoma mediante la síntesis de RNA con la ayuda de sistemas enzimáticos que incluyen RNA polimerasas.
El RNAm la información es luego traducida en el citoplasma, principalmente a nivel de los polisomas formados por agregados de ribosoinas contenidos en el sistema endoplásmico rugoso, para la síntesis de cadenas peptídicas que componen luego proteínas específicas, incluyendo las propias enzimas.
TRANSFERENCIA DE INFORMACION GENETICA
Los procesos fundamentales relacionados con la transferencia intercelular de información genética son la conjugación, la transformación, la transfección y la transducción.
La
transformación genética
fue descubierta por Griffith, en Inglaterra, en 1928, demostró que el "principio transformante" que pasaba de las bacterias virulentas muertas a las no virulentas vivas es DNA y ello constituyó una prueba capital para reconocer que el DNA es la substancia que encierra la información relacionada con las características hereditarias de las células.
La
transducción genética
consiste en una transferencia de segmentos de DNA celular mediada por virus y puede ocurrir tanto en condiciones naturales como en condiciones experimentales.
La
conjugación genética
es observada en condiciones naturales en ciertas bacterias y consiste en una transferencia de segmentos cromosómicos
TECNOLOGIA DE DNA RECOMBINANTE
La tecnología de DNA recombinante consiste en la manipulación artificial de genes, o de segmentos complejos del genoma, para producir combinaciones genéticas nuevas,
Estos genes o segmentos genéticos pueden ser sometidos a clonamiento a través de generaciones celulares sucesivas mediante su inclusión en vectores moleculares construidos expresamente para fines establecidos. Los vectores pueden consistir en plásmidos, virus o combinaciones artificiales de ambos,
Los cósmidos tienen la ventaja sobre los plásmidos y virus, de poder acomodar segmentos más grandes de DNA (hasta 35.000 pares de bases).
Su reproducción puede permitir la generación de grandes cantidades del segmento genético clonado, con lo cual se puede lograr producir cantidades considerables de la proteína correspondiente. Más del 10% de las proteínas totales que sintetiza un colibacilo transformado artificialmente mediante manipulaciones de ingeniería genética puede corresponder a la proteína específica codificada
INGENIERIA GENETICA
Es la rama de la biología dedicada a la manipulación artificial de genes incluyendo su síntesis, transferencia, replicación y expresión. Para sus fines la ingeniería genética utiliza tecnología de DNA recombinante incluyendo manipulación y empalme de genes y clonamiento de genes en vectores moleculares (plásmidos, virus o cósmidos).
APLICACIONES DE LA INGENIERIA GENETICA
Producción de hormonas peptídicas.
El primer polipéptido sintetizado por procedimientos de ingeniería genética fue la somatostatina, una hormona que contiene 14 aminoácidos. Esta síntesis, lograda en 1977 por Itakura, Riggs y sus colaboradores.
La
insulina humana
obtenida mediante tecnología de DNA recombinante no ofrece, de acuerdo con los ensayos clínicos realizados hasta ahora, ventajas importantes para el tratamiento de la gran mayoría de los pacientes diabéticos cuando se la compara con la insulina de origen porcino, de la cual difiere solamente en un aminoácido. De hecho es posible obtener insulina humana cambiando, mediante procedimientos químicos a nivel de la proteína.
Hormona de crecimiento, l
as ventajas de su obtención mediante tecnología de DNA recombinante son más aparentes pues los pacientes con deficiencia de esta hormona, particularmente los enanos hipofisarios, no pueden ser tratados sino con la hormona de origen humano.
Sondas de DNA para diagnóstico
. Mediante enzimas de restricción se pueden obtener fragmentos (sondas) de DNA humano de diversos tamaños, los cuales pueden ser hibridizados luego con fragmentos particulares de DNA obtenido de células de pacientes con enfermedades en las cuales se sospecha la presencia de algún componente genético difícil de identificar por los métodos clásicos. Una sonda particular de DNA puede permitir la identificación de un locus genético o de un segmento del genoma que contenga varios genes con sus flancos correspondientes. De esta manera, las sondas pueden permitir reconocer polimorfismos en las secuencias de nucleótidos del DNA.
Genoterapia
. Mediante tecnología de DNA recombinante es posible lograr una reparación selectiva de mutaciones. La especificidad de sitio requerida se puede lograr mediante síntesis química de oligonucleótidos con secuencias vecinas complementarias a las del sitio de la mutación
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