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TEMA 12: INGENIERIA GENÉTICA Y BIOTECNOLOGÍA image - Coggle Diagram

- - - - Requisitos:
        
        Crecer rápidamente a gran escala en medios de cultivo líquidos y producir sustancias de interés
        
        Encontrarse en cultivos que se puedan mantener durante largo tiempo en el laboratorio y en la planta
        industrial.
        
        Ser genéticamente estables y aptos para la manipulación genética.
  - - - Las levaduras, casi todas ellas descendientes de la especie Saccharomyces cerevisiae, son los
        microorganismos más utilizados en la industria alimentaria
      - El vino es un producto que se obtiene de la fermentación alcohólica de zumos de frutas, fundamentalmente
        de la uva, pues la bacteria Saccharomyces cerevisiae se encuentra en la piel de dicha fruta.
      - En panadería se utilizan levaduras de la misma especie, las cuales fermentan los azúcares de la masa húmeda
        convirtiéndolos en CO2 y etanol, lo que genera que la masa se esponje.
    - - La fabricación de yogur, mantequilla, queso y otros derivados lácteos se realiza mediante el proceso de fermentación láctica, e implica la participación de diferentes microorganismos, entre ellos las bacterias del ácido láctico.
  - - - Tratamiento de residuos industriales, tanto sólidos como líquidos
      - Eliminación de metales pesados, como plomo o mercurio.
      - Eliminación de hidrocarburos del suelo o del agua.
      - Eliminación de pesticidas, insecticidas o herbicidas del suelo.
- - - - Permite crear moléculas de ADN recombinante mediante la unión de fragmentos de ADN procedentes de organismos diferentes.
        
        ENDONUCLEASAS DE RESTRICCIÓN Y LIGASAS
        
        Las endonucleasas de restricción son enzimas sintetizadas por bacterias capaces de cortar fragmentos del ADN. Estos finalizan en los extremos cohesivos para unirse con otros fragmentos.
        
        Las ADN ligasas unen los extremos cohesivos de fragmentos de ADN generados por las endonucleasas de restricción.
        
        CLONACIÓN DEL ADN
        
        La clonación de un gen de ADN consiste en introducirlo en un vector de clonación para ser copiado y mantenido.
        
        Los vectores de clonación más usados son los plásmidos, moléculas de ADN que pueden replicarse independientemente gracias a los mecanismo parasexuales.
        
        REACCIÓN EN CADENA DE LA POLIMERASA (PCR)
        
        Imita in vitro el ciclo de replicación del ADN y lo repite numerosas veces para obtener un gran número de copias de la secuencia de ADN.
        
        Sucede en tres etapas:
        
        DESNATURALIZACIÓN: Se calienta el contenido para separar las cadenas de ADN.
        
        HIBRIDACIÓN: Se enfría para promover la hibridación de los cebadores.
        
        SÍNTESIS DE ADN: Se vuelve a calentar para que la ADN polimerasa sintetice las nuevas cadenas de ADN.
        
        Es esencial para la detección de microorganismos patógenos en etapas muy tempranas de la infección, para obtener la huella genética y los estudios de las relaciones evolutivas entre especies.
        
        SECUENCIACIÓN AUTOMÁTICA DEL ADN
        
        Permite averiguar el orden preciso de los nucleótidos en un fragmento de ADN. Esto ha permitido secuenciar genes y genomas, así como realizar estudios de genómica comparada que aportan información sobre la evolución de los seres vivos.
- - - - TRANSGÉNESIS: Inserción de genes de unos organismos en otros no sexualmente compatibles, y hacer que se expresen.
      - CISGÉNESIS: Se transfieren genes que proceden de un organismo sexualmente compatible.
      - AUTOGÉNESIS: Se transfieren regiones promotoras y de terminación entre otras, de especies sexualmente compatibles.
      - BACTERIAS Y LEVADURAS TRANSGÉNICAS: Son los más fáciles de generar pues se utilizan como vectores de expresión los plásmidos. Se utiliza ADN complementario que se obtiene a partir del ARNm maduro para obtener la secuencia codificante ininterrumpida.
      - PLANTAS Y ANIMALES TRANSGÉNICOS: Se pueden obtener quimeras transgénicas u organismos transgénicos.
    - - CRISPR detecta la presencia de ADN procedente de un virus y lo destruye mediante la proteína Cas9 que corta el ADN y lo inactiva. Tiene el problema de que corta las dos cadenas de ADN dando lugar a múltiples mutaciones.
    - - Biofarmacia: para crear hormonas de crecimiento, para utilizar animales transgénicos y el uso de plantas transgénicas
      - Producción de alimentos y mejora vegetal: las plantas transgénicas ofrecen la posibilidad de aumentar la producción de alimentos
      - Defensa del medioambiente y biorremediación: permite obtener bacterias más eficaces para degradar hidrocarburos y plásticos.
      - Nuevos materiales: para sintetizar fibras textiles vegetales fácilmente degradables.
      - Investigación biológica y médica: se destaca el uso de los genes y de los mecanismos moleculares implicados en el desarrollo embrionario y su regulación, así como la aparición de enfermedades como el cáncer.
      - órganos para xenotrasplantes y control de plagas
- - - - El proyecto de HAPMAP
        
        El 99,9% del ADN de las personas es idéntico; el 0,1 contiene las diferencias genéticas.
        
        Haplotipos: alelos que se heredan juntos.
        
        Su objetivo es desarrollar un mapa de haplotipos del genoma humano y detectar genes ligados a enfermedades
      - Farmacogenómica
        
        Estudia las variaciones genéticas relacionadas con la eficacia de los medicamentos
      - La medicina personalizada de precisión (MPP)
        
        Usa información genética para diagnosticar, prevenir y tratar de forma personalizada a los individuos.
        
        Usa marcadores genéticos y su problema es el elevado coste del proceso
      - Biochips de ADN
        
        formados por un soporte que incluye secuencias que detectan ADN alterado vía fluorescencia
- - - - De anticuerpos: detectan proteínas específicas
      - De células vivas: estudian cómo reaccionan las proteínas
    - - La nanomedicina es la aplicación de la nanotecnología a la medicina a partir del diseño y fabricación de máquinas moleculares.
    - - Rama de la biología encargada de adquirir, almacenar y poner a disposición de los investigadores la información del ADN y proteínas.