CV 12. Ingenieria genetica (4)2011

8/7/2019 CV 12. Ingenieria genetica (4)2011

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INGENIERIA GENETICAINGENIERIA GENETICA

Capitulo 20Capitulo 20 ((pagpag. 638. 638--639)639)Baker, Patterns in Time)


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Una descripcin de la metodologa principal en ingenieragentica

Conocimiento de sus aplicaciones para :

- la modificacin artificial de genes

- uso de transgnicos

- uso de clulas madre.


Objetivo de aprendizajeObjetivo de aprendizaje


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1. Ingeniera gentica

2. Transgnicos

3. Clulas madre



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2. Transgnicos

3. Clulas madre



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En AGRONOMIA O ZOOTECNIA

Seleccin de ciertos fenotipos (plantas o animales domsticos)

Porqu?

Mayor resistencia a enfermedades (ej. Plantas domesticadas)

Apariencia (ej. Razas de perros)

Mayor produccin (ej. Ganado lechero vs ganado para carne)

Esta seleccin NO es considerada INGENIERA GENTICA


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INGENIERIA GENETICA

Cambiar, cortar o insertar fragmentos de ADN de un genomaa otro, hasta de una especie a otra.

Objetivos:

- Produccin de productos (protenas, hormonas, etc.)

- Cambio de otras caractersticas (sabor, apariencia, etc.)

- Resistencia

Manipulacin directa de genes por biotecnologa


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Etapas de Ingeniera gentica

1. Aislamiento del gen de inters

2. Incorporacin de este gen en un vector de transferencia

3. Transferencia del vector al organismo que se modificar

4. Transformacin de las clulas del organismo

5. Seleccin de los organismos modificados genticamente


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o Se corta el ADN con una enzima de restriccin

Etapas de Ingeniera gentica

1. Aislamiento del gen de inters

Enzima de restriccin

ADN

Fragmentos con diferentes genes

! En esta etapa no se selecciona el gen deseado.


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Enzima de restriccin

Digestin :fragmentos de distintos tamaos

Se corren en un gel de agarosa(electroforesis)

Separa segn su tamao

Visualizacin:

Se tien (bromuro de etidio, sybr safe)y se fotografan

Ej. Aplicacin:

DNA fingerprinting

Migracin

del ADN

ADN slo

ADN+ enzima de

restriccin

Gel de electroforesis


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Vectores para ADN recombinante (Qe es un vector?)

Medio de transferencia para clonacin de genes

Ejemplos:

2. Incorporacin del gen en un vector de

transferencia

Bacterifago P

Plsmidos

BACs


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Bacterifagos

Son virus que atacan a las bacterias.

Bacteria atacada por bacterifagos

Un bacterifago


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Vectores para ADN recombinante

CARACTERSTICAS

Sitios de corte o de restriccin para insertar el gen

Un marcador para distinguir la celula transformada

Replicacin independiente para transmitir o multiplicar el gen

Se recuperan fcilmente de la clula husped utilizando la misma

enzima de restriccin usada en la insercin


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Clonacin con bacterifagos

Transbordan segmentoshasta de 15 kb

Un sitio de restriccin para

insercin del ADN

Infectan a cultivos

(ej: E. coli)

Cada fago forma una colonianica y se asla cada ADNrecombinante


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Plsmidos

1. Origen de replicacin

replicacin independiente en bacterias

2. Gen de resistencia a antibiticos(ampicilina)

3. Sitio de restriccin o MCS:donde se inserta el DNA a clonar

Pequea molcula de DNA circular en

bacterias


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Clonacin con plsmidos

1. Digestion con enzima

de restriccin

2. Insercin con ligasa

3. Transformacin de celulas huesped

4. Replicacin de bacterias y plasmido

Manipulacin ms fcil que con fagos !


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3. Transferencia del vector

Transferencia:Pasar material gentico de una celula a otra celula

De forma artificial, en el laboratorio:

En procariotas se llama TransformacinEn eucariotas se llama Transfeccin

Clonacin:Produccin de varias copias de un organismo, clula oADN todos genticamente idnticos los unos a los otros.


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4. Transformacin del organismo

Artificial : (en el laboratorio)

Ej: con choc trmico, choc elctrico, endocitosis, bombardeo, virus, etc.

Internalizacin y expresin del ADN extranjero


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Ejemplo: Transfeccin por endocitosis (Eucariotas)


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Separar organismos transformados de no transformados

No todas las etapas son 100% exitosas!

5. Seleccin


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Ejemplos de la aplicacin de esta tcnica:

Produccin de insulina humana

Produccin de hormona humana de crecimiento (antes se

obtena de cadveres)

Vacunas (hepatitis B)

Creacin de OGMs (organismos geneticamente modificados) como transgnicos o cisgnicos


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2. Transgnicos

3. Clulas troncales



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enyans examining insect-resistant transgenic Bt corn.

Transgnesis

Insercin de genes de una

especie a otra especie a

travs de ingeniera

gentica.

Cisgnesis

Insercin de genes de una especie a individuos u organismos de

la misma especie.


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Genes de diferentes especies en otro organismo?


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Papaya transgnicaresistente al ataque de virus

PRSV destruy 40%

del los cultivos

Gen de resistencia:

Salv el cultivo de

papaya en Hawaii


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Maz con gen de toxina de Bacillus thuringiensis

La toxina slo afecta Lepidoptera (Orden)

Pero efecto sobre mariposa monarca?

Babosadas! Mire la cantidad de polen usada en el experimento..

No ocurre as

en la

naturaleza


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Arroz dorado: con vitamina A

Hecho para combatir la deficiencia en vitamina A.


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TAREA: Para incluir en su portafolio

Traer un articulo sobre algn trabajo o investigacin de

ingeniera gentica, con un resumen y su referencia

bibliogrfica escrita correctamente.

El resumen debe de ser de media pagina en espaol.


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2. Transgnicos

3. Clulas madre



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CLULAS MADRECLULAS MADRE

Clulas que tienen el potencial de diferenciarse en variostipos de clulas

Clulas embrionarias o clulas dentro del organismo adulto(en todos los organismos multicelulares)

Producen clulas nuevas:- luego se especializan

- para reemplazar tejidos o reparar tejidos daados


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Caractersticas clave:

1. Clulas no especializadas que se renuevan por mitosis

2. Se pueden diferenciar en diferentes tipos de clulas

especializadas.



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En mamferos, clulas madre:

En el embrin: en la masa celular

interna del blastocito

Se pueden diferenciar en TODOS los

tipos de tejidos

En el adulto: en algunos tejidos

Reparacin de los tejidos.

Regeneracin de clulas y tejidos de organos (sangre,

piel, tejidos intestinales)



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Desarrollo de clulas madre embrionarias

Blastocito: contiene clulas madre

fertilizacin


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Diferenciacin de clulas madre adultas de la Mdulasea


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Cmo se obtienen?

Clulas madre embrionarias

Provienen de embriones generados in vitro generalmente

Se debe de sacrificar al embrin para poder hacer lainvestigacin (FUERTE PUNTO DE CONTROVERSIA)

Se pueden generar tambin por clonacin mdica de

embriones.


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Clulas madre adultas

Sangre del cordn umbilical al nacer y de la mdula

En el laboratorio, se hacen CULTIVOS CELULARES de estas

clulas madre adultas

Mantienen caractersticas de ciertos tejidos (msculos,

nervios,etc.)

Medicina: Regeneracin de tejidos y ms.


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CONTROVERSIA:

Investigacin y uso de clulas madre

Base de la controversia : la fuente de las clulas:

Prdida del embrin

Para clulas madre adultos la investigacin es ms

aceptada


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USOS DE CLULAS MADRE ADULTAS

Tratamiento exitoso:

Leucemia

Cancer de hueso

Uso en medicina veterinaria para tratar problemas de

tendones y ligamentos en caballos.


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Cmo se estimula lasclulas madre a

diferenciarse?

Se induce la

diferenciacin condiferentes estimulos

Y se inhibe la

renovacin


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Diferenciacin de celulas:Tratamiento de enfermedades

en el futuro?

Ej: Parkinson, diabetes, traumas

en espina dorsal,

enfermedades del corazn,

prdida de visin o de

audicin.

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