GENES E INGENIERA GENTICA

Qu es el ADN?ADNSigla de cido desoxirribonucleico, protena compleja que se encuentra en el ncleo de las clulas y constituye el principal constituyente del material gentico de los seres vivos.

ADN: el material de los genes

Funciones del ADNSi el ADN es el material del que estn hechos los genes, esta molcula debe realizar las funciones que se le atribuyen a los genes:Contener la informacin gentica (o hereditaria) necesaria para realizar todas las funciones del ser vivo.

Controlar la aparicin de los caracteres o la realizacin de una funcin.

Pasar la informacin de una clula a sus clulas hijas durante el proceso de divisin celular.

El ADN contiene informacinLa informacin vendr dada por el orden de los nucletidos (de las bases nitrogenadas)Pero esta informacin tiene que traducirse a protenas, que hacen un trabajo determinado y darn un carcter determinado

Cmo y dnde se hace esto?El ADN no puede salir del ncleo por lo que la informacin se copia en una molcula de ARNm (mensajero). Est formada tambin por nucletidos y la informacin est copiada por complementariedad: A=U, T=A, CG, GC (est molcula no posee la timina y en su lugar tiene uracilo) AAATTATGCGTGCATTGACCTAAACCCAAATTTGACTTACTTTAATACGCACGTAACTGGATTTGGGTTTAAACTGAATGAAAUUAUGCGUGCAUUGACCUAAACCCAAAUUUGACUUAC (RNAm)El ARNm sale al citoplasma y su informacin se lee y traduce en los ribosomas (el proceso se llama traduccin)

La informacin contenida en el ADN se copiaSe abre la doble cadena y delante de cada una de ellas se colocan los nucletidos complementarios.

Cambios en la informacin gentica: mutacionesLas mutaciones son errores en la copia del ADN, producidos:Al azarInducidos por agentes mutagnicos:Factores fsicos: rayos XSustancias qumicas: como sustancias que hay en el tabacoLas mutaciones pueden afectar:A 1 gen (gnicas): es un error al copiar el ADN. Es la causa de que aparezcan alelos diferentes para 1 gen (aumentan la diversidad)A 1 cromosoma (cromosmicas): es un error al repartirse los cromosomas en la mitosis o meiosis (ms importante porque forma clulas reproductoras)

Una mutacin puede resultar:Favorable: facilita la supervivencia y deja ms descendencia.Neutra: ni beneficia ni perjudica la descendencia (pero permanece en la poblacin)Desfavorable: los individuos que la tienen presentan problemas para sobrevivirSi el medio cambia, lo que es desfavorable puede llegar a ser favorable (o viceversa). Por ej la anemia falciforme en lugares donde hay malaria)Adems de las mutaciones hay otra forma de aumentar la diversidad

Resumiendo: la diversidad se produce porREPRODUCCINIntercambio de informacinErrores en la copia o repartoReproduccin sexualMutacionesVariabilidad en la descendencia

La ingeniera genticaConjunto de tcnicas que permiten quitar, poner o modificar genes al ADN de un organismo con el fin de cambiar su informacin. Los genes incorporados pueden ser de la misma especie o de otra diferente.

Si los organismos modificados genticamente son eucariotas, se dice que son transgnico.

Si los organismos modificados son procariotas (bacterias) se les suele denominar organismos genticamente modificados (OGM)

Los Proyectos GenomaGenoma es el conjunto de genes que posee un organismo.El proyecto genoma pretende secuenciar el ADN de una especie e identificar los genes. El Proyecto Genoma Humano (PGH) comenz en 1990 y se complet en abril de 2003, pero se contina con l porque, se conoce la secuencia de nucletidos pero se pretende interpretar la informacin hasta conocer la posicin de los genes y su funcin.Caractersticas del genoma humano:Contiene unos 3200 millones de pares de basesSolo el 2% pertenece a genes con informacin para fabricar protenas (proteoma: conjunto de protenas codificadas por un genoma). Contiene unos 25.000 genes pero se desconoce la funcin de casi la mitad de ellosEs casi igual para todos los seres humanos. Solo nos diferencia el 0,1%Casi la mitad de las protenas humanas son muy semejantes a las de otros seres vivos.As, adems de la genmica se ha iniciado una etapa protemica o Proyecto Proteoma.

Cmo se modifica el ADN de un organismo?

APLICACIONES DE LA INGENIERA GENTICA

Obtencin de protenas de inters mdico, comercial, etc (insulina, hormona del crecimiento, factores de coagulacin)Obtencin de vacunas recombinantes (aternativa al uso de organismos patgenos inactivos)Diagnstico de enfermedades de origen genticoTratamiento de enfermedades de origen gnico: Terapia gnica..Aplicaciones mdicas

Terapia gnicaEstrategias Teraputicas: enviar una informacin a un grupo de clulas del organismo puede hacerse de dos formas distintasInyectando directamente el vector en el paciente (estrategia in vivo-dentro del cuerpo) Inyectando el gen en clulas sanas del paciente que se han extrado antes mediante una biopsia (estrategia ex vivo-fuera del cuerpo).

Qu tipo de clulas pueden emplearse en la terapia gnica? Se pueden emplear dos tipos :Clulas del propio paciente: estas clulas se modifican en el laboratorio, antes de re-inyectarlas. Clulas Madre: Clulas con gran capacidad de multiplicarse y que pueden generar cualquier tipo de clula de un organismo adulto. Estas clulas pueden extraerse del propio pacienteo proceder de cultivos mantenidos en el laboratorio.

Plantas transgnicasTransgnesis= introduccin de ADN extrao en un genoma, de modo que se mantenga estable de forma hereditaria y afecte a todas las clulas en los organismos multicelulares.Vector: Se usa el plsmido de la bacteria Agrobacterium tumefaciens, que es patgena de plantas. Produce tumoresAplicacin de la Ingenieria gnica en la agricultura

Mejora de la calidad de los productos agrcolasARROZ con enzima lactoferrina de leche humana, que puede ser utilizada para mejorar las frmulas de leche infantil. Los nios la necesitan para usar eficientemente el hierro y pelear contra las nfecciones (Pearson, H. Nature, 26 april 2002).Gold rice de Monsanto con beta caroteno de genes de narciso, pigmentos que se transforman en pro-vitamina A al ser ingeridosSntesis de productos de inters comercialAnticuerpos animales, interfern, e incluso elementos de un polister destinado a la fabricacin de plsticos biodegradables

Salmn transgnico por hormona de crecimiento. Producido por AF Protein Inc. Cuenta con el promotor de la protena de anticongelamiento de otra especie de pez. Crece de 4 a 6 veces ms rpido que un salmn no transgnico. Tiene un 20% en mejoramiento de la eficiencia de conversin del alimento.

Ingeniera Gentica: NUEVOS ALIMENTOS(ISB, 2001, oct; Netlink, 2000).(Hoag, H. Nature, 27 enero 2003).VACAS LECHERAS con incremento de protenas. En Nueva Zelanda se clonaron vacas con vulos mejorados genticamente, para mejorar la produccin del queso y crema, aumentando dos veces la kappa casena, crucial para hacer la cuajada y de 20% ms de beta caseina, que mejora la accin del cuajo

Terneros clonados y manipulados genticamente (fbrica de anticuerpos humanos)genes para anticuerpos clulas drmicas clonacin humanos recombinantes

Objetivo: Tratamiento de enfermedades inmunolgicas

Futuro: Tratamiento de una amplia gama de enfermedades ocasionadas por bacterias y virus, como hepatitis, ntrax (utilizada como arma biolgica)

Clonan terneros en EE UU para producir anticuerpos humanos

efe- Washington - agosto 2002

Clonan cerdos destinados a trasplantar sus rganos a humanos

La empresa escocesa PPL Therapeutics logra retirar de los cerditos el gen que provoca el rechazo en transplantes a humanos "alfa 1,3 galactosil transferasa"

Enero 2002. AP Photo/Roanoke Times, Gene Dalton (IDEAL-EFE)

Paso importante en favor del xenotrasplante (transferencia de clulas u rganos de una especie a otra)

Ayudar a superar la escasez de rganos humanos para hacer trasplantes de todo tipo

Clonacin humana?

Declaracin Universal de Derecho Humanos y Genoma Humano de la UNESCO (1997), adoptada en 1998 por la Asamblea General de ONU (busca un balance entre una continuacin en las investigaciones y la salvaguarda de los derechos humanos)

Frente a los mltiples beneficios de la ingeniera gentica pueden surgir algunos problemas:

Problemas sanitarios nuevos microorganismos patgenos, efectos secundariosde nuevos frmacos de diseo, etc...Problemas ecolgicos desaparicin de especies con consecuencias desconocidas, nuevos contaminaciones, etc...

Repercusiones sociales y valoraciones ticas

Problemas sociales y polticos Pueden crear diferencias an ms grandes entre pases ricos y pobres (en el campo de la produccin industrial, agrcola y ganadera), El sondeo gnico en personas puede llevar a consecuencias nefastas en la contratacin laboral, por ejemplo, y atenta contra la intimidad a que tiene derecho toda persona (empleo, agencias de seguros, discriminacin..). Problemas ticos y morales