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Aplicaciones de la biología: biotecnología e ingeniería genética

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20 Aplicaciones de la biología:biotecnología e ingeniería genética

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Logran insertar un gen de una especie extinta en un animal vivo

Científicos australianos han conseguido implantar un gen del tigre de Tasmania (Thylacinus cynocephalus), un carnívoro extinto y similar a un lobo, en el ADN de un ratón de laboratorio para observar su función.

Para realizar este experimento, que ha tenido lugar durante el año 2008 en la Universidad de Texas, los científicos han escogido tejidos de un tigre de Tasmania, un marsupial carnívoro extinto en 1986, del que se conservan restos en etanol en el Museo Victoria de Melbourne. Los científicos han logrado aislar el gen Col2a1 a partir del ADN contenido en los tejidos y lo han insertado en un embrión de ratón, para comprobar qué función desempeñaba. Como resultado se ha observado que el gen en cuestión participaba en el desarrollo del cartílago del ratón, que posteriormente daría lugar al hueso. El objetivo del experimento, según han

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Diario de la Ciencia

señalado los investigadores, es llegar a comprender cómo funciona la biología de especies que ya no existen y comprobar si esto tiene alguna utilidad en el desarrollo de nuevos medicamentos. «Es la primera vez que el ADN de un animal extinguido se usa para inducir una respuesta en otro organismo vivo. Si cada día desaparecen más animales, se perderá una información crucial sobre el potencial de sus genes y, de este modo, podemos investigar la función que tenían en ese ser vivo», ha señalado Andrew J. Pask, director de la investigación. El último tigre de Tasmania del que se tiene noticia cierta falleció en el zoológico de Hobart, en la isla de Tasmania, en 1936.

Desde entonces, pese a algunas noticias inciertas de observaciones de este animal en libertad, no se ha podido probar la existencia de tigres de Tasmania en libertad, por lo lo que en 1986 se declaró oficialmente extinto.



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Esquema

Aplicaciones de la biología:biotecnología e ingeniería genética

La ingeniería genética

Enzimas de restricción

Plásmidos recombinantes

Técnica de la PCR

ADN complementario

Vacunasrecombinantes

Terapiagénica

Aplicaciones en la ganadería

Aplicaciones en la agricultura

La clonación de seres vivos

Los anticuerposmonoclonales

Proceso de maduración alternativadel

ARNm



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Recursos para la explicación de la unidad


Enzimas de restricción

Plásmidos recombinantes

ADN complementario

Técnica de la PCR

Vacunas recombinantes

Terapia génica Aplicaciones en la agricultura

Aplicaciones en la ganadería


Los anticuerpos monoclonales

Proceso de maduración alternativa del ARNm



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Aplicaciones de la ingeniería genéticaTécnicas de ingeniería genética


VER PLÁSMIDOS RECOMBINANTES

VER ADN COMPLEMENTARIO

VER TÉCNICADE LA PCR

VER VACUNASRECOMBINANTES

VER TERAPIAGÉNICA

VER ENZIMASDE RESTRICCIÓN

VER APLICACIONESEN LA GANADERÍA

VER APLICACIONESEN LA AGRICULTURA



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Técnicas de ingeniería genética (enzimas de restricción)

Punto de corte

Punto de corte

Acción de la enzima de restricción EcoRI

VOLVER



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Técnicas de ingeniería genética (plásmidos recombinantes) VOLVER

Plásmido

ADN donante

Endonucleasas de restricción

Fragmento de ADN que se quiere insertar

Reasociación

Plásmido quimera



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Técnicas de ingeniería genética (ADN complementario)

Cadena de poliA Cebador de oligodT

ARNm

Tra

nsc

ripta

sa in

vers

a v

iral

Na

OH

qu

e d

efo

rma

el A

RN

m

AD

N-p

olim

era

sa I

Lazo en horquilla ADN Nucleasa S1

AD

N d

e d

ob

le

cad

en

a

Mecanismo de síntesis del ADN complementario

VOLVER



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Segmento de ADN que se va a clonar

Técnicas de ingeniería genética (técnica de la PCR) VOLVER

Desnaturalización por calor

Adición de cebadores y enfriamientoCebador

Elongación con ADN-polimerasa

1.er

cic

lo d

e P

CR

2.º

cic

lo d

e P

CR

3.er

cic

lo d

e P

CR



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Aplicaciones de la ingeniería genética (vacunas recombinantes) VOLVER

Plásmido híbrido

ADN vírico

Plásmido bacteriano

Virus de la hepatitis B

Proteínas víricas

Plásmido híbrido introducido en la célula

Las proteínasinducen la producción

de anticuerpos

La vacunaproduce inmunidadcontra la hepatitis B



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Aplicaciones de la ingeniería genética (terapia génica) VOLVER

Terapia génica para la deficiencia de ADA

Inserción del gen correcto en el retrovirusGen correcto

El retrovirus infecta las células

de la médula ósea obtenidas del paciente

ARN vírico

Inyección de las células

modificadas genéticamente en el paciente



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Aplicaciones de la ingeniería genética (en la agricultura) VOLVER



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Aplicaciones de la ingeniería genética (en la ganadería) VOLVER

Embriones no viables

Embriones viables

A las pocas horasde ser fecundados reciben

una inyección de ADN

Peces no transgénicos

Peces transgénicos.El ADN se ha

insertado en el ADN original

El cinc de la dieta hacereaccionar al promotor

ADN del pez

Promotor Gen nuevo

ARN

Proteína deseada

Hormona delcrecimiento

Proteína anticongelante

Crecimientomás rápido

Posibilidad de sobreviviren ambientes más fríos



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Obtención de óvulos

Extracción de células mamarias

Extracción del núcleo

Cultivo de célulasmamarias

Fusión de células

Reactivación de genes

mediante corriente eléctrica

Desarrollo del embrión

Implantación del embrión

en una terceraoveja

Oveja Dolly (clon de la oveja

de la que seextrajeron células

mamarias)

VER TRANSFERENCIANUCLEAR SOMÁTICA

VER CLONACIÓNDE RANA



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La clonación de seres vivos VOLVER

Ovocito enucleado

Célula somática

Cigoto

División del cigoto

BlastocitoCélulas

pluripotentes

Cultivo de célulaspara la obtención

de cultivos celulares



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La clonación de seres vivos VOLVER



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Los anticuerpos monoclonales

Ratón inmunizadocon el antígeno X

Línea celular mutante derivada de un tumor de linfocitos B

Célula que produceanticuerpo anti-X

Hibridoma

Anticuerpo anti-X secretadoSolo los hibridomascrecen en el medioselectivo

Las células se multiplican y se vuelve a evaluar la presencia del anticuerpo anti-X

Los clones positivos son fuentecontinua de anticuerpos anti-X



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Proceso de maduración alternativa del ARNm

ADN

Exón 1

Exón 2

Exón 3

Pre-ARNm

Splicingalternativo

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