Presentación de PowerPoint - PARAMERA · 4-B. Búsqueda y clonación de la bacteria con el gen de...
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Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
como
CLONACIÓN
Otros procedimientos
biotecnológicos
Extración del ARNm
obtención de la
proteína
implica
Identificación y aislamiento de
GENES CON FINES TERAPÉUTICOS
Producción de
medicamentos
Obtención de
ORGANISMOS TRANSGÉNICOS
para
Conseguir órganos para
trasplante
hace uso de…
Mejora de la producción
agrícola y animal
INGENIERÍA GENÉTICA
Conjunto de TÉCNICAS NACIDAS DE LA GENÉTICA MOLECULAR
que permiten manipular el genoma de un ser vivo
“HUELLA GENÉTICA” posible solución
terapéutica
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
2 SECUENCIACIÓN DEL
ADN
obtener la secuencia de
nucleótidos de un gen
TÉCNICAS DE LA INGENIERÍA GENÉTICA
1 OBTENCIÓN DE ADN
RECOMBINANTE intercalar un gen en otro ADN
extraño
3 REACCIÓN EN CADENA DE
LA DNA POLIMERASA: PCR aumentar el número de copias de
ADN a partir de una mínima
cantidad del mismo
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
OBTENCIÓN DE UN GEN A PARTIR DE SU ARNm
El gen se aisla a partir de su ARNm sin intrones 5’
3’
Cola poli-A en ARNm de
eucariotas
Iniciador oligo-T
Transcriptasa inversa para obtener el
ADN complementario
Horquilla
Eliminación de ARN
ADN polimerasa
Nucleasa específica
para ADN monocatenario
ADN
BICATENÁRICO
Una vez obtenido el
ADN bicatenario se
inserta en un vector.
ARNm
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
LOS PLÁSMIDOS BACTERIANOS VECTORES DE GENES
VENTAJAS DE LOS PLÁSMIDOS
COMO VECTORES DE CLONACIÓN
1 Mayor estabilidad del ADN circular
cuando se aisla.
2 Facilidad de aislamiento y
manipulación por su pequeño tamaño.
3 Presencia de un origen de
replicación independiente, fuera del
control del cromosoma.
4 La existencia en una célula de varias
copias haciendo posible la
amplificación del ADN.
5 Fácil detección y selección de
clones por la presencia de marcadores
específicos (genes de resistencia a
antibióticos).
BamH I
Sal I
Cla I Resistencia a la
ampicilina Hind III
Zonas de corte
para enzimas de
restricción
Resistencia a la
tetraciclina
Origen de la
replicación de ADN
ESTRUCTURA DEL PLÁSMIDO pBR332
EcoR I
Pts I
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Los plásmidos son pequeñas moléculas de DNA circular existentes en
algunas bacterias y que pueden replicarse incluso conteniendo en su
interior genes ajenos que se han insertado. Debido a ello son
excelentes vectores de genes entre especies.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
OBTENCIÓN DEL ADN RECOMBINANTE
Tratamiento del ADN con
enzima de restricción
Aislamiento y corte del
plásmido con la misma
enzima de restricción
Plásmido
Formación con ADN
ligasa de una molécula
de ADN recombinante
Replicación
Selección del clon
deseado y producción de
células
Introducción en la célula huésped
Fragmento de ADN
que se quiere
recombinar o clonar
en otra célula
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
NECESIDAD DE PROTEÍNAS SINTÉTICAS: LA INSULINA DIFIERE
ENTRE ESPECIES EN ALGUNOS AMINOÁCIDOS
ESPECIES A8 A9 A10 B30
CERDO Thr Ser Ile Ala
HOMBRE Thr Ser Ile Thr
CABALLO Thr Gly Ile Ala
CARNERO Ala Gly Val Ala
POLLO His Asn Thr Ala
VACA Ala Ser Val Ala
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
INSULINA HUMANA: ESTRUCTURA DE SU FORMA ACTIVA
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
ESTRUCTURA, EN EL MODELO DE “CINTAS”, DE LAS DOS CADENAS
POLIPEPTÍDICAS DE LA INSULINA
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS
PASO 1: obtención del RNAm de la insulina humana
rotura por ósmosis, criofracturación etc
Ribosomas,
enzimas, DNA,
RNAm
(insulina)...etc
ultracentrifugación y separación por Pm y forma
RNAm insulina maduro, sin intrones
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS
PASO 2: obtención del DNA bicatenárico de la insulina
RNAm insulina maduro (sin
intrones)
Transcriptasa inversa vírica +
precursores del DNA
DNA insulina monocatenárico
DNA insulina humana bicatenárico
DNA polimerasa
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Acción específica de los enzimas de restricción bacterianos
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS
PASO 3-A
a) Preparación del plásmido bacteriano con “extremos pegajosos” o
“ganchos”
Plásmido cortado con extremos
“pegajosos”
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS
PASO 3-B
b) Preparación del gen a insertar con extremos pegajosos
complementarios (adición de eslabones y “corte”)
+
(Igual enzima de
restricción bacteriana)
DNA de insulina
con extremos
“pegajosos”
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS
PASO 3-C
Gen con ganchos
pegajosos Plásmido abierto con
ganchos pegajosos
DNA ligasa
c) Unión del gen al plásmido por los extremos pegajosos.
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CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS
PASO 4-A: 4-A. Adición de plásmidos al cultivo bacteriano y
“transformación”
Sin plásmidos
Con plásmidos normales
Con plásmidos portando el gen de la
insulina
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
BamH I
Sal I
Cla I Resistencia a la
ampicilina Hind III
Zonas de corte
para enzimas de
restricción
Resistencia a la
tetraciclina
Origen de la
replicación de ADN
EcoR I
Pts I
MUEREN EN TETRACICLINA Y AMPICILINA
SOBREVIVEN EN TETRACICLINA Y AMPICILINA
MUEREN EN TETRACICLINA Y SOBREVIVEN EN AMPICILINA
CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS
PASO 4-B:
4-B. Búsqueda y clonación de la bacteria con el gen de la insulina.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Placa Petri
Colonias
transformantes
Réplica de la placa
sobre la superficie de
una membrana
Se lava la
radiactividad que no
se haya fijado
Autorradiografía para
detectar
radiactividad
Colonias
positiva
s
ADN o ARN
sonda
(radiactivo)
Anticuerpos
específicos
(radiactivo)
Películas
para rayos X
B
A
CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS
PASO 4-C:
4-C. Búsqueda del clon idóneo (donde se expresa el gen) por la técnica de
“réplica de placas” y uso de sondas o anticuerpos radioactivos de la insulina
(dos métodos).
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
PRODUCCIÓN DE INSULINA HUMANA
La forma activa de la insulina consta de dos polipéptidos (A y B), que están
codificados por partes separadas. Estos se pueden obtener en cultivos
bacterianos separados.
Promotor
Promotor
Subunidad B
del gen de la
insulina
Subunidad A
del gen de la
insulina
Proteína de fusión con subunidad B
del gen de la insulina
Transformación
en E. coli
Extracción de
las proteínas
de fusión
Separación de
los polipéptidos
A y B
Formación de
insulina activa
Proteína de fusión con subunidad A
del gen de la insulina
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
SECUENCIACIÓN DEL DNA POR TERMINACIÓN DE CADENA O
“TÉCNICA DEL DIDESOXI”
uso de DIDESOXIRRIBONUCLEÓTIDOS, nucleótidos sin el grupo OH 3‘ que
interrumpen la duplicación del DNA en ese punto.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
SEPARACIÓN POR TAMAÑO DE FRAGMENTOS DE TERMINACIÓN “DIDESOXI” EN
ELECTROFORESIS Y OBSERVACIÓN POR AUTORRADIOGRAFÍA.
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SEPARACIÓN POR TAMAÑO DE FRAGMENTOS DE TERMINACIÓN “DIDESOXI” EN
ELECTROFORESIS Y OBSERVACIÓN POR AUTORRADIOGRAFÍA.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
PCR: REACCIÓN EN
CADENA DE LA DNA
POLIMERASA
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Permite la multiplicación de ADN hasta cien mil veces en un tubo de ensayo y en un medio
acelular.
5’
3’ 5’
3’
5’
3’
5’
3’
5’
5’ Genes diana
Desnaturalización
Iniciador
ADN
polimerasa
Extensión del iniciador
Desnaturalización
Extensión del iniciador
Repetición del
ciclo
Aplicaciones: - Estudios evolutivos.
- Amplificar y clonar ADN de restos
momificados o restos de animales y plantas
ya extinguidos.
- Amplificar cantidades pequeñas de ADN en
una muestra, útil en medicina forense.
REACCIÓN EN CADENA DE LA DNA polimerasa o PCR
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
REACCIÓN EN CADENA DE LA DNA polimerasa o PCR
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
REACCIÓN EN CADENA DE LA DNA polimerasa o PCR
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Desarrollada a partir de 1983.Cada ciclo dura unos 5 minutos. Para conseguir una
cantidad útil se requieren al menos 20 ciclos de reacciones. Se realiza de forma
automática y rápida en un aparato como éste en un sistema además libre de
células.
REACCIÓN EN CADENA DE LA DNA polimerasa o PCR
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
APLICACIÓN DEL PCR: HUELLA GENÉTICA
(EXPLICACIÓN A TRAVÉS DEL EJERCICIO INTERACTIVO)
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
APLICACIÓN DEL PCR Y ENZIMAS DE RESTRICCIÓN: HUELLA
GENÉTICA Y FAMILIARIDAD
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
APLICACIÓN DEL PCR Y ENZIMAS DE RESTRICCIÓN: HUELLA
GENÉTICA Y FAMILIARIDAD
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
LOS VIRUS COMO VECTORES DE GENES
Condiciones de
replicación favorables
para viriones
recombinantes
Viriones
recombinantes
ADN
recombinante
No hay
recombinación
Transfección en
células
hospedadoras
Plásmido recombinante
ADN foráneo
Plásmido
DNA de la proteína de
la cubierta de un
virus insertado en un
plásmido
ADN del virus tipo
silvestre
Gen de la proteína
de la cubierta del
virus
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
DIAGNÓSTICO DE ENFERMEDADES DE ORIGEN GENÉTICO
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
LOS BIOCHIPS
Permiten identificar mutaciones u organismos infecciosos de forma barata y rápida. Es una lamina de cristal con puntos llenos de DNA ya conocidos (en rojo, verde y azul). que se unen a genes específicos del DNA cuando los contiene también la muestra. Se escanea luego con un laser para iluminar los puntos donde ha habido unión.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Micrografía de la bacteria del suelo Agrobacterium tumifaciens creciendo sobre
una célula de tabaco. La bacteria le produce un tumor del que se alimenta al
introducirle un gen. Usando esta bacteria las células del tabaco pueden ser
infectadas por genes que le confieren resistencia a enfermedades o que estimulan
la producción de sustancias útiles como la insulina o el interferón humanos.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
TÉCNICA DE OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS
Vector de transfección
ADN
foráneo
Transferencia
por
conjugación
Transformació
n en E. coli
A.
tumefaciens
Célula vegetal
recombinante
Cromosomas
Regeneración de la
planta con nuevas
propiedades
1. Resistencia a herbicidas, insectos e infecciones.
2. Crecimiento en climas y suelos no propios de la especie.
3. Mejora del producto vegetal: sabor, enriquecimiento o eliminación de determinado compuesto ..etc
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
TÉCNICA DE OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Mazorcas de maiz de AGROSEED de la multinacional MONSANTO en la
isla de Mindanao, Filipinas. Contiene un gen de una bacteria de suelo, el
bacilo thuringiensis que produce un insecticida que rechaza el
destructivo “insecto perforador del grano”
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Parásito de la raiz del maiz de extensas zonas en E.Unidos que detiene su
crecimiento; antes se trataba con insecticida y consiguiente peligro de
contaminación de acuíferos y suelos. La solución esta en fabricar plantas
de maiz transgénico resistentes al parásito. Escala de daños en la foto.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Tomates transgénicos
mayor contenido en
betacaroteno , retraso en la
maduración que mejora el
sabor y su transporte.
También se han obtenido
tomates que crecen en suelos
salinos
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Arroz transgénico
productor de beta-
caroteno con dos
genes insertados
de narciso y otro
bacteriano.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Café y Té transgénicos que producen
café descafeinado y té sin teína con
todo su sabor, sin recurrir a solventes
orgánicos que pueden quedar como
residuo en los cafés descafeinados
tradicionales que además quitan sabor
al café.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Tabaco transgénico carente
de nicotina y sin perder su
sabor. Anteriormente perdía
sabor cuando se trataba
para reducir sus niveles de
nicotina.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
En 1995 se obtuvieron corderos en el Roslin Institute en Escocia,
procedentes de células extraídas de un embrión y cultivadas por
separado hasta obtener dos copias genéticas del embrión que
fueron introducidas en madres nodrizas para su gestación.
CLONACIÓN DE
EMBRIONES
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
“Dolly”
óvulo
desnucleado
madre “genética “
madre
“donante
ovular”
madre “nodriza”
CLONACIÓN DE UN ADULTO POR INSERCIÓN NUCLEAR
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
MANIPULACIÓN DE NÚCLEOS CON MICROPIPETAS
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
MANIPULACIÓN DE NÚCLEOS CON MICROPIPETAS
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
MANIPULACIÓN DE NÚCLEOS CON MICROPIPETAS
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Dolly con su madre nodriza. Dolly es el primer mamífero reproducido (feb 1997)
a partir de una célula diferenciada de glándula mamaria de un adulto. Derecha,
Bonnie, hijo de Dolly producto de una gestación normal.
CLONACIÓN DE UN ADULTO POR INSERCIÓN NUCLEAR
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
El profesor Ian Wilmut que creó a “Dolly”en 1996, la primera oveja del
mundo clonada a partir de una célula diferenciada de la ubre de un
adulto y llevada a cabo en el Roslin Institute de Edinburgh, Escocia. Dolly
muríó en el 2003.
CLONACIÓN DE UN ADULTO POR INSERCIÓN NUCLEAR
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
GANADO CLÓNICO
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
ANIMALES TRANSGÉNICOS
Ovejas transgénicas con el gen humano
productor de la proteína alfa-1-antitripsina, cuya
falta en los seres humanos produce enfisemas.
La proteína aparece en la leche del adulto y se
extrae para su uso clínico.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
MICROINYECCIÓN DE
DNA EN UN CIGOTO DE
CERDO
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
PRODUCCIÓN
DE LECHE
Rebaño de descendientes
transgénicos que
producen la proteína
Oveja nodriza
Transferencia
génica
Óvulo de oveja
fecundado
Purificación
de la
proteína
Medicamento como la -1-
antitripsina o el activador
del plasminógeno.
ANIMALES TRANSGÉNICOS POR
MICROINYECCIÓN EN CIGOTOS(1)
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
ANIMALES TRANSGÉNICOS POR
MICROINYECCIÓN EN CIGOTOS (2)
El gen humano que
codifica la proteína C de
la coagulación, necesaria
para los hemofílicos,
junto con el promotor del
gen de una proteína de la
leche de rata, se
introducen por
microinyección en un
óvulo de cerda
fecundado.
Se consigue así un animal
transgénico cuyo gen se
expresa en la glándula
mamaria de la cerda
induciendo la producción
de la proteina humana en
la leche.
cerda
“Genis”
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Verano 1997. A la izquierda la
oveja transgénica Polly Dorset
que tiene insertado un gen para
una proteína humana, el factor
IX ausente en la hemofilia B. La
oveja de la derecha es la madre
nodriza que gestó a Polly, una
escocesa “cara negra”.Polly
contiene en su leche el factor
IX humano
ANIMALES TRANSGÉNICOS POR
MICROINYECCIÓN EN CIGOTOS(3)
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Polly y sus hermanas clónicas, también con un gen humano insertado en
su genoma: el factor antihemofílico IX, necesario para combatir la
hemofilia tipo B. Dicha proteína humana se expresa y obtiene de la
leche de estas ovejas.
ANIMALES TRANSGÉNICOS POR
MICROINYECCIÓN EN CIGOTOS(3)
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
La seda es producida en las arañas por hileras de
glándulas que tienen bajo sus abdómenes. Estás glándulas
son tan pequeñas que es necesario el microscopio
electrónico para verlas.
BIOTECNOLOGÍA DE LA SEDA DE ARAÑA
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
La seda es una proteína
que permanece líquida
dentro del cuerpo de la
araña, pero cuando la
araña lanza las hileras de
seda, ésta se solifidifica.
El acoplamiento de las
moléculas produce una
molécula más grande
llamada fibrinoína. Cada
filamento de seda está
compuesto por millares
de hilos enroscados (aquí
los vemos con varios
grados de estiramiento)
BIOTECNOLOGÍA DE LA SEDA DE ARAÑA
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
PROPIEDADES Y USOS POSIBLES DE LA SEDA DE ARAÑA.
1. Dura y elástica: chalecos antibalas hechos con este material,
materiales que recuperan la forma después de ser deformados.
2. Resistente a la rotura: cables y cuerdas de tracción; un cable de este
material del grosor de un lápiz podría parar un Boeing 747 en pleno
vuelo. También para paracaídas y ropa indestructible.
3. Flexible y absorbente de la humedad: tendones y ligamentos
artificiales. Suturas quirúrgicas imperceptibles etc
La compañía Nexia Biotechnologies (Canadá) , ha conseguido introducir
el gen de seda de la araña en glándulas mamarias de cabras. La proteína de
seda se quita de la leche y se hace girar en fibras. El resultado es una seda
“sintética" que está aún en fase de desarrollo.
La compañía DuPont está estudiando la estructura de seda de la araña
(fibrinoina) con la esperanza de sintetizarla usando computadoras y
tecnología de DNA recombinante, insertando los genes de seda de la araña
en levaduras y bacterias. La proteína producida se disolvería en un
solvente, y después se haría girar en fibras, tal como hacen las arañas.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Químera “oveja-cabra”, mezcla de dos especies con diferentes tejidos de cabra y oveja. Las
quimeras se consiguen haciendo crecer juntas células de los dos embriones (sin transferencia
genética entre ambos) e implantándolas luego en una madre nodriza. En este caso se puede
observar areas con pelo blanco y grueso de cabra y otras con pelo gris y lanoso de oveja. Sus
células sexuales pueden provenir de un embrión o del otro dando lugar, por tanto, a animales
normales y no quiméricos cuando se reproducen.
ANIMALES TRANSGÉNICOS
POR MANIPULACIÓN DE
CÉLULAS EMBRIONARIAS
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
ANIMALES TRANSGÉNICOS
POR MANIPULACIÓN DE
CÉLULAS EMBRIONARIAS
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
TTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTG
AAGGCTTGAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACG
GCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCT
AAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTA
GCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGCTATATTAGCCTATATATCC
TAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCC
AGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAG
CTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGC
CTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGCTATTATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACC
TAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCT
AGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCCTATATATC
CTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGCTA
TATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGAC
TGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTA
GCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCG
CATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATT
AGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGC
TAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACC
TAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAG
CCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTCTAGCCTTACCTTAACCTACTAGCCTACGGCTGCT
AGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAG
CCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCTAGCCTACGGC
TGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAG
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CGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAG
CTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCTAG
CCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCA
TTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAG
CTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGG
CGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATA
TTAGCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCC
TAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAG
CTATATTAGCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGG
CTTGGCCAGCTATATTAGCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATC
CTGAAGGCTTGGCCAGCTAT
GENOMA HUMANO:
3.500.000.000 PARES DE BASES
POR CÉLULA
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
GENOMA HUMANO:
3.500.000.000 PARES DE BASES
POR CÉLULA
Si cada base la representásemos por una letra, para registrar
todo el genoma necesitaríamos varias enciclopedias como ésta.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
GENOMA HUMANO:
3.500.000.000 PARES DE BASES
POR CÉLULA
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
EL PROYECTO GENOMA HUMANO
Objetivo:
La secuenciación e identificación de la totalidad de los genes de la
especie humana y la elaboración de los mapas genéticos y físicos.
Desarrollo:
•Comenzó en 1990, impulsado por el Departamento de Energía y el
Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos, desarrollando
durante tres años las herramientas biológicas e informáticas requeridas
para secuenciar los 3,5 miles de millones de pares de bases que
componen el genoma humano.
•A partir de 1993 comienza la secuenciación.
•Cinco años antes de lo previsto, el PGH y la empresa Celera anuncian
el 26 de junio de 2000 la identificación y secuenciación completa del
genoma humano.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Robot que selecciona colonias de bacterias que contienen DNA humano
responsable de determinada enfermedad. Se debe conseguir cantidades
enormes de este DNA para secuenciarlo y encontrar medicamentos específicos
para poder combatirla. Fotografía realizada en el Sanger Centre en Cambridge,
Inglaterra.
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Brazo de robot que lleva a cabo tareas repetitivas de secuenciación del
DNA de forma rápida y sin errores. Los científicos esperan comprender y
tratar enfermedades como la fibrosis quística y la distrofia muscular
Biología. 2º Bachillerato INGENIERÍA GENÉTICA AVANCE RETROCESO
Técnico sosteniendo una muestra de ADN en un tubo de ensayo y frente a
secuencias genéticas o huellas de DNA representadas en un monitor
donde cada banda coloreada representa una de los cuatro nucleótidos
presentes, cuya secuencia constituye en sí información genética.
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Un genetista examina una
secuencia parcial de bases de
DNA que aparecen coloreadas.
El uso de programas
informáticos complejos para
tratar toda esta información
parcial permite deducir el lugar
y la secuencia de la totalidad
de los genes del genoma así
como la función que
desempeñan.
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CONOCIMIENTO DEL GENOMA
A FAVOR:
1. Comprender las enfermedades de origen genético y realizar
diagnósticos médicos precisos.
2. Detectar la predisposición a contraerlas.
EN CONTRA:
1. La discriminación de personas en función de su perfil genético.
2. La posibilidad que se patentes genes de interés biomédico en
vez de ser un patrimonio de la humanidad.
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TODO SOBRE EL GENOMA ON LINE:
¿QUIERES SECUENCIAR UNA REGÍÓN DE UN CROMOSOMA?
¿QUIERES VER SU MAPA GENÉTICO?
¿QUIERES VER LOS GENES EN DETERMINADO CROMOSOMA
QUE CODIFICAN DTERMINADA PROTEÍNA O SUS
MUTACIONES QUE CAUSAN ENFERMEDADES GENÉTICAS?
National Center for Biotechnology Information
National Library of Medicine
Building 38A
Bethesda, MD 20894. Maryland USA
OTRO SITIO MÁS FÁCIL SOBRE EL GENOMA ONLINE
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REPERCUSIONES ÉTICAS Y SOCIALES POR EL USO DE LA
INGENIERÍA GENÉTICA
1. Discriminación de personas no idóneas consecuencia de ánálisis
genéticos en el mundo laboral, seguros de vida, préstamos bancarios
etc
2. Guerra bacteriológica: uso de microorganismos patógenos
manipulados genéticamente.
3. Contaminación genómica por salida a las poblaciones de
microorganismos vectores de recombinaciones no deseadas de genes
defectuosos y que se podrían propagar dañando el genoma sano de
otros seres vivos, incluído el hombre.
4. Disminución de la biodiversidad en los ecosistemas. La fabricación
de seres vivos genéticamente “fuertes” y resistentes a insectos o que
pueden crecer en cualquier medio que puedan escapar a los
ecosistemas y desplazar por competencia a otras especies.
5. La alteración de la reproducción “normal” humana: clonación de
seres humanos, manipulación genética de embriones procedentes de
progenitores con genes defectuosos o la selección de los mismos etc.
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INGENIERÍA GENÉTICA Y BIOÉTICA
LIMITACIONES ÉTICAS A LA MANIPULACIÓN DE GENES HUMANOS
El 11 de noviembre de 1997 la ONU aprobaba la Declaración Universal sobre el
Genoma Humano y los Derechos Humanos.
El genoma humano es Patrimonio de la Humanidad.
Oposición a la comercialización del genoma humano.
Derecho a la protección de la información genética propia de cada individuo.
Prohibición de la clonación de seres humanos con fines reproductivos.
Subordinación de las investigaciones sobre genoma humano a los principios
éticos de respeto por la libertad y la dignidad.
PATENTES DE GENES
El Parlamento europeo se pronunció en contra de las patentes de genes en 1995
La Unión Europea aprobó en agosto de 1998 una directiva por la que se propone
que un gen puede ser patentado si es producido por un procedimiento técnico,
aunque éste sea igual al gen natural.
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FIN