TÉCNICAS BIOTECNOLÓGICAS MEJORAS EN LA INGENIERÍA GENÉTICA
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El ADN y la ingeniería genética El ADN es una base fundamental de información que poseen todos los organismos vivos, hasta el más simple y pequeño. Esta información está a su vez dividida en determinada cantidad espacios llamado loci (plural) o locus (singular); que es donde se encuentran insertados los genes, que varían dependiendo de la especie. A su vez, cada gen contiene la información necesaria para que la célula sintetice una proteína, por lo que el genoma y, en consecuencia, el proteoma, van a ser los responsables de las características del individuo. Los genes controlan todos los aspectos de la vida de cada organismo, incluyendo metabolismo, forma, desarrollo y reproducción. Por ejemplo, una proteína X hará que en el individuo se manifieste el rasgo de "pelo oscuro", mientras que la proteína Y determinará el rasgo de "pelo claro". 3
EN QUE CONSISTE LA INGENIERIA GENETICA La ingeniería genética es una técnica que consiste en la introducción de genes en el genoma de un individuo que carece de ellos. Se realiza a través de las enzimas de restricción que son capaces de "cortar" el ADN en puntos concretos. Se denomina ADN recombinante al que se ha formado al intercalar un segmento de ADN extraño un un ADN receptor. Por ejemplo, la integración de un ADN vírico en un ADN celular. 2
MEJORAS EN LA INGENIERÍA GENÉTICA El potencial de la ingeniería genética de curar afecciones médicas abre la pregunta de qué es exactamente una afección. Algunos ven el envejecimiento y la muerte como afecciones médicas y por tanto potenciales objetivos a encontrar solución con la ingeniería.
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EL USO DE LA TECNOLOGÍA GENÉTICA Para tratar a quienes sufren y
hacer a aquellos que ya están sanos superiores a la media. Aunque la teoría y la especulación sugieren que la ingeniería genética podría ser usada para hacer a la gente más fuerte, veloz, lista o aumentar la capacidad pulmonar, el informe de la AAAS considera que hay poca evidencia de que en este momento se pueda hacer sin muchos inseguros y por tanto antiéticos experimentos humanos
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INGENIERÍA GENÉTICA EN PLANTAS Y ANIMALES Consiste en la manipulación del material genético de células vegetales o animales para conseguir un determinado objetivo: razas nuevas con más resistencia, más productividad, o que contienen una sustancia de interés La primera planta transgénica se desarrolló a partir de la planta del tabaco. Actualmente se han desarrollado plantas transgénicas de más de cuarenta especies
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LAS APLICACIONES FARMACÉUTICAS Son otro gran punto de interés. La biotecnología permite desarrollar plantas transgénicas que producen sustancias de interés farmacológico, como anticuerpos, ciertas proteínas y hormonas, como la hormona del crecimiento.
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INGENIERÍA GENÉTICA EN LEVADURAS Y HONGOS
INGENIERÍA GENÉTICA EN BACTERIAS
Son junto con las bacterias los sistemas más
Son los seres vivos más utilizados en Ingeniería Genética. La más utilizada es la Escherichia coli. Se usa prácticamente en todos los procesos de I.G.
utilizados. El Saccharomyces cerevisiae fue el primer sistema eucariota secuenciado completamente. Otra levadura importante es P. pastoris, utilizada para conseguir proinsulina en cultivo discontinuo y quitinasa en cultivo continuo. En el campo de los hongos destaca por su labor médica el Penicillium.
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LA INGENIERÍA GENÉTICA HUMANA
La ingeniería genética humana es la alteración del genotipo de un individuo con el propósito de elegir el fenotipo antes de la concepción, o cambiando el fenotipo ya existente en un niño o un adulto.[1 La ingeniería genética humana ha llegado al Capitolio. El 31 de julio del 2001, la Cámara de Representantes aprobó un proyecto de ley en el cual se prohíbe la clonación humana, no sólo para la reproducción, sino también para propósitos de investigación médica.
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Se especula que la ingeniería genética podría ser utilizada para cambiar la apariencia física, el metabolismo, e incluso mejorar las facultades mentales como la memoria y la inteligencia, aunque por ahora, estos usos se limitan a la ciencia ficción. 6
MANIPULACIÓN GENÉTICA HUMANA Nos encontramos en un punto medular en el desarrollo de la tecnología genética humana. En un futuro, puede que las personas de hoy seamos divisadas como una generación bisagra que tuvo la oportunidad de decidir acerca del presente y el futuro de generaciones venideras.
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La condecoración en 1962 con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina para el biólogo estadounidense James Dewey Watson y el biofísico británico Francis Crick por sus investigaciones relacionadas con la estructura del ADN representan icónicamente el punto de partida de la ingeniería genética, también llamada biotecnología. Aunque las investigaciones relacionadas con el ácido desoxirribonucleico (ADN) procedían ya desde mediados de los años cuarenta, este reconocimiento vino a dar la validez irrefutable que los científicos y los investigadores involucrados en la ingeniería genética tanto habían buscado, en especial a causa de las severas críticas y cuestionamientos que sus teorías provocaron en un principio. La ingeniería genética o biotecnología ha adquirido como por antonomasia un poder fáctico que la lleva a establecerse como la directriz dominante en la ciencia contemporánea. Su uso y aplicaciones son ya parte de nuestra vida cotidiana, nos topamos con sus efectos en todo momento, aun y cuando la gran mayoría lo ignoramos. 7
En que consiste la ingeniería genética? Consiste en la introducción de genes en el genoma de un individuo que carece de ellos. Se realiza a través de las enzimas de restricción que son capaces de "cortar" el ADN en puntos concretos. Se denomina ADN recombinante al que se ha formado al intercalar un segmento de ADN extraño a un ADN receptor. Por ejemplo, la integración de un ADN vírico en un ADN celular. 3
técnicas biotecnológicas la tecnología del ADN
recombinante: con la que es posible aislar y manipular un fragmento de ADN de un organismo para introducirlo en otro. La secuenciación del ADN: Técnica que permite saber el orden o secuencia de los nucleótidos que forman parte de un gen. la reacción en cadena de la polimerasa (PCR): con la que se consigue aumentar el número de copias de un fragmento determinado de ADN, por lo tanto, con una mínima cantidad de muestra de ADN, se puede conseguir toda la que se necesite para un determinado estudio. las aplicaciones de la ingeniería genética: Son numerosas las aplicaciones prácticas y comerciales de la ingeniería genética. 8
Inserción de fragmentos de ADN
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Esta inserción se realiza en
vectores de clonado, que son los agentes transportadores capaces de introducirlos en las células hospedadoras. Los vectores de clonación son pequeñas moléculas de ADN, que tienen capacidad para autorreplicarse dentro de las células hospedadoras. Se utilizan con frecuencia dos tipos de vectores de clonación: plásmidos y virus. de introducirlos en las células hospedadoras. 9
TÉCNICAS BIOTECNOLÓGICAS la tecnología del ADN
recombinante: con la que es posible aislar y manipular un fragmento de ADN de un organismo para introducirlo en otro. La secuenciación del ADN: Técnica que permite saber el orden o secuencia de los nucleótidos que forman parte de un gen.
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la reacción en cadena de la
polimerasa (PCR): con la que se consigue aumentar el número de copias de un fragmento determinado de ADN, por lo tanto, con una mínima cantidad de muestra de ADN, se puede conseguir toda la que se necesite para un determinado estudio. las aplicaciones de la ingeniería genética: Son numerosas las aplicaciones prácticas y comerciales de la ingeniería genética.
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El ADN vector es el vehículo de clonación ya que transporta el inserto de ADN a una molécula hospedadora, donde puede ser replicado. Los vectores o transportadores más utilizados son los plásmidos y el ADN del fago lambda. ADN del fago lambda: Es otro vector
que puede ser utilizado para introducir genes en bacterias. Cuando el ADN recombinado del fago lambda, con su gen pasajero, se mezcla con la cubierta del virus lambda, se producen partículas fágicas infecciosas, si el tamaño del ADN recombinado no es muy distinto del ADN natural del virus lambda
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La secuenciación del ADN Técnica que permite saber el orden o secuencia de los nucleótidos que forman parte de un gen. Abreviadamente, éste sería el método a seguir: Como la técnica se basa en la síntesis de ADN, para hacer la reacción de secuenciación se necesita: Como "molde" se utiliza una de las cadenas del fragmento de ADN que se va a secuenciar. Como "cebador" para iniciar la síntesis, se necesita un corto oligonucleótido complementario del extremo de la cadena. Desoxinucleótidos de las cuatro bases: dAMP, dTMP, dGMP, dCMP. Didesoxinucleótidos de una base en cada una de las cuatro reacciones de secuenciación
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Se pueden curar enfermedades por medio de la ingeniería genética? La terapia genética o génica quiere
El potencial de la ingeniería
genética de curar afecciones médicas abre la pregunta de qué es exactamente una afección. Algunos ven el envejecimiento y la muerte como afecciones médicas y por tanto potenciales objetivos a encontrar solución con la ingeniería.
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llegar a un tratamiento radical y definitivo de las enfermedades hereditarias, corrigiendo o reemplazando el gen anormal. Las mayores posibilidades existen en las enfermedades monogénicas, es decir, las que dependen de un solo gen. Sin embargo en las enfermedades que dependen de varios genes, el problema es mucho más complicado. Hoy por hoy, no es técnicamente viable ni la modificación ni la sustitución del gen anómalo. El gen puede entrar en la célula y pasar a formar parte de su ADN. Pero la dificultad esta en que el gen sano no reemplaza al gen alterado, sino que más bien se sitúa al azar en el ADN. Y así, puede situarse en un lugar incorrecto y dañar incluso a otros genes.
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Terapia génica Los logros conseguidos y previstos llevan a pensar que la medicina del futuro va a orientarse no ya a curar a individuos enfermos. Se conocen mas de 4.000 enfermedades genéticas. Su causa última es siempre la alteración de un gen.
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Consiste en la aportación de un gen funcionante a las células que carecen de esta función, con el fin de corregir una alteración genética o enfermedad adquirida. 13