Download Tema 22 Ingeniería genética

LA NUEVA BIOTECNOLOGÍA
Ingeniería genética: técnicas que permiten manipular la información genética de un
ser vivo.
TECNOLOGÍA TRADICIONAL DEL ADN RECOMBINANTE
CLONACIÓN DE GENES: Obtención de muchas copias de un gen
CLONACION UTILIZANDO CÉLULAS HOSPEDADORAS
BACTERIANAS
ETAPAS:
1. Obtención del gen
2. Inserción del gen en un vector (cadena de ADN apropiada)
3. Introducción del vector en una célula hospedadora (Bacteria)
4. Comprobación de la presencia y expresión del gen introducido
5. Multiplicación de la bacteria para obtener el gen deseado
1. Obtención del gen
En células procarióticas que no contienen intrones se obtiene directamente por
métodos físicos y químicos
En células Eucarióticas a partir de un ADNC que se obtiene mediante ARNm y
transcriptasa inversa
Al gen se le añade un marcador: gen resistente a antibióticos o genes de
bioluminiscencia
2. Inserción del gen en un vector
Los vectores suelen ser Plásmidos y algunos virus
Los enzimas utilizados son endonucleasas de restricción y ADN ligasas
Cuando se usan virus deben ser virus lisogénicos a los que se les ha alterado los
genes encargados de inducir la lisis
Se obtiene una molécula de ADN recombinante
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3. Introducción del vector en una célula hospedadora
Se suele utilizar Escherichia coli y Bacillus subtilis
Requisitos de la célula hospedadora:
Crecimiento rápido
No ser patógenas
Ser capaces de tomar ADN del medio
Ser estables en un cultivo
Bajo costo del cultivo
Métodos de introducción
Transformación. En Procariontes. Toma el ADN del medio y lo incorpora a su
genoma
Microinyección y electroporación en células eucarióticas
Transducción utiliza como vector un virus y puede penetrar en células procarióticas
y eucarióticas .
Para la manipulación genética en plantas se utiliza la bacteria Agrobacteriun
tumefaciens que transfiere genes de una manera natural a las plantas que parasita
4. Comprobación de la presencia y expresión del gen introducido
Es importante esta comprobación antes de provocar la multiplicación celular
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CLONACION UTILIZANDO CÉLULAS HOSPEDADORAS
EUCARIÓTICAS
La clonación en eucariotas presenta modificaciones debido a:
Los genes de eucariotas contienen intrones.
Los mecanismos de expresión génica son mas complejos.
Cada tipo celular expresa ciertos genes.
Las células eucarióticas no tienen sistemas naturales de captación de ADN del
entorno.
La clonación en eucariotas ofrecerá un resultado diferente dependiendo del tipo de
células en las que se inserte el gen.
Cuando se inserta en células reproductoras o embrionarias, el gen insertado aparecerá
en todas las células del organismo siendo un organismo transgénico
Cuando el gen se inserta en un tipo concreto de células somáticas, solamente se
encontrará en un tejido. Este procedimiento se utiliza en terapia génica
TECNOLOGÍA DE LA REACCION EN CADENA DE LA POLIMERASA
Permite obtener múltiples copias de un pequeño fragmento de ADN
Se basa en sucesivos ciclos de síntesis, en los que sirven como molde las cadenas
formadas en el ciclo anterior
Hacen falta:
Cadena molde de ADN desnaturalizada a temperaturas elevadas
Desoxinucleótidos trifosfato
Cebador de ADN
ADN Polimerasa
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APLICACIONES DE LA INGENIERIA GENÉTICA
Aplicaciones médicas:
1. Fermentaciones microbianas para la obtención de antibióticos
2. Obtención de proteínas de mamíferos ( insulina, hormona del
crecimiento,factores de coagulación) Por Ej , obtención de insulina a
través de la levadura Saccharomyces cerevisiae
3. Obtención de vacunas La mayoría de los factores antigénicos son
proteínas (Ej vacuna de la hepatitis B). Se eliminan riesgos de contraer
la enfermedad por vacunación. Creación de plantas productoras de
vacunas en productos comestibles
4. Diagnóstico clínico identificación de los genomas de los agentes
patógenos mediante “moléculas sonda de ADN”. Ej Identificación de
Salmonella
5. Terapia génica. Terapia que corrige la causa de la enfermedad por
manipulación de las células del organismo enfermo para que pueda
sintetizar la molécula defectuosa
6. Uso de organismos transgénicos como modelos vivos para estudio de
enfermedades, o como productores de medicamentos
Aplicaciones en agricultura y ganadería
1. Obtención de organismos transgénicos (animales y plantas)se busca
mejorar la producción, la calidad nutricional y la resistencia a plagas.
Importancia de Agrobacterium tumefaciens como portadora de los genes
2. Obtención de organismos clónicos, por disgragacion de celulas
embrionarias o por transferencia de un núcleo a un ovocito enucleado
3. Biotecnología ambiental aprovecha la capacidad de biodegradación de
algunas bacteria para trasmitirlas o otros organismos
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Proyecto Genoma Humano
Los primeros genomas secuenciados fueron cromosomas bacterianos, genomas de
virus y posteriormente se abordo la secuenciación de cromosomas de eucariotas.
El Proyecto Genoma Humano consistió en la secuenciación completa de los
cromosomas humanos. Fue realizada por varios equipos internacionales.
La secuencia completa de los nucleótidos del genoma humano se completo en abril
del 2003. La información haploide contiene 3000 millones de pares de bases.
Otros objetivos del proyecto:
Localizar y situar todos los genes
Conocer las relaciones entre grupos de genes
Descubrir e identificar nuevos genes
Algunas conclusiones sacadas hasta ahora:
Solo una pequeña parte del ADN humano codifica para proteinas
o ARN.Mas del 90% del ADN no tiene aun una funcion conocida
Se piensa que el 99,9 % de los genes son iguales entre todos los
seres humanos, solamente el 0,1 % restante es la causa de las
diferencias
Algunas aplicaciones:
Farmacogenómica, diseño de fármacos de acuerdo con la información
concreta de ciertos genes
La modificación o introducción de genes en embriones con el fin de
corregir enfermedades, dentro de límites bioéticos
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