Download TEMA 4: GENES Y MANIPULACIÓN GENÉTICA

INGENIERÍA GENÉTICA
1. ADN: el material de los genes
Empaquetamiento del ADN en un
cromosoma en mitosis
Estructura de la molécula de ADN
(“descubierta” en 1953 por Watson y Crik)
• El ADN es una doble cadena de nucleótidos, paralelas
y enrolladas en hélice.
• Los nucleótidos están formados por:
– Azúcar: desoxirribosa
– Fósforo (P)
– Base nitrogenada:
•
•
•
•
Adenina (A),
Timina (T),
Guanina (G)
Citosina (C)
La doble cadena estaría unida por estas bases, de manera que la A
se une a la T y la C a la G
Por ejemplo:
AAATTATGCGTGCATTGACCTAAACCCAAATTTGACTTAC
TTTAATACGCACGTAACTGGATTTGGGTTTAAACTGAATG
Funciones del ADN
• Si el ADN es el material del que están hechos
los genes, esta molécula debe realizar las
funciones que se le atribuyen a los genes:
– Contener la información genética (o hereditaria)
necesaria para realizar todas las funciones del ser
vivo. Pero ¿cómo lleva la información una molécula
de ADN?
– Controlar la aparición de los caracteres o la
realización de una función. Pero ¿cómo se
manifiesta el carácter o se realiza la función?
– Pasar la información de una célula a sus células
hijas durante el proceso de división celular. Pero
¿cómo se copia esa información que se va a
repartir?
El ADN contiene información
• La información vendrá dada por el orden de los
nucleótidos (de las bases nitrogenadas)
• Pero esta información tiene que traducirse a
proteínas, que hacen un trabajo determinado y darán
un carácter determinado
¿Cómo y dónde se hace esto?
• El ADN no puede salir del núcleo por lo que la información
se copia en una molécula de ARNm (mensajero). Está
formada también por nucleótidos y la información está
copiada por complementariedad: A=U, T=A, CΞG, GΞC
(está molécula no posee la timina y en su lugar tiene
uracilo)
AAATTATGCGTGCATTGACCTAAACCCAAATTTGACTTAC
TTTAATACGCACGTAACTGGATTTGGGTTTAAACTGAATG
AAAUUAUGCGUGCAUUGACCUAAACCCAAAUUUGACUUAC
(RNAm)
• El ARNm sale al citoplasma y su información se lee y
traduce en los ribosomas (el proceso se llama traducción)
Traducción de la información a proteínas
• Pero las proteínas están formadas por unidades
llamadas aminoácidos. ¿Cómo se traduce un
“lenguaje” de nucleótidos ?
• La secuencia de nucleótido es leída en grupos de
tres. Cada 3 nucleótidos (triplete) corresponde a
código genético.
• Los ribosomas van identificando los tripletes y
van uniendo ahasta formar las proteínas
Tercera letra
Código genético
AUG CGU GCA UUG ACC UAA ACC CAA AUU CUU UGA AC (RNAm)
Metionina- Arginina- Alanina-… -Treonina- …- Treonina- Glicina- Isoleucina-…- Stop (proteína)
Síntesis de proteínas
3. La información contenida en el ADN se copia
• Se abre la doble cadena y delante de cada una de ellas
se colocan los nucleótidos complementarios.
El código Genético
• Código o lenguaje que el ADN utiliza para
sintetizar las proteínas.
• Conjunto ordenado y sistematizado de
reglas y símbolos para transmitir
información hereditaria.
• Se basa en una secuencia de tres
nucleótidos o tripletes.
• Mutación es el cambio o alteración brusca
del ADN,que origina características
nuevas agregadas a los rasgos
anatómicas, fisiológicas,bioquímicas.Este
cambio se encuentra en la secuencia de
los nucleótidos ADN.
Cambios en la información genética:
mutaciones
• Las mutaciones son errores en la copia del ADN,
producidos:
– Causas conocidas y desconocidas:
– Conocidas:
• Factores físicos: rayos X
• Sustancias químicas: como sustancias que hay en el
tabaco,abono quìmicos,plomo,algunos fármacos y drogas.
• Las mutaciones pueden ser:
1.Genética.-cuando la alteración está en los genes.Ej..hemofilia
2.Cromosómica.-Si el cambio esta en los cromosomas. Puede ser en el cambio de
número o en la estructura de los cromosomas.
3.Somática: El cambio afecta a los genes de las células somáticas y las células
hijas.
4.Gamética:afecta a los gametos.
Mutaciones
• Mutación genética
Mutación cromosómica(cambio en el número de
cromosomas)
SINDROME DE KLINEFELTER
MANIFESTACIONES
•
No todas estas manifestaciones se dan en un
mismo individuo:
- Talla elevada
- Mayor acumulación de gMANIFESTACIONES
•
No todas estas manifestaciones se dan en un
mismo individuo:
- Talla elevada
- Mayor acumulación de grasa subcutánea
- Dismorfia facial discreta
- Alteraciones dentarias
- En ocasiones criptorquidia, micro pene, escroto
hipoplásico o malformaciones en los genitales.
- Esterilidad por azoospermia.
- Ginecomastia uní o bilateral
- Vello pubiano disminuido
- Gonadotrofinas elevadas en la pubertad
- Disminución de la lívido
- Retraso en el área del lenguaje, lectura y
comprensión
- Lentitud, apatía.
- Trastornos emocionales, ansiedad, depresión, etc.
- Falta de autoestima.
rasa subcutánea
- Dilectuomprensión
- Lentitud, apatía.
- Trastornos emocionales, ansiedad, depresión, etc.
Mutación cromosómica(cambio en el número de
cromosomas)
• Entre los
cromosomas
homólogos puede
haber un intercambio
de fragmentos o
pierde un fragmento.
5. La ingeniería genética
• Conjunto de técnicas que permiten quitar, poner o
modificar genes al ADN de un organismo con el fin de
cambiar su información. Los genes incorporados
pueden ser de la misma especie o de otra diferente.
• Para que manipulan seres vivientes, células o bacterias
para generar o crear productos con el fin de combatir
enfermedades graves o mortales, como cáncer y el
sida, aumentar la calidad y cantidad de cosechas
agrícolas o proteger a las plantas de depredadores
naturales,
APLICACIONES DE LA
INGENIERÍA GENÉTICA
• Obtención de proteínas de interés médico, comercial,
etc… (insulina, hormona del crecimiento, factores de coagulación)
• Obtención de vacunas recombinantes (aternativa al uso de
organismos patógenos inactivos)
• Diagnóstico de enfermedades de origen genético
• Tratamiento de enfermedades de origen génico:
Terapia génica
• …..
Clonación
de
animales
función reproductora
con
(TRANSFERENCIA NUCLEAR DE CÉLULAS EMBRIONARIAS)
Ingeniería Genética:
NUEVOS ALIMENTOS
Salmón transgénico por
(ISB, 2001, oct; Netlink, 2000).
hormona de crecimiento.
Producido por AF Protein Inc. Cuenta con el promotor de la
proteína de anticongelamiento de otra especie de pez. Crece
de 4 a 6 veces más rápido que un salmón no transgénico.
Tiene un 20% en mejoramiento de la eficiencia de conversión
del alimento.
VACAS LECHERAS con incremento de
proteínas. En Nueva Zelanda se clonaron
vacas con óvulos mejorados genéticamente,
para mejorar la producción del queso y crema,
aumentando dos veces la kappa caseína,
crucial para hacer la cuajada y de 20% más de
beta caseina, que mejora la acción del cuajo
Clonan terneros en EE UU para producir anticuerpos
humanos
efe- Washington - agosto 2002
Terneros clonados y manipulados genéticamente (fábrica de anticuerpos humanos)
genes para anticuerpos
humanos recombinantes
células dérmicas
clonación
Objetivo: Tratamiento de enfermedades inmunológicas
Futuro: Tratamiento de una amplia gama de enfermedades ocasionadas por
bacterias y virus, como hepatitis, ántrax (utilizada como arma biológica)
Clonan cerdos destinados a trasplantar sus órganos 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 células u
órganos de una especie a otra)
Ayudará a superar la escasez de órganos humanos para hacer trasplantes de
todo tipo