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BIOLOGÍA IB
Resumen de
Biotecnología
Analí Roldán
Marina Vega
Definición de Biotecnología
La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que utilice sistemas
biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de
productos o procesos para usos específicos.
(Convention on Biological Diversity, Article 2. Use of Terms, United Nations. 1992)
La Biotecnología utiliza técnicas de genética molecular, tales como:
• PCR y electroforesis
•Análisis de restricción
•Secuenciación de DNA
•Otras ( hibridación, microarray, etc.)
Análisis de restricción
En estos análisis se utilizan ENZIMAS DE RESTRICCION (ER) para
formar organismo genéticamente modificados.
Las ER son nucleasas sintetizadas por las bacterias como un mecanismo de defensa
natural.
Son capaces de reconocer y cortar una secuencia especifica de nucleótidos en una
doble cadena.
Longitud de al secuencia reconocida de 4 a 8 pb (pares de bases).
Reconocen secuencias palindrómicas (se leen igual de derecha a izquierda y
viceversa)
PCR
( Reacción en Cadena de la Polimerasa)
Amplificación enzimática de una fragmento de DNA, que
simula una replicación natural del DNA “in vitro”.
ETAPAS DE LA PCR
Condiciones de ciclado
CLONACIÓN
 Un clon es una unidad genéticamente igual a la unidad predecesora, de la que está clonado.
La unidad puede ser molecular, clonando un gen, un grupo de genes, el ADN completo, una
célula, un tejido, un órgano o un individuo completo. RECUERDE: LA CLONACIÓN HUMANA
NO ESTA PERMITIDA PON NINGUNA LEGISLACIÓN DE NINGÚN PAÍS POR CUESTIONES ÉTICAS
PERO EL HOMBRE CUENTA CON LAS HERRAMIENTAS NECESARIAS PARA REALIZARLA.
Clonación Terapéutica- Ejemplo
Producción de insulina para humanos en E. Coli. En este
ejemplo se utilizan enzimas de restricción y ligasas.
Gen de la Insulina
Clonación de células, tejidos u órganos
• Se utilizan células troncales, capaces de formar otras células
diferenciadas, que pueden originar tejidos o podrían formar
órganos, debido a su totipotencia. Con este tipo de clonación
obtenemos células compatibles con el adulto, que podrían
diferenciarse a distintos tipos celulares, formando un tejido o
recomponiéndole. Incluso un órgano.
Enucleación nuclear celular
CLONACION NATURAL
Gemelos monocigóticos: surgen en el caso
en que un embrión originado en una
fecundación típica, a partir de un
único óvulo y un único espermatozoides, se
escinde accidentalmente en dos durante las
primeras fases de su desarrollo.
Como consecuencia, los gemelos
monocigóticos comparten el 100% de
sus genes.
La Partenogénesis es el
desarrollo de un individuo a
partir de una célula sexual
femenina que no ha sido
fecundada. El ovocito tiene la
suficiente información genética
para el desarrollo del embrión,
no obstante solo en casos
excepcionales inicia el desarrollo
sin haber sido fecundado. Ej:
insectos, crustáceos (Daphnia),
algunas especies de lagartijas
Métodos de transformación: cración de un Organismo
Genéticamente modificado (OGM)
Diferentes sistemas de transformación han sido desarrollados
con el objeto de hacer más fácil y eficiente esta metodología.
Estos métodos se dividen en:
a)Transformación con vectores biológicos que participan en la
transferencia , como por ejemplo, mediada por Agrobacterium
tumefaciens.
b)Métodos de transformación genética por distintos
mecanismos físicos que introducen el ADN en la célula.
El método más difundido para la transformación genética de plantas se basa en un
proceso mediado por Agrobacterium tumefaciens, una bacteria que vive en el suelo e
infecta a un amplio rango de plantas. Esta bacteria tiene como blanco de infección a las
heridas en el tallo o raíces de la planta inmediatamente sobre el nivel del suelo, donde
ataca a las células, causando su proliferación y formación de tumores. Esta enfermedad
se conoce como “agalla de la corona”
El desarrollo de los tumores se debe a que Agrobacterium tiene la capacidad de transferir parte
de su propio material genético a la planta hospedante.
La capacidad patogénica de esta bacteria se asocia a la presencia de plásmidos Ti (inductor de
tumor).
Se ha demostrado que un fragmento de estos plásmidos, llamado ADN-T (ADN de
transferencia), es transferido a la célula vegetal donde se integra al ADN cromosómico de la
planta. La transferencia de ADN es inducida por la expresión de unos genes llamados vir que se
encuentran en el plásmido Ti por fuera de la secuencia que se transfiere.
La transformación de la planta se induce a partir
del contacto entre la bacteria que porta el gen de
interés en su plásmido y las células vegetales (por
ej. hojas, cotiledones, etc.).
El ADN-T es transportado desde la célula
bacteriana a la célula vegetal donde se integra a su
material genético. Luego de la transformación, el
tejido vegetal es cultivado in vitro en un medio con
un agente selector (antibióticos o herbicidas)
donde sólo las células transgénicas sobreviven.
Entre las diversas técnicas de transferencia directa de material genético una de las
más empleadas es la transformación biolística.
Se trata de disparar bolitas de oro que llevan fragmentos de ADN adheridos, con una
especie de pistola, sobre una población de células. Las bolitas que queden en el
citoplasma pueden transferir el ADN que transportan a algún cromosoma de la célula
bombardeada.
Organismos Genéticamente Modificados (OGM)
Organismos cuyo material genético (ADN/ARN) ha sido
modificado por técnicas de ingeniería genética.
Ejemplo
Maíz Bt (RECUERDE QUE EN CLASE VIMOS EL
ARROZ DORADO)
El maíz Bt es un maíz transgénico o genéticamente modificado que produce en sus tejidos
proteínas Cry.
•La denominación Bt deriva de Bacillus thuringiensis, una
bacteria que normalmente habita el suelo y cuyas esporas
contienen proteínas tóxicas para ciertos insectos. Estas
proteínas, denominadas Cry, se activan en el sistema
digestivo del insecto y se adhieren a su epitelio intestinal.
Esto provoca la parálisis de su sistema digestivo, deja de
alimentarse y muere a los pocos días.
•Las toxinas Cry son consideradas inocuas para mamíferos,
pájaros e insectos “no-blanco”.
•La Argentina es
luego de Estados
Unidos el país que
posee más área
sembrada con
organismos
genéticamente
modificados , Soja,
Maíz y
Algodón.
Marco Regulatorio
Creación de las distintas áreas regulatorias,
resoluciones y normas referentes a las actividades reguladas.
La normativa argentina contempla tres instancias de evaluación:
·La Dirección de Biotecnología y la Comisión Nacional Asesora de Biotecnología Agropecuaria
(CONABIA) a cargo del análisis de bioseguridad del agroecosistema;
· El Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria (SENASA) y el Comité Técnico Asesor
sobre Uso de OGM (CTAUOGM) a cargo de la evaluación de inocuidad alimentaria para consumo
humano y animal y;
· El Área de Mercados de la Secretaría de Agricultura, Ganadería y Pesca (SAGyP) del Ministerio
de Agricultura, Ganadería y Pesca (MAGyP) a cargo de la evaluación del impacto del OGM en los
mercados argentinos.
Bibliografía
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www.argenbio.org - Visitado el 3 de Septiembre de 2014
PERMINGEAT, Hugo; MARGARIT, Ezequiel - IMPACTO AMBIENTAL DE LOS CULTIVOS
GENÉTICAMENTE MODIFICADOS: EL CASO DE MAÍZ Bt.- Centro de Estudios Fotosintéticos
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(http://www.fcagr.unr.edu.ar/Investigacion/revista/rev7/4.htm)
www.monsanto.com/pages/default.aspx - Visitado el 5 de Septiembre de 2014.
Ana María Hernández Salgar- ORGANISMOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS:
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Consejo Agropecuario del Sur - MARCOS REGULATORIOS DE BIOSEGURIDAD Y SITUACIÓN
DE LAS APROBACIONES COMERCIALES DE ORGANISMOS GENÉTICAMENTE
MODIFICADOS EN LOS PAÍSES DEL CONSEJO AGROPECUARIO DEL SUR
(http://iica.int/Eng/regiones/sur/chile/Documents/Marcos%20Regulatorios.pdf)