¡Hola! Bienvenidos a esta nueva entrada en la que hablaremos sobre tres temas principales:
1. Genética aplicada.
2. Alteraciones en la información genética.
3. El ADN como material genético.
1. Genética aplicada.
- Técnicas de la ingeniería genética:
La ingeniería genética es una rama moderna de la biotecnología. Consiste en el uso de diversas técnicas para manipular el ADN de los organismos, básicamente mediante la transferencia de ADN de unos organismos a otros.
Ejemplos de técnicas utilizadas son las siguientes:
1. Enzimas de restricción: Los enzimas o endonucleasas de restricción son un grupo de varias enzimas propias de diversas especies de bacterias.
2. Vectores de clonación: Son los medios biológicos que se emplean para introducir material genético en una célula.
Para introducir material genético en las células bacterianas se emplean: plásmidos, virus bacteriófagos o fagos y cósmidos.
3. Tecnología del ADN complementario: Uno de los objetivos de la ingeniería genética es introducir en las bacterias genes de interés.
La producción de estas proteínas en procariotas presenta problemas pues los genes eucariotas tienen intrones y las bacterias carecen de enzimas necesarias para eliminarlos.
4. Vectores de clonación para eucariotas: En algunas ocasiones, es preciso introducir genes en células eucariotas. En ese caso, se deben emplear otros sistemas diferentes a los empleados para los procariotas.
5. Reacción en cadena de la polimerasa: También conocida como PCR, se emplea para conseguir una gran cantidad de ADN a partir de cantidades minúsculas.
- Aplicaciones de la ingienería genética:
1.Producción de las proteínas:
Algunas enfermedades tienen su origen en la carencia de una proteína. Mediante técnicas de ingeniería genética se ha conseguido insertar en bacterias los genes que codifican esas proteínas.
2. Producción de las enzimas:
En la industria se emplea un gran número de enzimas, sobre todo en la industria alimentaria y en la producción de detergentes.
3.Producción de vacunas:
La ventaja de este tipo de vacunas es que no hay que inyectar agentes patógenos debilitados o muertos, sino solo sus proteínas. De este modo las vacunas son más seguras y tienen menos efectos adversos.
- Terapia génica:
La introducción de genes en seres humanos con el fin de corregir alguna enfermedad de origen genético. En este caso, se pretende restaurar la función de un gen defectuoso y lograr una curación definitiva. A nivel teórico podemos distinguir dos tipos de terapias génicas:
Terapia de células germinales: Se introduce el gen en células de la línea germinal, es decir, en los gametos o sus precursores o en un cigoto.
Terapia de células somáticas: Se introduce el gen en un grupo más o menos amplio de células somáticas. De este modo la corrección no pasa a la descendencia.
Para introducir genes en células somáticas se suelen emplear retrovirus modificados, que integran el ADN en los cromosomas de las células.
- La producción génica:
Producción agrícola:
Se intenta aumentar la productividad de cultivos, conseguir prácticas agrícolas más ecológicas y obtener productos con características mejoradas.
Producción animal:
No se ha aprobado el empleo de ningún animal transgénico para consumo humano.
-Clonación:
Es la obtención de organismos genéticamente idénticos originados por reproducción asexual a partir de una única célula u organismo o por escisión artificial de estados embrionarios tempranos.
Clonación de plantas
En las plantas, se produce clonación continuamente cuando se produce reproducción asexual. Los agricultores realizan también clonación por esquejes.
Esta capacidad que tienen las plantas se basa en la existencia de células totipotentes (células con capacidad de generar todos los tipos celulares del adulto) en diversos tejidos.
Clonación de animales
Es más compleja que en plantas pues no se han encontrado células adultas totipotentes. Sin embargo, a partir de células embrionarias en las primeras fases desarrollo sí se pueden formar individuos completos.
*Ver en esquema experimentos*
Células madre embrionarias y células madre adultas
Son las que se obtienen de un embrión en las primeras fases del desarrollo.
Las células madres se caracterizan por ser indiferenciadas. Son de varios tipos: (2 primeros son verdaderas CCM embrionarias).
-Totipotentes: (hasta 2 días). Tienen todas las potencialidades, capaces de generar un individuo completo. Son células madre embrionarias.
-Pluripotentes: (hasta 5 días). Pueden generar cualquier tipo celular ( tejido) pero no el individuo completo. Pueden ser embrionarias o adultas.
-Multipotentes: (más de 5 días). Sólo pueden originar algunos tipos celulares (aquellas células concretas del tejido del que proceden). Células madre adultas.
-Los anticuerpos monoclonales:
Son anticuerpos producidos en un laboratorio. A partir de una sola célula (linfocito), modificada en el laboratorio, y que produce un único tipo de anticuerpos, se obtiene una colonia de células ( clones) que producen ese único anticuerpo.
ESQUEMA GENÉTICA APLICADA
2. Alteraciones en la información genética.
Una mutación es cualquier alteración que sufra el material genético (los genes, los cromosomas, ADN, ARN o el cariotipo en su conjunto).
Una mutación puede producirse en cualquier célula de un organismo pero solo serán heredables las que se producen en las células germinales (los gametos o las que dan lugar a los gametos); a éstas las llamaremos mutaciones germinales mientras que al resto las llamaremos mutaciones somáticas. Podemos clasificar las mutaciones en dos tipos:
- Génicas o puntuales: Si el cambio afecta a un determinado gen.
- Cromosómicas: Si el cambio afecta a un cromosoma total o parcialmente, o al cariotipo.
* En el siguiente esquema puedes ver la distinta clasificación de estas alteraciones según ciertos factores*
ESQUEMA MUTACIONES
3.El ADN como material genético:
Las funciones de los genes son: el almacenamiento y conservación de la información genética, además de la transmisión, expresión y regulación de genes.
El dogma de la biologia molecular:
Fuente de la imagen: https://www.google.com/search?q=dogma+de+la+biologia+molecular&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjlqpm8hY_hAhWzgM4BHWelDhgQ_AUIDigB&biw=1366&bih=608#imgrc=_MJ0RCYgvzUQkM:
-Replicación de ADN en las bacterias:
La información genética contenida en el ADN se transcribe en forma de ARN y se traduce a proteínas.
La replicación del ADN es semiconservativa.
Tras la propuesta realizada por Watson y Crack, durante un tiempo coexistieron tres hipótesis para explicar el modelo de replicación del ADN:
o Hipótesis conservativa; la hélice original permanece intacta y su información se transmite para generar una doble hebra de nueva síntesis.
o Hipótesis dispersiva; la doble hebra original se destruye y su información se utiliza para sintetizar dos hebras de nueva síntesis formadas por trozos de la molécula original y trozos nuevos.
O Hipótesis semiconservativa; la doble hebra original se abre y actúan como molde para la síntesis de la complementaria, dando lugar a dos nuevas moléculas de ADN cada una de las cuales es portadora de una hebra de la molécula original y la otra de nueva síntesis.
-Síntesis de ADN. *ver esquema*
- In vivo.
- In vitro.
-Duplicación de ADN.
-En procariotas:
1.Iniciación.
2.Elongación.
3. Correción de errores.
-En eucariotas. *Ver esquemas explicado todo el proceso con dibujos*
-Transcripción: síntesis del arn.
La síntesis del ARN o transcripción ocurre en el interior del núcleo. Como requisitos previos necesita:
a) Una cadena de ADN que actúe como molde.
b) Enzimas.
c) Ribonucleótidos trifosfato de A, G, C y U.
La transcripción consta de 3 etapas: la iniciación, la elongación y la terminación.
Tras ella se produce la maduración del ARN.
En las eucariotas hay tres características importantes que no se dan en procariotas:
a) Existen 3 tipos de ARN-polimerasa según el ARN que se vaya a sintetizar.
b) Los genes están fragmentados , siempre hace falta un proceso de maduración el que se eliminen los intrones.
c) El ADN está asociado a histonas formando nucleosomas.
-Traducción: Expresión del mensaje genético.
1.Activación de aminoácidos.
2.Síntesis de Proteinas.
-Iniciación
-Elongación
-Terminación.
