INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

INGENIERÍA GENÉTICA

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA Conjunto de TÉCNICAS NACIDAS DE LA GENÉTICA MOLECULAR que permiten manipular el genoma de un ser vivo hace uso de… Otros procedimientos biotecnológicos

como

Identificación y aislamiento de

Obtención de

GENES CON FINES TERAPÉUTICOS

ORGANISMOS TRANSGÉNICOS

implica CLONACIÓN Extración del ARNm obtención de la proteína “HUELLA GENÉTICA”

posible solución terapéutica

para Mejora de la producción agrícola y animal Producción de medicamentos Conseguir órganos para trasplante

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

TÉCNICAS DE LA INGENIERÍA GENÉTICA

2 SECUENCIACIÓN DEL ADN obtener la secuencia de nucleótidos de un gen

1 OBTENCIÓN DE ADN RECOMBINANTE intercalar un gen en otro ADN extraño

3 REACCIÓN EN CADENA DE LA DNA POLIMERASA: PCR aumentar el número de copias de ADN a partir de una mínima cantidad del mismo

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

ADN RECOMBINANTE

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

OBTENCIÓN DE UN GEN A PARTIR DE SU ARNm 5’ 3’

El gen se aisla a partir de su ARNm sin intrones

ARNm

Cola poli-A en ARNm de eucariotas

Iniciador oligo-T

Transcriptasa inversa para obtener el ADN complementario

Una vez obtenido el ADN bicatenario se inserta en un vector.

Eliminación de ARN

Horquilla

ADN polimerasa

Nucleasa específica para ADN monocatenario

ADN BICATENÁRICO

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

LOS PLÁSMIDOS BACTERIANOS VECTORES DE GENES

VENTAJAS DE LOS PLÁSMIDOS COMO VECTORES DE CLONACIÓN

ESTRUCTURA DEL PLÁSMIDO pBR332 Resistencia a la

1 Mayor estabilidad del ADN circular cuando se aisla.

ampicilina

EcoR I

Cla I

Hind III BamH I

Pts I

2 Facilidad de aislamiento y manipulación por su pequeño tamaño.

Zonas de corte para enzimas de restricción

Sal I

3 Presencia de un origen de replicación independiente, fuera del control del cromosoma. 4 La existencia en una célula de varias copias haciendo posible la amplificación del ADN. 5 Fácil detección y selección de clones por la presencia de marcadores específicos (genes de resistencia a antibióticos).

Origen de la replicación de ADN

Resistencia a la

tetraciclina

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

Los plásmidos son pequeñas moléculas de DNA circular existentes en algunas bacterias y que pueden replicarse incluso conteniendo en su interior genes ajenos que se han insertado. Debido a ello son excelentes vectores de genes entre especies.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

OBTENCIÓN DEL ADN RECOMBINANTE Fragmento de ADN que se quiere recombinar o clonar en otra célula Tratamiento del ADN con enzima de restricción

Formación con ADN ligasa de una molécula de ADN recombinante

Plásmido

Aislamiento y corte del plásmido con la misma enzima de restricción

Selección del clon deseado y producción de células

Replicación

Introducción en la célula huésped

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

NECESIDAD DE PROTEÍNAS SINTÉTICAS: LA INSULINA DIFIERE ENTRE ESPECIES EN ALGUNOS AMINOÁCIDOS

ESPECIES

A8

A9

A10

B30

CERDO

Thr

Ser

Ile

Ala

HOMBRE

Thr

Ser

Ile

Thr

CABALLO

Thr

Gly

Ile

Ala

CARNERO

Ala

Gly

Val

Ala

POLLO

His

Asn

Thr

Ala

VACA

Ala

Ser

Val

Ala

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

INSULINA HUMANA: ESTRUCTURA DE SU FORMA ACTIVA

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

ESTRUCTURA, EN EL MODELO DE “CINTAS”, DE LAS DOS CADENAS POLIPEPTÍDICAS DE LA INSULINA

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS PASO 1: obtención del RNAm de la insulina humana

rotura por ósmosis, criofracturación etc

Ribosomas, enzimas, DNA, RNAm (insulina)...etc

ultracentrifugación y separación por Pm y forma

RNAm insulina maduro, sin intrones

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS PASO 2: obtención del DNA bicatenárico de la insulina RNAm insulina maduro (sin intrones) Transcriptasa inversa vírica + precursores del DNA

DNA insulina monocatenárico

DNA polimerasa

DNA insulina humana bicatenárico

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

Acción específica de los enzimas de restricción bacterianos

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS PASO 3-A a) Preparación del plásmido bacteriano con “extremos pegajosos” o “ganchos”

Plásmido cortado con extremos “pegajosos”

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS PASO 3-B b) Preparación del gen a insertar con extremos pegajosos complementarios (adición de eslabones y “corte”)

+

(Igual enzima de restricción bacteriana) DNA de insulina con extremos “pegajosos”

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS PASO 3-C

c) Unión del gen al plásmido por los extremos pegajosos.

Gen con ganchos pegajosos

DNA ligasa

Plásmido abierto con ganchos pegajosos

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS PASO 4-A: 4-A. Adición de plásmidos al cultivo bacteriano y “transformación”

Sin plásmidos

Con plásmidos normales

Con plásmidos portando el gen de la insulina

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS PASO 4-B: 4-B. Búsqueda y clonación de la bacteria con el gen de la insulina. MUEREN EN TETRACICLINA Y AMPICILINA

Resistencia a la

ampicilina

EcoR I

Cla I

Hind III BamH I

SOBREVIVEN EN TETRACICLINA Y AMPICILINA

Pts I Zonas de corte para enzimas de restricción

Sal I

MUEREN EN TETRACICLINA Y SOBREVIVEN EN AMPICILINA Origen de la replicación de ADN

Resistencia a la

tetraciclina

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CLONACIÓN DEL GEN DE LA INSULINA HUMANA EN BACTERIAS PASO 4-C: 4-C. Búsqueda del clon idóneo (donde se expresa el gen) por la técnica de “réplica de placas” y uso de sondas o anticuerpos radioactivos de la insulina (dos métodos). ADN o ARN sonda (radiactivo) Colonias transformantes

A

Películas para rayos X Se lava la radiactividad que no se haya fijado

Placa Petri

Réplica de la placa sobre la superficie de una membrana

Anticuerpos específicos (radiactivo)

B

Autorradiografía para detectar radiactividad

Colonias positiva s

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

BACTERIA FABRICANDO INSULINA HUMANA

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

PRODUCCIÓN DE INSULINA HUMANA La forma activa de la insulina consta de dos polipéptidos (A y B), que están codificados por partes separadas. Estos se pueden obtener en cultivos bacterianos separados. Proteína de fusión con subunidad A del gen de la insulina

Promotor

Subunidad A del gen de la insulina Transformación en E. coli

Extracción de las proteínas de fusión

Promotor

Separación de los polipéptidos AyB

Formación de insulina activa

Subunidad B del gen de la insulina

Proteína de fusión con subunidad B del gen de la insulina

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

SECUENCIACIÓN DEL ADN

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

SECUENCIACIÓN DEL DNA POR TERMINACIÓN DE CADENA O “TÉCNICA DEL DIDESOXI” uso de DIDESOXIRRIBONUCLEÓTIDOS, nucleótidos sin el grupo OH 3‘ que interrumpen la duplicación del DNA en ese punto.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

FUNDAMENTO DE LA TÉCNICA DIDESOXI

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

SEPARACIÓN POR TAMAÑO DE FRAGMENTOS DE TERMINACIÓN “DIDESOXI” EN ELECTROFORESIS Y OBSERVACIÓN POR AUTORRADIOGRAFÍA.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

SEPARACIÓN POR TAMAÑO DE FRAGMENTOS DE TERMINACIÓN “DIDESOXI” EN ELECTROFORESIS Y OBSERVACIÓN POR AUTORRADIOGRAFÍA.

INGENIERÍA GENÉTICA

PCR: REACCIÓN EN CADENA DE LA DNA POLIMERASA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

REACCIÓN EN CADENA DE LA DNA polimerasa o PCR Permite la multiplicación de ADN hasta cien mil veces en un tubo de ensayo y en un medio acelular. 5’

3’

3’

5’ 5’

Genes diana

5’ 3’

Desnaturalización 3’ 5’ 5’

Extensión del iniciador

Iniciador ADN polimerasa

Aplicaciones:

Desnaturalización

Extensión del iniciador

- Estudios evolutivos. - Amplificar y clonar ADN de restos momificados o restos de animales y plantas ya extinguidos. - Amplificar cantidades pequeñas de ADN en una muestra, útil en medicina forense. Repetición del ciclo

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

REACCIÓN EN CADENA DE LA DNA polimerasa o PCR

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

REACCIÓN EN CADENA DE LA DNA polimerasa o PCR

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

REACCIÓN EN CADENA DE LA DNA polimerasa o PCR

Desarrollada a partir de 1983.Cada ciclo dura unos 5 minutos. Para conseguir una cantidad útil se requieren al menos 20 ciclos de reacciones. Se realiza de forma automática y rápida en un aparato como éste en un sistema además libre de células.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

APLICACIÓN DEL PCR: HUELLA GENÉTICA

(EXPLICACIÓN A TRAVÉS DEL EJERCICIO INTERACTIVO)

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

APLICACIÓN DEL PCR Y ENZIMAS DE RESTRICCIÓN: HUELLA GENÉTICA Y FAMILIARIDAD

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

APLICACIÓN DEL PCR Y ENZIMAS DE RESTRICCIÓN: HUELLA GENÉTICA Y FAMILIARIDAD

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

OBTENCIÓN DE VACUNAS RECOMBINANTES

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

LOS VIRUS COMO VECTORES DE GENES

DNA de la proteína de la cubierta de un virus insertado en un plásmido

Viriones recombinantes

ADN del virus tipo silvestre

Gen de la proteína de la cubierta del virus Plásmido

ADN recombinante

No hay recombinación

ADN foráneo Plásmido recombinante

Transfección en células hospedadoras

Condiciones de replicación favorables para viriones recombinantes

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

DIAGNÓSTICO DE ENFERMEDADES DE ORIGEN GENÉTICO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

LOS BIOCHIPS

Permiten identificar mutaciones u organismos infecciosos de forma barata y rápida. Es una lamina de cristal con puntos llenos de DNA ya conocidos (en rojo, verde y azul). que se unen a genes específicos del DNA cuando los contiene también la muestra. Se escanea luego con un laser para iluminar los puntos donde ha habido unión.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

LOS BIOCHIPS

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

PLANTAS TRANSGÉNICAS

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

Micrografía de la bacteria del suelo Agrobacterium tumifaciens creciendo sobre una célula de tabaco. La bacteria le produce un tumor del que se alimenta al introducirle un gen. Usando esta bacteria las células del tabaco pueden ser infectadas por genes que le confieren resistencia a enfermedades o que estimulan la producción de sustancias útiles como la insulina o el interferón humanos.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

TÉCNICA DE OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS 1. 2. 3.

Resistencia a herbicidas, insectos e infecciones. Crecimiento en climas y suelos no propios de la especie. Mejora del producto vegetal: sabor, enriquecimiento o eliminación de determinado compuesto ..etc

ADN foráneo

Vector de transfección

Cromosomas

Transferencia por conjugación

Transformació n en E. coli

A. tumefaciens

Célula vegetal recombinante

Regeneración de la planta con nuevas propiedades

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

TÉCNICA DE OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

UTILIDAD DE LAS PLANTAS TRANSGÉNICAS

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

Mazorcas de maiz de AGROSEED de la multinacional MONSANTO en la isla de Mindanao, Filipinas. Contiene un gen de una bacteria de suelo, el bacilo thuringiensis que produce un insecticida que rechaza el destructivo “insecto perforador del grano”

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

Parásito de la raiz del maiz de extensas zonas en E.Unidos que detiene su crecimiento; antes se trataba con insecticida y consiguiente peligro de contaminación de acuíferos y suelos. La solución esta en fabricar plantas de maiz transgénico resistentes al parásito. Escala de daños en la foto.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

Tomates transgénicos mayor contenido en betacaroteno , retraso en la maduración que mejora el sabor y su transporte. También se han obtenido tomates que crecen en suelos salinos

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

Arroz transgénico productor de betacaroteno con dos genes insertados de narciso y otro bacteriano.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

Café y Té transgénicos que producen café descafeinado y té sin teína con todo su sabor, sin recurrir a solventes orgánicos que pueden quedar como residuo en los cafés descafeinados tradicionales que además quitan sabor al café.

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Tabaco transgénico carente de nicotina y sin perder su sabor. Anteriormente perdía sabor cuando se trataba para reducir sus niveles de nicotina.

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

CLONACIÓN DE EMBRIONES

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CLONACIÓN DE EMBRIONES

En 1995 se obtuvieron corderos en el Roslin Institute en Escocia, procedentes de células extraídas de un embrión y cultivadas por separado hasta obtener dos copias genéticas del embrión que fueron introducidas en madres nodrizas para su gestación.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

CLONACIÓN DE EMBRIONES

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CLONACIÓN DE UN ADULTO POR INSERCIÓN NUCLEAR

madre “genética “

madre “donante ovular”

óvulo desnucleado

madre “nodriza”

“Dolly”

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

MANIPULACIÓN DE NÚCLEOS CON MICROPIPETAS

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

MANIPULACIÓN DE NÚCLEOS CON MICROPIPETAS

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

MANIPULACIÓN DE NÚCLEOS CON MICROPIPETAS

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CLONACIÓN DE UN ADULTO POR INSERCIÓN NUCLEAR

Dolly con su madre nodriza. Dolly es el primer mamífero reproducido (feb 1997) a partir de una célula diferenciada de glándula mamaria de un adulto. Derecha, Bonnie, hijo de Dolly producto de una gestación normal.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CLONACIÓN DE UN ADULTO POR INSERCIÓN NUCLEAR

El profesor Ian Wilmut que creó a “Dolly”en 1996, la primera oveja del mundo clonada a partir de una célula diferenciada de la ubre de un adulto y llevada a cabo en el Roslin Institute de Edinburgh, Escocia. Dolly muríó en el 2003.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

GANADO CLÓNICO

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

GANADO CLÓNICO

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

ANIMALES TRANSGÉNICOS

Ovejas transgénicas con el gen humano productor de la proteína alfa-1-antitripsina, cuya falta en los seres humanos produce enfisemas. La proteína aparece en la leche del adulto y se extrae para su uso clínico.

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

MICROINYECCIÓN DE DNA EN UN CIGOTO DE CERDO

INGENIERÍA GENÉTICA

RETROCESO

Biología. 2º Bachillerato

AVANCE

ANIMALES TRANSGÉNICOS POR MICROINYECCIÓN EN CIGOTOS(1) Transferencia génica Óvulo de oveja fecundado

Oveja nodriza

Rebaño de descendientes transgénicos que producen la proteína PRODUCCIÓN DE LECHE

Purificación de la proteína

Medicamento como la -1antitripsina o el activador del plasminógeno.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

ANIMALES TRANSGÉNICOS POR MICROINYECCIÓN EN CIGOTOS (2) El gen humano que codifica la proteína C de la coagulación, necesaria para los hemofílicos, junto con el promotor del gen de una proteína de la leche de rata, se introducen por microinyección en un óvulo de cerda fecundado. Se consigue así un animal transgénico cuyo gen se expresa en la glándula mamaria de la cerda induciendo la producción de la proteina humana en la leche.

cerda “Genis”

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

ANIMALES TRANSGÉNICOS POR MICROINYECCIÓN EN CIGOTOS(3) Verano 1997. A la izquierda la oveja transgénica Polly Dorset que tiene insertado un gen para una proteína humana, el factor IX ausente en la hemofilia B. La oveja de la derecha es la madre nodriza que gestó a Polly, una escocesa “cara negra”.Polly contiene en su leche el factor IX humano

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

ANIMALES TRANSGÉNICOS POR MICROINYECCIÓN EN CIGOTOS(3)

Polly y sus hermanas clónicas, también con un gen humano insertado en su genoma: el factor antihemofílico IX, necesario para combatir la hemofilia tipo B. Dicha proteína humana se expresa y obtiene de la leche de estas ovejas.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

BIOTECNOLOGÍA DE LA SEDA DE ARAÑA

La seda es producida en las arañas por hileras de glándulas que tienen bajo sus abdómenes. Estás glándulas son tan pequeñas que es necesario el microscopio electrónico para verlas.

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

BIOTECNOLOGÍA DE LA SEDA DE ARAÑA

La seda es una proteína que permanece líquida dentro del cuerpo de la araña, pero cuando la araña lanza las hileras de seda, ésta se solifidifica. El acoplamiento de las moléculas produce una molécula más grande llamada fibrinoína. Cada filamento de seda está compuesto por millares de hilos enroscados (aquí los vemos con varios grados de estiramiento)

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

PROPIEDADES Y USOS POSIBLES DE LA SEDA DE ARAÑA.

1.

Dura y elástica: chalecos antibalas hechos con este material, materiales que recuperan la forma después de ser deformados.

2.

Resistente a la rotura: cables y cuerdas de tracción; un cable de este material del grosor de un lápiz podría parar un Boeing 747 en pleno vuelo. También para paracaídas y ropa indestructible.

3.

Flexible y absorbente de la humedad: tendones y ligamentos artificiales. Suturas quirúrgicas imperceptibles etc

La compañía Nexia Biotechnologies (Canadá) , ha conseguido introducir el gen de seda de la araña en glándulas mamarias de cabras. La proteína de seda se quita de la leche y se hace girar en fibras. El resultado es una seda “sintética" que está aún en fase de desarrollo. La compañía DuPont está estudiando la estructura de seda de la araña (fibrinoina) con la esperanza de sintetizarla usando computadoras y tecnología de DNA recombinante, insertando los genes de seda de la araña en levaduras y bacterias. La proteína producida se disolvería en un solvente, y después se haría girar en fibras, tal como hacen las arañas.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

BIOTECNOLOGÍA DE LA SEDA DE ARAÑA

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

BIOTECNOLOGÍA DE LA SEDA DE ARAÑA

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

ANIMALES TRANSGÉNICOS POR MANIPULACIÓN DE CÉLULAS EMBRIONARIAS

Químera “oveja-cabra”, mezcla de dos especies con diferentes tejidos de cabra y oveja. Las quimeras se consiguen haciendo crecer juntas células de los dos embriones (sin transferencia genética entre ambos) e implantándolas luego en una madre nodriza. En este caso se puede observar areas con pelo blanco y grueso de cabra y otras con pelo gris y lanoso de oveja. Sus células sexuales pueden provenir de un embrión o del otro dando lugar, por tanto, a animales normales y no quiméricos cuando se reproducen.

INGENIERÍA GENÉTICA

ANIMALES TRANSGÉNICOS POR MANIPULACIÓN DE CÉLULAS EMBRIONARIAS

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

GENOMA HUMANO

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

TTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTG AAGGCTTGAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACG GCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCT AAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTA GCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGCTATATTAGCCTATATATCC TAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCC AGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAG CTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGC CTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGCTATTATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACC TAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCT AGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCCTATATATC CTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGCTA TATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGAC TGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTA GCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCG CATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATT AGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGC TAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACC TAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAG CCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTCTAGCCTTACCTTAACCTACTAGCCTACGGCTGCT AGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAGCTAG CCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCTAGCCTACGGC TGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAGCTAG CTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCTAGCCTA CGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCATTAG CTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAGCTAG CCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGGCGCA TTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATATTAG CTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCCTAGG CGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAGCTATA TTAGCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATATTAGCCTATATATCC TAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGGCCAG CTATATTAGCTAGGCGCATTAGCTAGCTAGCCTTACCTTAACCTAAACCTAGGCCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGG CTTGGCCAGCTATATTAGCTAGCCTACGGCTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGCTAGCTGACTGAAGGCTTGAGGCCAGCTATC

GENOMA HUMANO: 3.500.000.000 PARES DE BASES POR CÉLULA

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

GENOMA HUMANO: 3.500.000.000 PARES DE BASES POR CÉLULA

Si cada base la representásemos por una letra, para registrar todo el genoma necesitaríamos varias enciclopedias como ésta.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

GENOMA HUMANO: 3.500.000.000 PARES DE BASES POR CÉLULA

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

EL PROYECTO GENOMA HUMANO Objetivo: La secuenciación e identificación de la totalidad de los genes de la especie humana y la elaboración de los mapas genéticos y físicos.

Desarrollo:

•Comenzó en 1990, impulsado por el Departamento de Energía y el Instituto Nacional de Salud de los Estados Unidos, desarrollando durante tres años las herramientas biológicas e informáticas requeridas para secuenciar los 3,5 miles de millones de pares de bases que componen el genoma humano. •A partir de 1993 comienza la secuenciación. •Cinco años antes de lo previsto, el PGH y la empresa Celera anuncian el 26 de junio de 2000 la identificación y secuenciación completa del genoma humano.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

Robot que selecciona colonias de bacterias que contienen DNA humano responsable de determinada enfermedad. Se debe conseguir cantidades enormes de este DNA para secuenciarlo y encontrar medicamentos específicos para poder combatirla. Fotografía realizada en el Sanger Centre en Cambridge, Inglaterra.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

Brazo de robot que lleva a cabo tareas repetitivas de secuenciación del DNA de forma rápida y sin errores. Los científicos esperan comprender y tratar enfermedades como la fibrosis quística y la distrofia muscular

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

Técnico sosteniendo una muestra de ADN en un tubo de ensayo y frente a secuencias genéticas o huellas de DNA representadas en un monitor donde cada banda coloreada representa una de los cuatro nucleótidos presentes, cuya secuencia constituye en sí información genética.

INGENIERÍA GENÉTICA

Un genetista examina una secuencia parcial de bases de DNA que aparecen coloreadas.

El uso de programas informáticos complejos para tratar toda esta información parcial permite deducir el lugar y la secuencia de la totalidad de los genes del genoma así como la función que desempeñan.

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

CONOCIMIENTO DEL GENOMA

A FAVOR: 1.

Comprender las enfermedades de origen genético y realizar diagnósticos médicos precisos.

2.

Detectar la predisposición a contraerlas.

EN CONTRA:

1.

La discriminación de personas en función de su perfil genético.

2.

La posibilidad que se patentes genes de interés biomédico en vez de ser un patrimonio de la humanidad.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

National Center for Biotechnology Information National Library of Medicine Building 38A Bethesda, MD 20894. Maryland USA

TODO SOBRE EL GENOMA ON LINE: ¿QUIERES SECUENCIAR UNA REGÍÓN DE UN CROMOSOMA? ¿QUIERES VER SU MAPA GENÉTICO? ¿QUIERES VER LOS GENES EN DETERMINADO CROMOSOMA QUE CODIFICAN DTERMINADA PROTEÍNA O SUS MUTACIONES QUE CAUSAN ENFERMEDADES GENÉTICAS? OTRO SITIO MÁS FÁCIL SOBRE EL GENOMA ONLINE

INGENIERÍA GENÉTICA

1.

2.

3.

4.

5.

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

REPERCUSIONES ÉTICAS Y SOCIALES POR EL USO DE LA INGENIERÍA GENÉTICA Discriminación de personas no idóneas consecuencia de ánálisis genéticos en el mundo laboral, seguros de vida, préstamos bancarios etc Guerra bacteriológica: uso de microorganismos patógenos manipulados genéticamente. Contaminación genómica por salida a las poblaciones de microorganismos vectores de recombinaciones no deseadas de genes defectuosos y que se podrían propagar dañando el genoma sano de otros seres vivos, incluído el hombre. Disminución de la biodiversidad en los ecosistemas. La fabricación de seres vivos genéticamente “fuertes” y resistentes a insectos o que pueden crecer en cualquier medio que puedan escapar a los ecosistemas y desplazar por competencia a otras especies. La alteración de la reproducción “normal” humana: clonación de seres humanos, manipulación genética de embriones procedentes de progenitores con genes defectuosos o la selección de los mismos etc.

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

RETROCESO

AVANCE

INGENIERÍA GENÉTICA Y BIOÉTICA

LIMITACIONES ÉTICAS A LA MANIPULACIÓN DE GENES HUMANOS El 11 de noviembre de 1997 la ONU aprobaba la Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos.

El genoma humano es Patrimonio de la Humanidad. Oposición a la comercialización del genoma humano. Derecho a la protección de la información genética propia de cada individuo. Prohibición de la clonación de seres humanos con fines reproductivos.

Subordinación de las investigaciones sobre genoma humano a los principios éticos de respeto por la libertad y la dignidad. PATENTES DE GENES El Parlamento europeo se pronunció en contra de las patentes de genes en 1995 La Unión Europea aprobó en agosto de 1998 una directiva por la que se propone que un gen puede ser patentado si es producido por un procedimiento técnico, aunque éste sea igual al gen natural.

INGENIERÍA GENÉTICA

Biología. 2º Bachillerato

FIN

RETROCESO

AVANCE