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INGENIERÍA GENÉTICA
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1. ADN: el material de los genes
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Empaquetamiento del ADN en un cromosoma en mitosis
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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)
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La doble cadena estaría unida por estas bases, de manera que la A se une a la T y la C a la G
AAATTATGCGTGCATTGACCTAAACCCAAATTTGACTTACTTTAATACGCACGTAACTGGATTTGGGTTTAAACTGAATG
Por ejemplo:
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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?
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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) AAATTATGCGTGCATTGACCTAAACCCAAATTTGACTTACTTTAATACGCACGTAACTGGATTTGGGTTTAAACTGAATGAAAUUAUGCGUGCAUUGACCUAAACCCAAAUUUGACUUAC (RNAm)
• El ARNm sale al citoplasma y su información se lee y traduce en los ribosomas (el proceso se llama traducción)
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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
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Código genético
AUG CGU GCA UUG ACC UAA ACC CAA AUU CUU UGA AC (RNAm)Metionina- Arginina- Alanina-… -Treonina- …- Treonina- Glicina- Isoleucina-…- Stop (proteína)
Ter
cera
let
ra
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Síntesis de proteínas
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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.
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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.
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• 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.
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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..hemofilia2.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.
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Mutaciones
• Mutación genética
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Mutación cromosómica(cambio en el número de cromosomas)
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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.- Falta de autoestima.
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Mutación cromosómica(cambio en el número de cromosomas)
• Entre los cromosomas homólogos puede haber un intercambio de fragmentos o pierde un fragmento.
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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,
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APLICACIONES DE LA INGENIERÍA GENÉTICA
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• 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• …..
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Clonación de animales con función reproductora
(TRANSFERENCIA NUCLEAR DE CÉLULAS EMBRIONARIAS)
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Salmón transgénico por 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.
Ingeniería Genética: NUEVOS ALIMENTOS
(ISB, 2001, oct; Netlink, 2000).
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
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Terneros clonados y manipulados genéticamente (fábrica de anticuerpos humanos)
genes para anticuerpos células dérmicas clonaciónhumanos recombinantes
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 terneros en EE UU para producir anticuerpos humanos
efe- Washington - agosto 2002
![Page 28: INGENIERÍA GENÉTICA. 1. ADN: el material de los genes](https://reader035.vdocuments.co/reader035/viewer/2022062222/5665b4cc1a28abb57c93c65c/html5/thumbnails/28.jpg)
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