Trabajo Cmc. Tema 6. La revolución genética.
• Antonia Abellán.• María José Bautista.• María José Martínez.
• Maleni Llamas.• Isabel Vivo.
Índice:
1.La revolución del ADN.2.La ingeniería genética y los nuevos
organismos.3.Los alimentos transgénicos.4.El proyecto genoma humano.5.La biotecnología y las enfermedades genéticas.
IntroducciónEl descubrimiento por James Watson y Francis Crick, en abril de 1953, de la estructura molecular del ADN marcó el inicio de una nueva revolución científica conocida como: la revolución genética o del ADN. La doble hélice del ADN se convirtió en el foco del a ciencia moderna y desencadenó nuevos descubrimientos acompañados del desarrollo de nuevas tecnologías. Años más tarde había nacido la ingeniería genética, que permitió avanzar en el estudio del genoma de los organismos, y a´si conseguir identificar y localizar cada uno de sus genes. En el 50.º aniversario del modelo de doble hélice se anunció el fin de este gran proyecto, el Proyecto del Genoma Humano.En pocas décadas, la manipulación del ADN ha permitido o ha llevado a conseguido, un gran número de aplicaciones. Sus “aplicaciones” son muy diversas y van desde el diagnóstico de enfermedades genéticas, la producción de alimentos transgénicos e incluso la investigación judicial.En los próximos años seremos testigos de las consecuencias prácticas y las implicaciones éticas de la revolución genética y esperemos que estas sean beneficiosas.
Declaración Universal sobre el Genoma Humano
El 11 de Noviembre de 1997 la conferencia general de la Unesco, en su 290.ª reunión aprobó por unanimidad la Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los Derechos Humanos. Esta compuesto de 25 artículos pero son los primeros los que hacen referencia a la dignidad humana y los derechos de las personas: - El genoma humano es la base de la unidad fundamental de todos los miembros de la familia humana y del reconocimiento de su dignidad intrínseca y su diversidad. En el sentido simbólico, el genoma humano es el patrimonio de la humanidad. - El genoma humano en su estado natural no puede dar lugar a beneficios pecuniarios. - Nadie podrá ser objeto de discriminaciones en sus características genéticas.
El mayor descubrimiento biológico del siglo XX
Como hemos anteriormente, la doble hélice de ADN se considera el mayor descubrimiento biológico del siglo XX. Esta estructura está formada por dos cadenas unidas que tienen forma de muelle. Si los muelles se estiran, la doble hélice aparece con la forma de una escalera. Cada cadena forma uno de los listones o pasamanos de dicha escalera y una cadena se une a la otra a través de los “peldaños”. Cabe destacar, que la clave para comprender por qué el descubrimiento de la estructura del ADN tuvo tanta transcendencia fueron esos peldaños .
Las bases: la clave
Las moléculas de ADN son muy largas pero están formadas por la repetición de cuatro subunidades básicas, denominadas nucleótidos. Cada uno de ellos una base nitrogenada (molécula), diferente: A (de adenina), T (de timina), C (de citosina) y G (de guanina). El gran descubrimiento, de manos de Watson y Crick, fué que cada “peldaño” de la escalera consistía en un par de bases, cada una perteneciente a una de las cadenas, y que cada base solo puede aparearse de una forma: A con T y G con C. Lo que implica, por otra parte, que si un “listón de ka escalera” dice ACCGTAG, frente a otra que diga necesariamente TGGCATC, se dice que ambas son cadenas complementarias.
Análisis de costes
Las reglas del apareamiento de las bases en el ADN subyacen a muchos de los procesos fundamentales que suceden en las células. Por ejemplo, si las los dos cadenas se separen, rompiendo como tal las uniòn entre los pares de las bases, cada cadena sirve de molde para fabricar una nueva cadena acoplando los nucleótidos correspondientes. Esta es la razón por la que los genes, que son segmentos de ADN, pueden copiarse a sí mismos, las células puedan multiplicarse y los organismos reproducirse. Cuando Watson y Crick propusieron el modelo del ADN, y se conocía que era la molécula portadora de la información genética, es decir, de la información necesaria o responsable de los caracteres de cada individuo. Pero se dieron cuenta de que lo único que podía diferenciar la información genética del individuo de la de otro, o un gen de otro, era el orden en que se disponen las bases en el ADN, es decir, la secuencia.
La ingeniería genética y los
nuevos organismos.
Ingeniería genética.
• Definición: La Ingeniería Genética
es una rama de la genética que se concentra en el
estudio del ADN, pero con el fin su manipulación.
También conocida como “ tecnología del ADN
recombinante”.
Los organismos transgénicos.
• Definición.
Un organismo transgénicos es aquél que ha sufrido la
alteración de su material hereditario (genoma) por la
introducción artificial (manipulación genética) que
proveniente de otro organismo completamente
diferente.
Tipos de transgénicos:• Planta transgénica: Se cultiva el maíz transgénico resistente
al ataque de taladros, larvas de mariposa, etc. Al genoma del maíz se ha incorporado un gen procedente de una bacteria capaz de fabricar sustancias venenosa para los taladros.
• Animal transgénico: Para el consumo humano. Un salmón patentado puede crecer hasta 6 u 8 veces más que un normal. Se le han añadido 2 genes: uno que no interrumpe su crecimiento en invierno y otro cuando llega a la madurez.
• MGM(microorganismo): Un gen de insulina, se introduce al ADN de otro organismo y este produce insulina.
Enzimas.• Las enzimas son biocatalizadores
que aceleran las transformaciones químicas que suceden en las células, uniéndose a la sustancia que va a transformar. Las enzimas son diferentes:
1.Enzima ADN polimerasa, acelera el proceso de formación de ADN, de moléculas pequeñas a una grande.
2.Enzimas de restricción: cortan el ADN en fragmentos en lugares precisos.
¿Cómo se obtiene un organismo transgénico?
• Primera etapa o de transformación:1.Se extrae todo el ADN de la célula en la que se encuentra el gen que interesa
transferir.2.Se localiza el gen y se extrae cortando por lugares precisos, el fragmento de
ADN que lo contiene.3.Se clona el gen.4.Se modifica el gen exógeno añadiendo otros fragmentos para facilitar su
lectura. Este se llama transgén.5.Se introduce el transgén en el núcleo de la célula que se quiere modificar.
Para ello se utiliza un vector.
• Segunda etapa o de regeneración: obteniendo una planta o animal a partir de la célula cuyo genoma se ha modificado.
Para saber más…
¿Cómo se clona un gen?1.El ADN que se quiere clonar se
desnaturaliza calentándolo a 90-95 grados.2.Se baja la temperatura hasta 50-60 grados
para favorecer la hibridación de pequeñas secuencias complementarias de los extremos de la cadena de ADN que actúan como cebadores.
3.Se eleva la temperatura hasta unos 60-70 grados y se añade una ADN polimerasa resistente al calor y nucleótidos sueltos para que se produzca la extensión de la cadena a partir del cebador.
Los alimentos transgénicos
Son alimentos obtenidos con la colaboración de los OMG. A pesar de que la sola mención de transgénicos
provoca reservas y opiniones controvertidas.
Esta información será necesaria si se trata de:
• Un alimento transgénico. Como maíz modificado genéticamente.
• Un producto que contenga OMG. Como una ensalada que contenga maíz transgénico o brotes de soja transgénica.
• Un alimento producido a partir de transgénicos. Como aceite de maíz procedente de maíz transgénico o chocolate con lecitina de soja procedente de soja transgénica.
El etiquetado de los alimentos
El etiquetado de los alimentos• Alimentos que contengan solo un 0,9% de
transgénicos. Se considera que los OMG pueden introducirse accidentalmente en la cadena alimentaria. En el caso de alimentos transgénicos que no han sido aprobados por la UE, el umbral es del 0,5%.
• Productos de segunda o tercera generación. Es decir, alimentos de origen animal procedentes de animales alimentados con comida transgénica.
• Alimentos que empleen microorganismos transgénicos para su fermentación. En este caso no se tiene que indicar, como por ejemplo el queso elaborado con cuajo modificado genéticamente. Sin embargo, si el microorganismo sí está en el alimento tendrá que especificarse.
Aplicaciones y riesgos de los OMG
La utilización de los seres vivos o de sus productos con fines comerciales y/o industriales recibe el nombre de
biotecnología: Utiliza de manera generalizada los OMG y sus
aplicaciones abarcan diferentes áreas.
Aplicaciones y riesgos de los OMG
•Como pueden ser:• Industria alimentaria. Se pueden obtener alimentos modificados genéticamente para soportar el frío, la sequía, las plagas…
• Industria farmacéutica. Se producen fármacos, vacunas, bacterias, hormonas, …
•Agricultura y ganadería. Se obtiene animales inmunes a ciertas enfermedades, animales que producen mayor cantidad de leche, carne, …
•Medio ambiente. Se pueden eliminar residuos tóxicos gracias a plantas capaces de resistir la presencia de estas sustancias.
• Investigación médica. Se obtienen órganos para trasplantes, que no presentan problemas de rechazo.
Los riesgos de la biotecnología
• La pérdida de diversidad genética. Las plantas transgénicas pueden invadir ecosistemas naturales y desplazar a las plantas autóctonas.
• El “salto”, de forma accidental, de los genes transferidos a otras especies silvestres o a los cultivos tradicionales. Así, podrían surgir maleza resistente a los herbicidas.
• Efectos perjudiciales sobre la salud. Hasta ahora, no se han detectado problemas alérgicos derivados de su consume, pero se cree, que a largo plazo estos podrán producir efectos nocivos en nuestra salud.
Proyecto Genoma Humano.• Definición: El (PGH) proyecto del genoma humano es un
proyecto de investigación científica con el objetivo fundamental de determinar la secuencia de pares de bases químicas que componen el ADN e identificar y cartografiar los aproximadamente 20.000-25.000 genes del genoma humano desde un punto de vista físico y funcional.
La historia del PGH• Empezó en 1990 liderado por organismos públicos de los Estados
Unidos y bajo la dirección de James Watson con la colaboración de centros de investigación y universidades de todo el mundo el proyecto se concibió en dos partes:
- Identificar cuales son los genes existentes y determinar en que cromosoma y lugar de el se localiza uno de ellos
- Determinar la secuencia exacta de nucleótidos de cada gen con el
objetivo de poder conocer la proteína que codifica y sus posibles alteraciones.
Finalización del PGH• El 26 de junio de 2000 el presidente Bill Clinton y el
primer ministro británico anunciaron la finalización del borrador del genoma humano. Se hizo una presentación simultanea de los borradores y tanto los científicos del proyecto como las empresas privadas se comprometieron a compartir sus logros con el fin de que esa información pudiera ser útil a toda la comunidad científica internacional.
Características del genoma humano
• El genoma humano contiene unos 3200 millones de pares de bases.• Solo el 2% del genoma contiene genes es decir, información para
fabricar sus proteínas.• Un porcentaje muy alto esta formado por el denominado (ADN
basura) del que no se conoce con exactitud su función.• Es casi el mismo para todas las personas. solo el 0.1% nos diferencian
a unas personas de otras.Contiene unos 25000 genes, un numero parecido al que tienen un chimpancé o un ratón, y se desconoce la función de casi la mitad de ellos.
LA BIOTECNOLOGÍA Y LAS ENFERMEDADES
GENÉTICAS
¿Qué es una enfermedad genética?
En los trastornos genéticos un gen, o un cromosoma normal, sufre cambios, es decir, muta y deja de hacer su función habitual. Si el cambio afecta a todas las células del organismo la enfermedad genética producida es hereditaria. En otros casos, como en el cáncer o en ciertas enfermedades víricas, como el sida, también se producen cambios en el ADN aunque estos no son hereditarios ya que no afectan a las células reproductoras.
Las enfermedades genéticas pueden ser:
Cromosómicas. Son el resultado de problemas que afectan a cromosomas completos, como el Síndrome de Down que resulta de tener un cromosoma de más (el 21), o a fragmentos de cromosomas. Algunas anomalías cromosómicas son heredadas mientras que otras son el resultado de problemas en la formación de los gametos que han dado origen a esa persona.
Monogénicas. Se deben a cambios en un único gen y se heredan como cualquier otro carácter. La fibrosis quística, por ejemplo, es causada por un alelo mutante recesivo que se encuentra en el cromosoma 7, un autosoma. Para tener un hijo enfermo ambos padres deben ser portadores del gen anómalo, aunque ambos estén sanos. Sin embargo, el alelo responsable de la hipercolesterolemia familiar es dominante.
Hidrocefalia.
Diagnóstico prenatalPara determinadas enfermedades genéticas es posible realizar un diagnóstico precoz dentro del útero. Esta modalidad diagnóstica se llama diagnóstico prenatal. Las pruebas están recomendadas cuando hay indicios de que pueda existir algún defecto cromosómico o genético detectable. La amniocentesis y el análisis de vellosidades coriónicas son métodos de diagnóstico prenatal que permiten detectar anomalías cromosómicas y de ADN y realizar estudios bioquímicos.
Toma de muestras de las vellosidades coriónicas
Ambas técnicas presentan el inconveniente de aumentar ligeramente(1%) la tasa de abortos espontáneos. Si se utilizan técnicas de FIV, es posible realizar un diagnóstico del embrión antes de la implantación (diagnóstico preimplantacional). Las pruebas se hacen a partir de una de las células de la mórula y, mientras tanto, el embrión se mantiene congelado. Si no se detecta ninguna anomalía, el embrión se implanta.
Terapia génicaLa medicina actual se prepara para un cambio tan revolucionario como lo fue en su día el descubrimiento de los antibióticos o de las vacunas. Se trata de la terapia génica o el empleo de genes en la curación o el alivio de enfermedades hereditarias y adquiridas.Hasta ahora el tratamiento de las enfermedades genéticas ha consistido en intervenir sobre las consecuencias que se derivan de portar un gen anómalo. La curación definitiva de una enfermedad genética se logrará si se corrige la causa , es decir, si se sustituye el ADN del gen mutado por ADN normal.Asimismo, otras enfermedades con un componente genético, como el cáncer, y algunas producidas por virus, en particular el SIDA, son ejemplos de enfermedades adquiridas en las que la terapia génica podría utilizarse.
Dilemas éticos
CONFIDENCIALIDAD:
El secreto médico es aplicable también a la información generada por un diagnóstico genético. ¿Cómo se puede proteger la información generada por estos análisis? ¿En qué casos se puede considerar que el mantener el secreto puede dañar a terceras personas o a la sociedad?
AUTONOMÍA: La decisión de saber o no saber debe ser libre y voluntaria. Se pueden hacer análisis para muchas enfermedades genéticas para las que no hay tratamientos eficaces que curen o reduzcan sus consecuencias. ¿Se deben hacer análisis para estas enfermedades? ¿Cómo se pueden comunicar de manera eficiente los resultados y los riesgos de un análisis genético a las personas analizadas?
INFORMACIÓN:La autonomía y la información constituyen la base del conocimiento informado, requisito indispensable en la bioética clínica. La información debe ser clara (en un lenguaje que pueda entender un profano en la materia) y completa, teniendo en cuenta la propia psicología de los consultantes. Ante cualquier diagnóstico prenatal o preimplantacional la persona debe conocer que casi nunca se podrán resolver anomalías.
JUSTICIA:Se refiere a la igualdad de oportunidades in discriminación alguna de tipo social, económico, racial o religioso. En el futuro se dispondrá de tratamientos eficaces y personalizados que, al menos al principio, serán muy caros. ¿Quién tendrá acceso a estos tratamientos? ¿Quién lo decidirá? Si a la información genética de cada individuo pueden tener acceso “terceras personas” para evitar daños a la sociedad, ¿cómo se puede definir y evitar la discriminación genética?
BENEFICIO:Cualquier decisión debe hacerse pensando siempre en el beneficio del propio interesado, evitando en lo posible los errores diagnósticos (falsos negativos o falsos positivos) y no generando falsas expectativas.
Bibliografía
- Libro de Ciencias para el Mundo Contemporaneo 1º Bach. - www.wikipedia.com -www.google.com -Enciclopedia Elvives - Revista “El Semanal XL”
Valoración Personal Pensamos que los alimentos transgénicos, como todo, tienen su parte positiva y su parte negativa. Los parte positiva es que, en general, son bastante beneficiosos para ganancias, producción, etc. de forma que se debe hacer todo lo posible para evitar su parte negativa, como contaminaciones, malformaciones en los productos, intoxicaciones... y de esta forma todos saldremos ganando. En caso de que esto no sea posible, lo mejor será dejar de “producir” alimentos de este tipo ya que por mucho dinero que se obtenga, no se puede jugar con la salud de las personas y animales.
