Clonacion Genetica

EL HOMBRE Y LA GENÉTICA

Biotecnología e Ingeniería Genética

La BIOTECNOLOGÍA consiste en la utilización de seres vivos sencillos (bacterias y levaduras), y células eucariotas en cultivo, cuyo metabolismo y capacidad de biosíntesis se utilizan para la fabricación de sustancias específicas aprovechables por el hombre. La biotecnología permite, gracias a la aplicación integrada de los conocimientos y técnicas de la bioquímica, la microbiología, la ingeniería química, y, sobre todo, la ingeniería genética, aprovechar en el plano tecnológico las propiedades de los microorganismos y los cultivos celulares. Permiten producir a partir de recursos renovables y disponibles en abundancia gran número de sustancias y compuestos.

La INGENIERÍA GENÉTICA es una parte de la biotecnología que se basa en la manipulación de genes para obtener esas sustancias específicas aprovechables por el hombre: se trata de aislar el gen que produce la sustancia, e introducirlo en otro ser vivo que sea más sencillo -y barato- de manipular; lo que se consigue es modificar las características hereditarias de un organismo de una forma dirigida por el hombre, alterando su material genético.

Manipulación genética. Clonación de genes

La clonación de genes es una técnica mediante la cual se selecciona un gen que interesa por alguna razón, generalmente porque produce alguna proteína de interés para el hombre (antibióticos, vacunas, proteínas terapéuticas, hormonas, etc.), se introduce en una célula sencilla, normalmente bacteriana o de algún protista sencillo, como las levaduras, y se hace que esa célula se divida muchas veces y que fabrique la proteína que nos interesa; luego se purifica la proteína y se puede distribuir para su uso. Las fases del proceso son las siguientes:

* Obtener del fragmento de ADN que contiene el gen que se quiere clonar

* Insertar dicho gen en otra molécula de ADN que sirva de transportador (vector), generalmente ADN de virus y bacterias

* Introducir el vector de clonación con el gen que nos interesa en una célula de otro organismo (célula hospedadora); la célula hospedadora suele ser una célula bacteriana por su sencillez y rapidez de multiplicación

* Multiplicar la célula hospedadora para obtener muchas copias del gen

Hoy en día existe una técnica para clonar genes que es la PCR (Polymerase Chain Reaction), en la que a partir de un fragmento de ADN cualquiera, se obtienen muchas copias por la acción de la enzima ADN polimerasa, responsable de la replicación del ADN.

Actividad 10

Los productos transgénicos

Son productos de origen animal o vegetal obtenidos a partir de individuos cuya información genética ha sido manipulada por el hombre a fin de modificar alguna de sus características gracias a que poseen determinados genes introducidos por el hombre mediante ingeniería genética; así por ejemplo existen variedades de cereales que soportan plagas y sequías, frutos que tardan más en madurar o en pudrirse, animales con órganos de características parecidas a los humanos, etc.

Para sus defensores representan el final de algunos problemas de la humanidad, como son la carencia de órganos para transplantes o la erradicación del hambre en el mundo, para sus detractores suponen un riesgo para la salud humana no calculado, por el hecho de que acumulan insecticidas, pierden sus cualidades nutritivas, o pueden transmitir al hombre enfermedades de otros seres vivos.

Actividad 11

La clonación de seres vivos

Es una de las aplicaciones biotecnológicas más actuales desde la aparición en 1996 de la oveja "Dolly", obtenida por la sustitución, en una célula adulta, de su núcleo por otro núcleo embrionario, transformándose de esta manera esa célula adulta en una célula embrionaria que fue capaz de originar un feto del que se formó "Dolly". Sin embargo este proceso biotecnológico no tiene nada que ver con la Ingeniería Genética, ya que en ningún caso se manipularon genes, sino núcleos y células. Tampoco es Ingeniería Genética la obtención de células madre de placentas, cordones umbilicales o de otras partes del individuo adulto, técnicas que empiezan a mostrarnos un enorme potencial para el tratamiento de ciertas enfermedades.

Actividad 11b

(Contiene película flash) Actividad 12

Actividad 12b

(Contiene película flash)

Aplicaciones de la ingeniería genética

1. Obtención de proteínas de interés médico y económico

* antibióticos

* enzimas

* hormonas: insulina, hormona del crecimiento, eritropoyetina

* vacunas

* proteínas sanguíneas: seroalbúmina, factores de coagulación

* interferón

2. Mejora genética de animales y vegetales para obtener una mayor producción y mejor calidad nutricional.

3. Obtención de plantas clónicas para cultivos

4. Obtención de "bioinsecticidas", animales y plantas capaces de destruir a otros seres vivos que se alimentan de los cultivos.

5. Obtención de animales y vegetales transgénicos

* Animales

- obtención de órganos animales (cerdos) con genes humanos para no ser rechazados en transplantes

- animales con carnes y huevos con menos colesterol y grasas

- pollos sin plumas

* Vegetales

- resistentes a insectos: maíz y algodón con un gen que produce una toxina para orugas y escarabajos

- a herbicidas: soja, algodón, maíz, resisten a altas concentraciones de herbicidas que se echan en los campos para erradicar malas hierbas

- a condiciones ambientales: frío, sequía, alta salinidad, etc.

CULTIVOS TRANSGÉNICOS

Alfalfa Espárrago Maíz Soja

Algodón Fresa Manzana Tabaco

Arroz Girasol Melón Tomate

Berenjena Guisante Patata Trigo

Centeno Lechuga Pepino Uva

Ciruela Lino Pimiento Zanahoria

6. Biodegradación de residuos

Clonación de genes bacterianos productores de enzimas que degradan sustancias tóxicas o contaminantes (tratamiento de aguas residuales, transformación de deshechos domésticos, degradación de residuos peligrosos y fabricación de compuestos biodegradables...), regeneran suelos y aguas contaminadas, etc..

7. Secuenciación de ADN

Secuenciar ADNs es analizar la composición de un fragmento de ADN para saber qué genes tiene y qué producen esos genes; esto es lo que se está haciendo en el Proyecto Genoma Humano

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