1) Ingeniería genética
se descubríó en el Siglo XX .Hubo un avance de la identificación de las enzimas de restricción y la reacción en cadena de la polimerasa
Con estas empieza la biotecnología moderna, ciencia que integra las ciencias naturales y la ingeniería, así nace la ingenería genética
La ingeniería genética es el conjunto de técnicas que permiten manipular los genes de un ser vivo.
A) técnicas de la ingenería genética
-la tecnología del ADN recombinante
Con esta es posible aislar y manipular un fragmento de ADN para introducirlo en un ADN diferente así se obtiene un ADN recombinante y un organismo transgénico. Se realiza a través de las enzimas de restricción. Consiste en trasvasar el gen desde la célula inicial a su destinataria, se emplean vectores que suelen ser virus llamados plásmidos.
Las enzimas de restricción se aislaron en bacterias y lo carácterístico es que reconoce una secuencia específica y tiene extremos pegajosos.
-Las técnicas de secuenciación de la ADN
Permiten averiguar la secuencia de los nucleótidos, aislar genes, modificarlos y transferirlos. El método secuenciación enzimática parte de un molde que es ADN desnaturalizado y de un cebador. La técnica más sencilla secuenciación es el método químico consiste en romper cadenas de ADN, así se generan cadenas de distinta longitud.
La reacción en cadena de la polimerasa(PCR): es una reacción enzimática realizada invitro que permite llevar a cabo una amplificación genética como consecuencia el ADN se desnaturaliza,se hibrida, se sintetiza, y se desnaturaliza.
B)Aplicaciones de la PCR
A)Secuenciación Es más sencillo y rápido que la clonación
B) estudios evolutivos Amplifican genes ya extinguidos
2) El proyecto genoma humano
El genoma es el conjunto de genes de un ser vivo el genoma humano es el de la especie humana y el proyecto del genoma humano(PGH) consiste en determinar y descodificar el genoma humano.
Objetivos:
-obtener el mapa de los genes
-hallar la secuenciación
-almacenar esta información en bancos de datos
-desarrollar nuevas tecnologías aplicables a la secuenciación
-suscitar un debate público en torno a los temas éticos, sociales, comerciales y legales. En 2001 el genoma humano se convierte en propiedad pública
Proyecto genoma humano aporta las siguientes conclusiones:
-El número de genes humanos es muy inferior al previsible
-un gen no codifica solo la síntesis de una proteína sino muchas, regulando las combinaciones.
Parte de la cadena de ADN no está formada por genes y se habla de ADN basura o de duplicaciones de genes, que son genes ligeramente alterados
3) biotecnología
Cada ser vivo posee una carga genética
Aplicaciones de la ingeniería genética
-la producción de plantas y animales transgénicos, la clonación de animales, Y obtención de microorganismos modificados
-El diagnóstico de enfermedades hereditarias o causadas por la alteración de un gen.
-terapia genética encaminada a corregir un gen alterado por uno no mutado
-identificación de especies, determinación de la huella genética y secuenciación de la ADN de fósiles
Destaca la biotecnología médica y la agrícola
-biotecnología médica
: hay muchas proteínas con un alto interés médico que se obtienen por medio de la biotecnología como antibióticos, hormonas, vacunas, y marcar las células tumorales.
Tiene posibilidades destinadas a la cura o mejora de enfermedades
– biotecnología agrícola:
es la ciencia que permite modificar las carácterísticas genéticas del cultivo y permite mayor vida comercial.
La producción de organismos transgénicos ha permitido obtener variedades de cultivos el primer alimento modificado fue el tomate.
La polémica de los transgénicos: existe una amplio sector que se mantiene en contra de la manipulación genética. Defiende que atenta contra la salud. El mayor peligro es el desconocimiento de las consecuencias.Los peligros para la salud pública se deben sobre todo a la introducción del gen transgénico.Los problemas medioambientales van desde las hibridaciones hasta la liberación del transgén al medio ambiente, a la desaparición de especies silvestres. Grada la corta historia obliga que los productos transgénicos demuestren ser necesarios y útiles, que sean seguros para la salud humana y el medio ambiente, que sus carácterísticas sean declaradas y que posean un etiquetado si está modificado.
Aplicaciones biotecnológicas al medio ambiente. Biorremediación
La biorremediación le da una ayuda al medio ambiente en la mejora de los ecosistemas dañados. Los microorganismos degradan los desechos en productos menos tóxicos,inmovilizan sustancias tóxicas, minimizan desechos industriales y rehabilitan áreas afectadas con contaminantes.(petróleo)
4) reproducción asistida
Es una solución a la esterilidad, sin curarla. Consiste en una manipulación de los gametos para una reproducción por un mecanismo diferente a la copulación.
Es una solución a la esterilidad, sin curarla. Consiste en una manipulación de los gametos para una reproducción por un mecanismo diferente a la copulación.
La fecundación es elpunto para originar un cigoto
Principales técnicas de reproducción asistida
A)inseminación artificial:
es la introducción del semen en el útero.La mujer recibe hormonas para estimular la ovulación, y para asegurar el embarazo.Puede ser:
-Semen de la pareja: se practica cuando hay algún impedimento fisiológico
-Semen de un donante: se aplica en casos de infertilidad masculina
Restricciones legales
-la donación debe ser anónima
-El proceso de selección de los donantes de comprobar que no padecen enfermedades
-la donación es gratuita
B) fecundación invitro con transferencia de embriones (FIVET)
Es la extracción del óvulo para fecundarlo con esperma y propiciar el encuentro de ambos en una probeta.Después de un tiempo de incubación el embrión fecundado se transfiere al cuerpo de la mujer. Se suelen implantar dos o tres embriones.
Existe una variante de la fecundación invitro llamada inyección intracitoplasmática de espermatozoides, que inyectan el esperma directamente en el óvulo.
C) transferencia intratubárica de gametos(GIF):
Los espermatozoides y los óvulos son colocados directamente en la trompa de Falopio mediante una laparoscopia.
-La conservación y la selección de embriones: un número importante de embriones se pierden en el proceso. Después de realizar la fecundación invitro el resto de los embriones viables producidos y no implantados son congelados. El proceso de congelación y descongelación afecta a su desarrollo normal.Si no son requeridos legalmente pueden donar si a otra pareja.
Sistema de elección de los embriones se realiza con base en resultados obtenidos por el diagnóstico preimplantacional.
La ley de reproducción asistida 2006:
-Acota el concepto de preembrión
-regula la aplicación de las técnicas de reproducción asistida
-no hay límite a la generación de óvulos pero solo autoriza la transferencia de tres
-regula la donación
-permite la selección de embriones
-prohíbe la clonación humana
-regula los centros de reproducción asistida
5) la clonación
Clonar organismos significa obtener uno o varios individuos a partir de una célula somática o de un núcleo de otro individuo, de modo que son genéticamente idénticos al original. Tipos:
-clonación por transferencia nuclear: el método practicado consta de las siguientes fases primero o tienes un óvulo después lo implantes y finalmente el embrión que se obtiene se implanta en una tercera
Este caso fue el de la oveja Dolly que carece padre pero es producto de tres madres
Aplicaciones de la clonación
A)Reproducción de animales transgénicos
B)Reproducción de animales en vías de extinción
C)Aplicaciones terapéuticas
6) Las células madre
Las células madre son células que no han completado su diferenciación.
Carácterísticas:
-autorrenovación
-diferenciación: pueden ser:
A)Células totipotentes Es la primera célula de todo ser vivo, es totipotente porque genera el embrión
B) células pluripotentes:
pasados cinco días después las células pasan a ser pluripotentes porque dan origen al feto
C) células multipotentes: En tejidos adultos existen células madre multipotentes. Según su origen existe:
•Células madres embrionarias, provenientes de embriones
•Células madre procedentes del cordón umbilical o de adultos
Aplicaciones de las células madre: la investigación está ligada a la terapia celular. Se trata de reemplazar el correcto funcionamiento de un órgano dañado.La terapia celular está descartada debido a que no se ha podido dominar el descontrol de su proliferación.
Genera células especializadas de otros linajes del mismo.
El proceso parte la extracción en el enfermo de una muestra de tejido y aislar la célula deseada.A continuación se manipulan invitro las células para obtener la cantidad suficiente y para devolverlas al paciente.
-clonación terapéÚtica: un embrión es clonado a partir de material genético de un enfermo.
-investigación: la existencia de bancos de embriones congelados posibilita las primeras investigaciones con células madre.
-células madre del cordón umbilical: en el momento del parto se puede recoger la sangre en la cual aparecen células madre sanguíneas, éstas se almacenan congeladas.
-obtención y usos de las células madre embrionarias:
A) células IPS:
se ha concebido rejuvenecer células madre de la piel de un adulto.El procedimiento ha consistido en introducir en fibroblastos la expresión.Se revierte el estado de la célula adulta. No se puede utilizar para terapia regenerativa.