Ingeniería Genética
La ingeniería genética consiste en la manipulación del ADN de un organismo para conseguir un objetivo práctico.
Herramientas
- Enzimas de restricción: son proteínas bacterianas que cortan el ADN en puntos concretos.
- Vectores de transferencia: son plásmidos o virus que transfieren un segmento de ADN de un organismo a otro.
- ADN ligasas: son enzimas encargadas de unir fragmentos de ADN.
Etapas
- Localización y aislamiento del gen que se desea transferir utilizando las enzimas de restricción, que cortan un fragmento de ADN donde se encuentra el gen.
- Selección del vector.
- Unión del ADN elegido al ADN del vector a través de las ADN ligasas, originando una molécula de ADN recombinante.
- Inserción del ADN recombinante en la célula hospedadora.
- Multiplicación del organismo transgénico. La célula hospedadora se divide originando copias que portan el gen deseado.
Aplicaciones
- Obtención de fármacos: (insulinas, factores de coagulación, vacunas, etc.)
- Mejora en la producción agrícola y animal: Organismo transgénico o modificado genéticamente, es aquel en el que se ha introducido un gen llamado transgén, procedente de otro organismo, o se le ha suprimido o modificado un gen propio.
- Terapia genética: Consiste en el tratamiento de enfermedades producidas por una alteración genética, como el Parkinson. Permite sustituir el gen defectuoso por un gen sano que produce con normalidad la proteína, corrigiendo la enfermedad.
Tipos:- In vivo: se introduce directamente el vector que contiene los genes deseados en el organismo del paciente.
- Ex vivo: se extraen células del paciente con genes defectuosos y se les transfieren los genes deseados. Las células transformadas se implantan en el paciente.
Biotecnología
La biotecnología es la utilización de seres vivos, o parte de ellos, con el fin de obtener productos de interés para las personas empleando técnicas avanzadas de manipulación de ADN.
Usos actuales
- Producción de sustancias terapéuticas: hormonas (crecimiento, insulina) y vacunas.
- Producción de alimentos: aumentar la productividad de ciertas cosechas y obtener plantas resistentes a plagas o tolerantes a ciertas condiciones ambientales (sequía, frío), mejorar nutricionalmente algunos alimentos (vitaminas).
- Eliminación de metales pesados.
- Biorremediación: utilización de ciertos hongos y bacterias para eliminar sustancias contaminantes del medio.
- Producción de energía: gas metano a partir de la fermentación de residuos orgánicos o aguas residuales, bioetanol a partir de la fermentación de la caña de azúcar.
Información Genética
ADN (Ácido Desoxirribonucleico)
- Cada molécula está formada por dos largas cadenas de nucleótidos enrolladas en espiral alrededor de un eje imaginario, formando una doble hélice.
- Está formado por cuatro tipos de bases nitrogenadas: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Timina (T).
- Las dos cadenas son antiparalelas y complementarias. (A-T / C-G, y viceversa).
ARN (Ácido Ribonucleico)
- Cada molécula está formada por una cadena lineal de nucleótidos.
- Está formada por cuatro tipos de bases nitrogenadas: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Uracilo (U).
Replicación del ADN
- Mecanismo por el cual el ADN puede realizar copias idénticas de sí mismo.
- Permite que las células hijas resultantes de la mitosis reciban la misma información genética que la célula madre.
- Tiene lugar al final de la interfase.
- Es semiconservativa, es decir, que cada nueva hélice conserva la cadena original que sirvió de molde y una cadena nueva.
Decodificación del ADN
- Transcripción del mensaje: Consiste en copiar la información genética contenida en el ADN, a una molécula de ARN (mensajero).
- Traducción del mensaje: Traducir el mensaje contenido en el ARN mensajero al lenguaje de las proteínas, utilizando el código genético.
Herencia de los Grupos Sanguíneos
Un mismo gen puede tener más de dos alelos. Cuando esto ocurre se habla de alelismo múltiple (grupos sanguíneos del sistema ABO).
- Genotipo: AA, AO, BB, BO, AB, OO
- Fenotipo: Grupo A, Grupo B, Grupo AB, Grupo O
Herencia Ligada al Cromosoma X
En los seres humanos existen algunos trastornos hereditarios cuyos genes están localizados en el cromosoma X, por ejemplo: los genes que causan el daltonismo y la hemofilia, enfermedades provocadas por un alelo recesivo situado en el cromosoma X.
División Celular Meiótica
Definición: Mecanismo de división en el que a partir de una célula madre (2n) se originan cuatro células hijas (n) genéticamente distintas con la mitad de cromosomas que la célula progenitora. El núcleo se divide dos veces. Tiene lugar en las gónadas y las células que se forman son los gametos.
Etapas
- Meiosis I:
- Profase I: La cromatina se condensa formando los cromosomas, el nucléolo y la envoltura nuclear desaparecen y entre los cromosomas homólogos se intercambian fragmentos de ADN (entrecruzamiento).
- Metafase I: Los cromosomas homólogos se disponen en el centro de la célula (placa ecuatorial).
- Anafase I: Los cromosomas homólogos se separan y se dirigen a polos opuestos de la célula.
- Telofase I y citocinesis: Se forman dos células hijas (n), con la mitad de cromosomas que la célula madre.
- Meiosis II (similar a la mitosis):
- Profase II: Los cromosomas se hacen de nuevo visibles.
- Metafase II: Los cromosomas se disponen en el centro de la célula (placa ecuatorial).
- Anafase II: Se separan las cromátidas hermanas y se dirigen hacia polos opuestos.
- Telofase II y citocinesis: Reaparece el nucléolo y se forma la membrana nuclear. Se obtienen cuatro células hijas (n).