Title: Segmento de ADN o ARN (Virus) con informaci
1CONCEPTO DE GEN. TIPOS DE ADN EUCARIOTAS
- Segmento de ADN o ARN (Virus) con información
para un polipéptido o para un ARN. - No es contínuo Existen intrones y exones (10)
- En virus y bacterias los genes están solapados
- Tipos de ADN Eucariotas
- Satélite Altamente repetitivo 10 (5-10 pares
de bases) millones de veces repetidas. Intrones.
Función mecánica. - Poco repetitivo 20 300-1000 pares de bases,
repetidas de 10 a 1000 veces Exones de Histonas,
ARNr y ARNt - No repetitivo 30-70 Incluye intrones y exones
con sólo una o dos copias.
211.1.- TIPOS DE ADN EUCARIOTAS
- En los eucariotas el ADN está en forma
- EUCROMATINA (ADN Histonas)Fibra de 10 nm y
siempre se puede transcribir. - HETEROCROMATINA No se puede transcribir 30 nm
- Constitutiva Se encuentra en todas las células y
forma la región satélite de los cromosomas. - Facultativa Depende el estado fisiológico o del
desarrollo de una célula. Diferencia las células. - CROMÁTIDA Totalmente empaquetada y es el
cromosoma (que puede estar formada por una o por
dos)
311.2.-INGENIERÍA GENÉTICA
- MANIPULACIÓN GENÉTICA
- CLONACIÓN GÉNICA
- TÉCNICA DEL ADN RECOMBINANTE
- Conjuntos de técnicas que permiten manipular el
genoma de un ser vivo. Para ello debemos - Aislar un gen (gen pasajero)
- Asociarlo a un vector transportador.
- Introducirlo en otro ser vivo que no lo poseía o
no le funcionaba bien. O en un microorganismo
para clonar. - ?Clonación molecular ? Clon. celular ? Clon.
Reprod.
4(No Transcript)
511.2.- INGENIERÍA GENÉTICA
- Se puede realizar de forma
- Directa por
- Microinyección En animales justo en el momento
de la fecundación en el pronúcleo masculino - Electroporación Uso de carga eléctrica para que
el ADN atraviese la membrana nuclear. - Acelerador de Partículas (Gene Gun). Un cañón
artificial bombardea micropartículas con el ADN,
sobre la célula. - Recombinación génica ADN recombinante que ya
lleva incorporado el vector transportador.
611.2.- INGENIERÍA GENÉTICA VECTORES
TRANSPORTADORES
pasajero
Vector transportador
recombinante
7VECTORES TRANSPORTADORES PLÁSMIDOS
8(No Transcript)
9PLÁSMIDOS Ó EPISOMAS
- Son pequeñas moléculas de ADN circulares.
- No pertenece al genoma bacteriano.
- Confiere a la bacteria características añadidas,
como por ejemplo resistencia a antibióticos. - Pueden ser transferidos entre bacterias.
- Ejemplo especial es el plásmido Ti de
Agrobacterium tumefaciens, con capacidad de
penetrar en células de plantas.
1011.2.- INGENIERÍA GENÉTICA
- La bacteria Agrobacterium tumefaciens contiene un
plásmido Ti, que posee los llamados genes onc. - Cuando la bacteria infecta a la planta los genes
onc se introducen en el ADN de la planta. - Las células vegetales comienzan a crecer como si
fueran cancerígenas (hormona del crecimiento). - Agrobacterium se comporta , de esta forma, como
un ingeniero genético natural. - El científico se ha fijado en ésto y ha eliminado
los genes onc y los sustituye por otros genes
que interese clonar. - Se consigue un sistema muy eficaz para introducir
ADN interesante a la planta, al mismo tiempo que
se habrá evitado la aparición de la enfermedad.
11(No Transcript)
12LEVADURAS CLONADORES
- Son organismos unicelulares eucariotas
- Pertenecen al reino Fungi (Hongos)
- Son importantes en ingeniería genética por
- La fermentación alcohólica.
- Genoma simple y conocido.
- Su manipulación genética es rápida y económica.
- Se introduce fácilmente el gen que codifica para
la proteína de interés
13(No Transcript)
14(No Transcript)
15FORMACIÓN DEL ADN RECOMBINANTE
1.- El gen pasajero y el vector transportador son
tratados separadamente por enzimas de restricción
que cortan ambos ADN por lugares específicos.
2.- Las enzimas de restricción EcoR1, Bam H1 son
tijeras moleculares. 3.- Se separan los
fragmentos de ADN pasajero y se seleccionan por
electroforesis. 4.- Se ponen en contacto los
fragmentos de ADN pasajeros y los vectores
transportadores junto al enzima ADN ligasa. Así
conseguimos formar el ADN recombinante
16(No Transcript)
17http//highered.mcgraw-hill.com/olcweb/cgi/pluginp
op.cgi?itswf535535/sites/dl/free/0072437316
/120078/bio40.swfThe20Ti20Plasmid
BIEN http//www.sinauer.com/cooper/4e/animations0
407.html
MEJOR http//www.bioteach.ubc.ca/TeachingResources
/Applications/GMOpkgJKloseGLampard2.swf
http//www.dnai.org/text/mediashowcase/index2.html
?id558
1811.3.- TERAPIA GÉNICA HUMANA
1911.3.-TERAPIA GÉNICA
- Transferir un gen humano normal a una bacteria
para obtener - una hormona insulina, hormona del crecimiento.
- una proteína interferón, factor VIII de
coagulación. - Vacunas Hepatitis B, Sarampión, Cólera, SIDA,
rabia.. - Transferir a las células somáticas el gen
correcto, por microinyecciones o por vehículos
específicos - Talasemia (problemas con las células madre).
- ADA (Niños burbujas) Linfocitos T.
- Cáncer, hemofilia...
- Transferir el gen correcto a la línea germinal o
al cigoto - Producción de células madre.
- Reproducción asistida
2011.3.- TERAPIA GÉNICA HUMANA
PRODUCTO SISTEMA DE PRODUCCIÓN INDICACIÓN TERAPÉUTICA
ANTICOAGULANTES Escherichia coli Infarto de miocardio
HIRUDINA Saccharomyces Prevención de trombosis
INSULINA Escherichia coli / Saccharomyces Diabetes
HORMONA DEL CRECIMIENTO Escherichia coli Retraso del crecimiento y Síndrome de Turner
HORMONA PARATIROIDEA Escherichia coli Osteoporosis
CALCITONINA Escherichia coli Enfermedad de Plaget
GLUCAGÓN Saccharomyces Hipoglucemia
F. HEMATOPOYÉTICOS INTERFERÓN Escherichia coli Hepatitis B y C
INTERLEUQUINA Escherichia coli Cáncer de riñón
VACUNAS ANTIHEPATITIS A y B Saccharomyces Prevención de hepatitis A y B
2111.3.- TRATAMIENTO CONTRA EL CÁNCER
- Inactivar oncogenes.- Introducir genes
supresores de tumores.- Introducir genes
suicidas.- Introducir genes que aumenten
sensibilidad a fármacos
2211.4.A.- I.G. Y PRODUCCIÓN AGRÍCOLA
23OBTENCIÓN DE MAIZ TRANSGÉNICO
El gen Bt de la bacteria Bacillus thuringiensis
proporciona resistencia a las plagas al producir
una toxina (Bt) que produce la muerte de las
larvas del taladro del maíz a las pocas horas de
haberse alimentado con la planta.
24OBTENCIÓN DE MAIZ TRANSGÉNICO
Bacteria
2511.4.A.- I.G. Y PRODUCCIÓN AGRÍCOLA
1.- Aumento de la productividad - Incrementos
de cosechas resistentes a Tª, Salinidad,
Herbicidas, insectos (Toxina Bt) y otra
enfermedades microbianas - Acelerar su
crecimiento. - Retraso del fruto o retraso en
el deterioro Vida comercial - Frutos mayores
y mejora de la calidad nutritiva. - Menor uso
de fertilizantes Genes NIF (N2) - Incremento
de la fotosíntesis añadiendo enzimas de plantas
C4 2.- Transgénicos Arroz dorado, Tabaco con
interferón y vacunas de malaria, patatas con
vacunas contra el cólera... 3.- Genotecas Bancos
genéticos con semillas de plantas en peligro de
extinción.
26(No Transcript)
27TRANSGÉNICOS AGRÍCOLAS
- Arroz dorado Posee Betacarotenos de un narciso y
de una bacteria. - El Betacaroteno es un precursor de la Vitamina
A. - Deficit de Vit. A es un grave problema de salud
3 millones niños la padecen (Sur de Asia) - Previene de diarreas, tuberculosis, malaria y
de la transmisión de madres a hijos del SIDA.
ß-Caroteno
2811.4.- I.G. Y PRODUCCIÓN AGRÍCOLA
- Patatas con vacunas del cólera.
- Soja con anticuerpos frente al virus herpex
- Tabaco con anticuerpos frente a caries dental
producido por Streptococcus mutans y con
interferon.
2911.4.B.-PRODUCCIÓN ANIMAL
- 1.- Obtención de órganos animales (cerdos) con
genes humanos para no ser rechazados en
transplantes.2.- Animales con carnes y huevos
con menos colesterol y grasas - 3.- Aumento de la productividad
- Incrementando producción de carne, huevo o
leche. - Resistentes a temperaturas frías truchas,
salmones. - Acelerando su crecimiento carpas
- 4.-Transgénicos
- Gallinas y huevos con anticuerpos.
- Leche de vaca y ovejas con proteínas humanas
colágeno, fibrinógeno y anticoagulantes... - 5.- Bancos genéticos Especies en peligro de ...
30Cerdos transgénicos con hormonas de crecimiento.
En la foto cerdos transgénicos coloreados con
genes verdes fluorescentes de medusas
31ANIMALES TRANSGÉNICOS
3211.4. B.- I.G. Y PRODUCCIÓN GANADERA
33(No Transcript)
34EJEMPLOS DE ING. GENÉTICA
- Bacterias biorremedadoras.
- Peces luciérnagas.
- VISUALIZA la expresión del gen (GFP).
- Gusanos de seda con diferentes dolores de seda.
- Plantas antiminas
- Plantas biocombustibles.
- Bacterias con genoma sintético primer ser vivo
de laboratorio.
M. Chalfie, R. Tsien y O. Shimomura Nobel 2008GFP
Green Fluorescent Protein producida por
Hidromedusa aequorea
3511.5.- PROYECTO GENOMA HUMANO
- Genoma Conjunto de genes del ser humano,
realizado en células sanguíneas y espermáticas. - Comenzó en EEUU en 1990 y su objetivo era
secuenciar completamente el ADN humano. - Competencia pública-privada Finalizó en 2000.
- Los datos públicos siempre eran conocidos
- Se compone de 3x109 pares de bases A, C, G y T.
- Un libro de 750.000 hojas.
36PROYECTO GENOMA HUMANO
- Sólo 25.000 genes Un gen puede ser responsable
de más de una proteína.Corresponde al 1,5 del
total del genoma. - Importancia del ADN basura como regulador
(95?) - Sólo el 0,01 es lo que nos diferencia unos de
otros. - NO EXISTEN LAS RAZAS
- Farmacogenética Medicamento según perfíl genético
James Watson
37PROYECTO GENOMA HUMANO PGH
- Identificar los aproximadamente 25.000 genes
humanos del DNA. - Determinar la secuencia de los 3.000 millones de
bases nitrogenadas que conforman los nucleótidos
del DNA. - Acumular la información en bases de datos
- Desarrollar de modo rápido y eficiente
tecnologías de secuenciación, hibridación,
marcadores, etc.). - Desarrollar herramientas para análisis de datos.
- Dirigir las cuestiones éticas, legales y sociales
que se derivan del proyecto.
38APLICACIONES DE HUELLAS GENÉTICAS
Hermano
Verdadero padre
Al primer reconocimiento fue el hermano del padre
del niño
39RIESGOS DE LA I. GENÉTICA
- Biosanitarios La mayoría de los productos son
para consumo humano Son perjudiciales? - Bioético Podemos monopolizar la información
genética de los seres vivos de la naturaleza? - Biotecnólogico Qué ocurriría si...
- a) El ADN de un virus tumoral formara parte de
una bacteria simbionte del cuerpo humano? - b)Los genes que permiten la resistencia a los
antibióticos penetrara en el genoma de las
bacterias patógenas? - c)Si las bacterias inocuas adquiriesen los genes
de las bacterias patógenas productoras de
potentes toxinas.
40SÓLO EL GENOMA?
Same Genome Different Proteome
41PROTEÓMICA
- Proteoma Conjunto de proteínas que se expresan
de un genoma y que varía según el estado en el
que se encuentre la célula estrés, bajo el
efecto de fármacos, de una hormona, de un
neurotransmisor - Proteómica Ciencia que correlaciona las
proteínas con sus genes ó el estudio y
caracterización de todo el conjunto de proteínas
expresadas de un genoma.
42APLICACIONES PROTEÓMICA
- Biomarcadores de diagnóstico precoz y pronóstico
de múltiples enfermedades - Cáncer, Ictus, Alzheimer, Parkinson, Epilepsia.
- Encontrar marcadores protéicos de
- Diferenciación de especies.
- Desarrollo tisular y celular (Ingeni. Genética)
- Seguimiento y control de terapias individuales
farmacológicas. - Evaluación de fármacos o de sustancias con
potencial farmacológico. - Determinación de potencial toxicológico.
43APLICACIONES PROTEÓMICA
- Ecológica Conocer la interacción a nivel
molecular de los organismos con su medio
adaptación y evolución. - Terapia celular y génica al descubrir nuevas
dianas terapéuticas. - Determinación de mecanismos moleculares
involucrados en la patogenia de enfermedades.