Segmento de ADN o ARN (Virus) con informaci - PowerPoint PPT Presentation

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Segmento de ADN o ARN (Virus) con informaci

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CONCEPTO DE GEN. TIPOS DE ADN EUCARIOTAS Segmento de ADN o ARN (Virus) con informaci n para un polip ptido o para un ARN. No es cont nuo: Existen intrones y exones ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: Segmento de ADN o ARN (Virus) con informaci


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CONCEPTO 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.

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11.1.- 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)

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11.2.-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.

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(No Transcript)
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11.2.- 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.

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11.2.- INGENIERÍA GENÉTICA VECTORES
TRANSPORTADORES
pasajero
Vector transportador
recombinante
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VECTORES TRANSPORTADORES PLÁSMIDOS
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(No Transcript)
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PLÁSMIDOS 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.

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11.2.- 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.

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(No Transcript)
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LEVADURAS 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

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(No Transcript)
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(No Transcript)
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FORMACIÓN 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
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(No Transcript)
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http//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
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11.3.- TERAPIA GÉNICA HUMANA
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11.3.-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

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11.3.- 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
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11.3.- TRATAMIENTO CONTRA EL CÁNCER
- Inactivar oncogenes.- Introducir genes
supresores de tumores.- Introducir genes
suicidas.- Introducir genes que aumenten
sensibilidad a fármacos
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11.4.A.- I.G. Y PRODUCCIÓN AGRÍCOLA

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OBTENCIÓN 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.
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OBTENCIÓN DE MAIZ TRANSGÉNICO
Bacteria
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11.4.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.
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(No Transcript)
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TRANSGÉNICOS 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
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11.4.- 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.

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11.4.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 ...

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Cerdos transgénicos con hormonas de crecimiento.
En la foto cerdos transgénicos coloreados con
genes verdes fluorescentes de medusas
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ANIMALES TRANSGÉNICOS
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11.4. B.- I.G. Y PRODUCCIÓN GANADERA
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(No Transcript)
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EJEMPLOS 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
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11.5.- 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.

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PROYECTO 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
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PROYECTO 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.

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APLICACIONES DE HUELLAS GENÉTICAS
Hermano
Verdadero padre
Al primer reconocimiento fue el hermano del padre
del niño
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RIESGOS 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.

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SÓLO EL GENOMA?
Same Genome Different Proteome
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PROTEÓMICA
  • 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.

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APLICACIONES 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.

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APLICACIONES PROTEÓMICA
  1. Ecológica Conocer la interacción a nivel
    molecular de los organismos con su medio
    adaptación y evolución.
  2. Terapia celular y génica al descubrir nuevas
    dianas terapéuticas.
  3. Determinación de mecanismos moleculares
    involucrados en la patogenia de enfermedades.
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