Resumen tema 5

                LA REVOLUCIÓN GENÉTICA                

    Los seres vivos son capaces de hacer copias de sí mismos y la materia inerte no. Los seres vivos almacenan y transmiten la información de lo que son y de cómo se construyen

Los seres vivos evolucionan: En 1859 Charles Darwin introduce la Teoría de la Evolución Biológica basada en la acción de la selección natural sobre las variaciones individuales existentes en el seno de una población. Sin embargo, Darwin no supo explicar el origen de estas variaciones.  

La selección natural: Permite la supervivencia de los “más aptos”.

Los caracteres se heredan: Gregor Mendel publicó en 1865 el trabajo “Experimentos de hibridación en plantas” en el que resumía los trabajos llevados a cabo durante 7 años y que demostraron que la herencia de los caracteres se transmite a través de unos “factores hereditarios” que siguen normas estadísticas sencillas que él resumió en sus tres leyes.

Concepto de gen: En 1909 Johannsen llamó genes a los factores hereditarios de Mendel. El gen es una unidad de información hereditaria, es decir, lo que controla un determinado carácter.  Genotipo: Son los genes que heredamos de nuestros progenitores.  Fenotipo: Es el conjunto de caracteres manifestado

El ADN fue aislado por primera vez en 1869 por un médico alemán llamado Friedrich Miescher, la sustancia que Miescher aisló, dado que la encontró solamente en el núcleo de las células, la llamó “nucleína”. Este nombre luego se transformó en ácido nucleico y mucho después en ácido desoxirribo nucleico (ADN), para distinguirlo de un compuesto químico que también se encuentra en la célula ,el ácido ribonucleico (ARN).  El ADN está formado por dos cadenas de polinucleótidos enrolladas en doble hélice. Las dos cadenas son antiparalelas y se mantienen unidas por la unión entre las bases nitrogenadas A con T y C con G.

          TECNOLOGÍAS DEL ADN RECOMBINANTE Y LA INGENIERÍA GENÉTICA:

Se llama ingeniería genética a una serie de técnicas que dan lugar a la formación de nuevas combinaciones genéticas, por medio de la inserción de un ADN de interés en un vehículo genético (vector), de modo que tras su introducción en un organismo huésped, el ADN híbrido se pueda multiplicar (clonar), propagar, y eventualmente expresarse. El ADN híbrido formado se denomina ADN recombinante

la determinación de la secuencia de nucleótidos de un ADN.  Se pueden clonar muchos fragmentos de una molécula de ADN de diversos tamaños, secuenciarlos y luego recomponer la molécula original como si se tratase de un puzzle.  Así se han secuenciado genes y genomas completos desde virus hasta el genoma humano

La pcr: la potencialidad de esta técnica es impresionante, a partir de una sola molécula de ADN, la PCR puede generar 100000 millones de moléculas idénticas en una tarde. El ADN puede proceder de una muestra de tejido de un hospital, de una gota de sangre o semen en la escena de un delito, o de un cerebro momificado. • La reacción es muy sencilla. • Se puede partir de cantidades de ADN muy pequeñas y sólo se precisa un tubo de ensayo, algunos reactivos, una fuente de calor y unas pequeñas cadena de nucleótidos que actúan como cebadores. 

                    Aplicaciones de la ingeniería genética: Biotecnología moderna:

Obtención de proteínas de mamíferos. En la actualidad, gracias a la tecnología del ADN recombinante, se clonan los genes de ciertas proteínas humanas en microorganismos adecuados para su fabricación comercial. Un ejemplo típico es la producción de insulina

La TERAPIA GÉNICA es un tratamiento médico que consiste en manipular la información genética de células enfermas para corregir un defecto genético o para dotar a las células de una nueva función que les permita superar una alteración.

Determinación de enfermedades.  Consiste en poner en contacto ADN de un individuo con secuencias de genes responsables de una determinada enfermedad.

Obtención de vacunas. El sistema tradicional de obtención de vacunas a partir de microorganismos patógenos inactivos, puede comportar un riesgo potencial.

Aplicaciones en agricultura Mediante la ingeniería genética han podido modificarse las características de gran cantidad de plantas para hacerlas más útiles al hombre, son las llamadas plantas transgénicas. Un organismo transgénico es aquel que porta un gen extraño llamado transgén que le aporta alguna ventaja.

Aplicaciones en ganadería Generalmente, en animales, el ADN extraño, llamado transgen, se introduce en cigotos, y los embriones que hayan integrado el ADN extraño en su genoma, previamente a la primera división, producirán un organismo transgénico; de modo que el transgén pasará a las siguientes generaciones a través de la línea germinal 

Aplicaciones en medio ambiente Diseño de organismos productores de enzimas que degradan sustancias tóxicas o contaminantes

                                          Genoma humano y células madre:

El Proyecto Genoma Humano comenzó en 1990 en los Estados Unidos con un presupuesto de 2260 millones de euros y un plazo de 15 años, con el objetivo de analizar la herencia genética humana. Tanto el coste como el tiempo empleado fueron menores a lo previsto. • Se trataba de realizar mapas de cada uno de los cromosomas humanos. Implicaba dividir los cromosomas en pequeños fragmentos que pudieran ser caracterizados y posteriormente ordenados en el cromosoma.

Células madre Son células con capacidad de multiplicarse y diferenciarse convirtiéndose en células de cualquier tipo de tejido

Existen cuatro tipos de células madre: – Las células madre totipotentes que puede crecer y formar un organismo completo. – Las células madre pluripotentes no puede formar un organismo completo, pero puede formar cualquier otro tipo de célula. – Las células madre multipotentes son aquellas que solo pueden generar células de su propio linaje embrionario. Ej. células madre de sangre. – Las células madre unipotentes pueden formar únicamente un tipo de célula particular. 

Normalmente se utilizan: • 1.- Células madre embrionarias, provenientes de embriones excedentes de fertilización in vitro o de clonación terapéutica. Su uso puede presentar problemas éticos. • 2.- Células madre procedentes del cordón umbilical o células de adultos, cuyo uso no plantea ningún problema, aunque no pueden dar lugar a todos los tipos celulares. • Células adultas reprogramadas para convertirse en células madre pluripotentes (células iPS) 

Las posibles aplicaciones terapéuticas son patentes, entre otras: • La producción de órganos completos, como el riñón y el corazón. • El trasplante de células pancreáticas para curar la diabetes. • La regeneración del tejido nervioso destruido por las enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson. • La eliminación de determinados tipos de cáncer. • Regeneración de músculo cardiaco tras un infarto