El ADN y la Ingeniería genética
Tema 16
Biotecnología

Utilización de los seres vivos para obtener productos
útiles al ser humano
• Producción de alimentos y bebi...
Biotecnología

Tecnología del
ADN
recombinante
(década 70)

Utilización de los seres vivos para
Utilización de los seres v...
Técnicas utilizadas en Ingeniería genética
Aplicaciones de la ingeniería genética
Nuevas disciplinas surgidas de la ingeniería genética
Tecnología del ADN recombinante

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Fragmentar y aislar el ADN
Unión a vectores.
Introducción en las...
Enzimas de restricción
1. Endonucleasas que cortan el ADN por una secuencia (siempre la misma)
corta y conocida.

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Formación de ADN complementario por hibridación

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Tenemos dos tipos distintos de ADN
Se separan las cadenas de ADN...
Síntesis de ADNc usando ARNm como molde
Se utiliza el enzima transcriptasa inversa para sintetizar
un ADNc partiendo de un...
Clonación de ADN
En ingeniería genética se entiende por clonación la obtención de
múltiples copias de un gen específico o ...
Vectores de clonación
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Son moléculas transportadoras que transfieren y replican fragmentos de
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Bacteriófagos
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Virus que infectan bacterias
Incorporan material genético mediante el proceso de
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Almacenamiento de genes clonados
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Una genoteca es una colección de clones cada uno de los cuales
contiene un vector al q...
Identificación de clones
Una genoteca
contiene muchos
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el que nos interesa

Sondas de ADN

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Una vez localizadas, las colonias que
contienen el gen de interés se
cultivan en grandes cantidades
Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
Es una técnica que permite duplicar un número ilimitado de veces un
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  1. 1. El ADN y la Ingeniería genética Tema 16
  2. 2. Biotecnología Utilización de los seres vivos para obtener productos útiles al ser humano • Producción de alimentos y bebidas (pan, vino, yogurt) • Obtención de medicamentos La ingeniería genética puede definirse como un conjunto de técnicas, nacidas de la Biología Molecular, que permiten manipular el genoma de un ser vivo. • Clonación, mapas genéticos, • Organismos transgénicos, terapia génica
  3. 3. Biotecnología Tecnología del ADN recombinante (década 70) Utilización de los seres vivos para Utilización de los seres vivos para obtener productos útiles al ser obtener productos útiles al ser humano humano Alimentos Alimentos Medicamentos Medicamentos Bebidas Bebidas Ingeniería genética No hay modificación de genes Animales yyplantas Animales plantas transgenicas transgenicas Si hay modificación de genes
  4. 4. Técnicas utilizadas en Ingeniería genética
  5. 5. Aplicaciones de la ingeniería genética
  6. 6. Nuevas disciplinas surgidas de la ingeniería genética
  7. 7. Tecnología del ADN recombinante 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Fragmentar y aislar el ADN Unión a vectores. Introducción en las células. Clonación Búsqueda del clon idóneo. Análisis del ADN clonado: transferencia Southern, Secuenciación. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
  8. 8. Enzimas de restricción 1. Endonucleasas que cortan el ADN por una secuencia (siempre la misma) corta y conocida. 2.Posteriormente, los fragmentos de distintos ADN cortados con la misma enzima se podrán unir mediante otro enzima, una ADN ligasa
  9. 9. Formación de ADN complementario por hibridación • • • • Tenemos dos tipos distintos de ADN Se separan las cadenas de ADN (desnaturalización). Se devuelven las condiciones adecuadas y se produce la renaturalización. Se pueden obtener moléculas híbridas de los dos tipos de ADN • El porcentaje de hibridación está relacionado con el parentesco evolutivo • Estas técnicas permiten localizar enfermedades genéticas
  10. 10. Síntesis de ADNc usando ARNm como molde Se utiliza el enzima transcriptasa inversa para sintetizar un ADNc partiendo de un ARNm maduro (sin intrones) para que pueda ser utilizado luego en bacterias (los procariotas no realizan un proceso postranscripcional de eliminación de intrones
  11. 11. Clonación de ADN En ingeniería genética se entiende por clonación la obtención de múltiples copias de un gen específico o de un fragmento de ADN en el interior de un organismo hospedador. Estos organismos deben cumplir las siguientes características: 1.Crecimiento rápido 2.No debe ser patógeno 3.Debe favorecer la entrada del transgén 4.Debe ser muy bien conocido 5.Debe ser fácilmente manipulable Escherichia coli
  12. 12. Vectores de clonación • • • Son moléculas transportadoras que transfieren y replican fragmentos de ADN que llevan insertados. Debe ser capaz de replicarse junto con el fragmento de ADN que transporta. Tiene que tener secuencias de reconocimiento que permitan la inserción del fragmento de ADN a clonar. Para insertar un fragmento de ADN al vector, se utiliza una enzima de restricción, y se mezcla con fragmentos de ADN producidos con la misma enzima. Los vectores más usados son plásmidos y virus
  13. 13. Bacteriófagos • • • Virus que infectan bacterias Incorporan material genético mediante el proceso de transducción. Al infectar otra célula (bacteria) introduce el material del antiguo huésped.
  14. 14. Almacenamiento de genes clonados • Una genoteca es una colección de clones cada uno de los cuales contiene un vector al que se le ha insertado un fragmento de ADN derivado del ADN o el ARN totales de la célula o tejido. • La colección de clones debería contener, teóricamente, todas las secuencias existentes en la fuente original de ADN, es decir, debería contener muestras de todo el ADN del organismo. • Para encontrar el gen de interés hay que utilizar sondas de ácidos nucleicos.
  15. 15. Identificación de clones Una genoteca contiene muchos clones Hay que identificar el que nos interesa Sondas de ADN Sondas de ADN •Oligonucleótidos de cadena sencilla •Se pueden sintetizar a partir de la secuencia de bases del gen o de la secuencia de aminoácidos de la proteína •Están marcadas (radiactividad o fluorescencia) para poder ser identificadas
  16. 16. Una vez localizadas, las colonias que contienen el gen de interés se cultivan en grandes cantidades
  17. 17. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) Es una técnica que permite duplicar un número ilimitado de veces un fragmento de ADN en un tubo de ensayo. Mediante esta técnica pueden generarse millones de moléculas idénticas, a partir de una molécula de ADN y además en muy poco tiempo. La reacción es un proceso cíclico: 1.La molécula de ADN que va a copiarse se calienta para que se desnaturalice y se separe las dos hebras. 2.Cada una de las hebras es copiada por la ADNpolimerasa. (Se utiliza la ADN-polimerasa de una bacteria que vive en aguas termales, Thermus aquaticus, así la enzima puede trabajar a altas temperaturas). 3.Las cadenas recién formadas son separadas de nuevo por el calor y comienza otro nuevo ciclo de copias.

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