Protocolo de experimento que permite a los estudiantes llevar a cabo una transformación bacteriana en el laboratorio. El protocolo se centra en una línea de investigación sobre el estudio de una potencial diana terapéutica que podría ser reconocida por un fármaco para la aterosclerosis. Este protocolo es una oportunidad para museos de la ciencia y escuelas de replicar un experimento que se está realizando en laboratorios reales para investigar nuevos fármacos.

1. Ingeniería genética
Buscando una diana para el tratamiento
de la aterosclerosis

2. FACTORES DE RIESGO
El consumo de alimentos con un alto contenido en grasas saturadas y la vida
sedentaria incrementan el riesgo de padecer enfermedades cardiovasculares como
la aterosclerosis.

3. ¿QUÉ ES LA ATEROSCLEROSIS?
Es un trastorno vascular causado por la acumulación de grasas en las paredes de
los vasos sanguíneos que puede dar lugar a manifestaciones muy diversas y de
gravedad variable.
Arteria normal
Aterosclerosis
media
Aterosclerosis severa
Formación de placas de ateroma que obstruyen el flujo sanguíneo.

4. EL COLESTEROL "MALO" O LDL
• El exceso de colesterol en la dieta hace que éste se almacene en forma de
grasa o bien que continúe circulando por la sangre en una forma llamada LDL
(low-density-lipoprotein, lipoproteína de baja densidad) o más comúnmente
"colesterol malo".
• Uno de los componentes de la placa de ateroma es el LDL.

5. SEGÚN LA ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD (OMS)
•Aunque los ataques cardíacos y los accidentes cerebrovasculares son las
principales causas de muerte en todas partes del mundo, el 80% de las muertes
prematuras debidas a estas causas se podrían evitar mediante el control de los
principales factores de riesgo
•Se estima que, cada año, 17 millones de personas mueren en todo el mundo
de enfermedades cardiovasculares (ECV), en particular de ataques cardíacos y
accidentes cerebrovasculares.
•Las ECV afectan casi por igual a hombres y mujeres.
•Son la principal causa de muerte, tanto en los países en desarrollo como en los
países desarrollados.

6. LOS MACRÓFAGOS, UN "SISTEMA DE LIMPIEZA"
• Los macrófagos actúan como un sistema de "limpieza" para evitar que el
colesterol se deposite en las paredes.
• Este sistema de limpieza es eficiente si el exceso de colesterol no es muy grande.
LDL
Macrófago
LDL oxidado
Oxidación de LDL

7. ¿CÓMO SE FORMA LA PLACA DE ATEROMA?
Proliferación
Si las cantidades de colesterol son muy de células
endoteliales
abundantes:
Activación
del sistema
inmunitario
Los macrófagos continúan recogiendo LDL
Célula
Pero, una vez han engullido grandes cantidades, se espumosa
transforman en unas células llamadas
"espumosas"
LDL
Macrófago
Éstas inducen la inflamación y la proliferación de
células de la pared arterial
LDL oxidado
Oxidación de LDL
Formación de la placa de ateroma

8. INVESTIGACIÓN EN ATEROSCLEROSIS
Uno de los objetivos es:
Entender cómo los macrófagos participan en la regulación de los niveles de colesterol y cuál es su rol en el
desarrollo de la aterosclerosis.
?

9. ESTUDIO DEL RECEPTOR DE LDL Y MYLIP
Sabemos que los macrófagos reconocen el LDL oxidado gracias a unos receptores.
Sabemos que una proteína de los macrófagos llamada MYLIP degrada el receptor
de LDL.
Macrófago
Receptor de LDL
LDL oxidado
Si los macrófagos producen MYLIP en
grandes cantidades, la ingestión de
Oxidación de LDL colesterol disminuye.

10. MYLIP, UNA POSIBLE DIANA TERAPÉUTICA
Los científicos están estudiando a fondo esta proteína MYLIP porque piensan que
un fármaco podría regularla y evitar que los macrófagos disminuyan la ingestión de
LDL.
Macrófago
Diana terapéutica
LDL oxidado
Oxidación de LDL

11. ¿COMO PODEMOS ESTUDIAR LAS PROTEÍNAS?
• Se necesitan grandes cantidades de una
proteína para poder estudiar su función.
• Una de las herramientas de la biología
molecular que nos permite estudiar las
proteínas es la ingeniería genética.
• La ingeniería genética es la tecnología de
la manipulación y transferencia de ADN de
un organismo a otro.

12. PRIMERO CLONAMOS EL GEN DE LA PROTEÍNA
DE INTERÉS: MYLIP
Lo insertamos en un
Célula humana ADN Gen MYLIP
fragmento de ADN circular
llamado plásmido

13. REALIZAMOS UNA TRANSFORMACIÓN BACTERIANA CON EL
GEN DE LA PROTEÍNA DE INTERÉS: MYLIP
1. Transformación 2. Selección de bacterias 3. Crecimiento bacteriano
bacteriana transformadas

14. AISLAMOS EL GEN DE LA PROTEÍNA MYLIP Y LO
INTRODUCIMOS EN CÉLULAS PARA QUE LA PRODUZCAN
proteína
MYLIP
3.Crecimiento 4. Aislamos 5. Producción
bacteriano el ADN de la proteína
(introduciendo el
ADN en células
eucariotas)

15. ¿CÓMO REALIZAMOS LA TRANSFORMACIÓN BACTERIANA?
Con cambios drásticos de
? temperatura y añadiendo
cationes facilitamos la
entrada del ADN en forma
de plásmido

16. ¿CÓMO NOS ASEGURAMOS QUE CRECEN BACTERIAS
TRANSFORMADAS?
?
Gen de
El plásmido contiene un resistencia al
antibiótico
gen de resistencia a un
antibiótico

17. ¿CÓMO NOS ASEGURAMOS QUE CRECEN BACTERIAS
TRANSFORMADAS?

18. ¿CÓMO AISLAMOS EL ADN PLASMÍDICO DEL CULTIVO
BACTERIANO?
?
Haciendo una Mini-prep:
SOLUCIÓN 2 SOLUCIÓN 3
Mediante diferentes disolventes y centrifugaciones iremos descartando los
diferentes componentes

19. ¡CON EL ADN AISLADO YA PODREMOS SEGUIR LA
INVESTIGACIÓN!
5. Producción de la proteína (introduciendo el ADN en
células eucariotas)
6. Una vez que los científicos obtienen la
proteína ya pueden:
• estudiar su función en la regulación del colesterol
• buscar nuevos fármacos para la aterosclerosis.

20. ¡Ponte la bata!
¡¡Tú también puedes ser investigador/
a!!
Investigadores que han contribuido con contenidos: Theresa León, Jonathan Matalonga,
Universidad de Barcelona
AUTOR FINANCIADO POR: MIEMBROS DEL CONSORCIO:
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