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las células madrelas células madre
Tema 6:Tema 6:
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Hitos y númerosHitos y números
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Actualidad
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Fecundación
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Fecundación en vitro
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Células madre y medicina regenerativaCélulas madre y medicina regenerativa
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ClonaciónClonación
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Tema 6:Tema 6:
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La revolución del ADNLa revolución del ADN
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La revolución del ADNLa revolución del ADN
¿Dónde y cómo se almacena el ADN?¿Dónde y cómo se almacena el ADN?
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La revolución del ADNLa revolución del ADN
Las bases son las letras del texto que contiene las claves de cada ser vivo.
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La ingeniería genéticaLa ingeniería genética
Podemos construir nuevas combinaciones de fragmentos o de moléculas de ADN
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La ingeniería genéticaLa ingeniería genética
Los organismos transgénicosLos organismos transgénicos
Microorganismo transgé...
La ingeniería genéticaLa ingeniería genética
¿Cómo se obtiene un organismo transgénico?¿Cómo se obtiene un organismo trans...
La ingeniería genéticaLa ingeniería genética
¿Cómo se obtiene un organismo transgénico?¿Cómo se obtiene un organismo trans...
Aplicaciones de la ingeniería genéticaAplicaciones de la ingeniería genética
La biotecnología utiliza ampliamente los OMG....
Aplicaciones de la ingeniería genéticaAplicaciones de la ingeniería genética
La biotecnología utiliza ampliamente los OMG....
Aplicaciones de la ingeniería genéticaAplicaciones de la ingeniería genética
La biotecnología utiliza ampliamente los OMG....
La ingeniería genéticaLa ingeniería genética
Plantas transgénicasPlantas transgénicas
Plantas que producen proteínas human...
La ingeniería genéticaLa ingeniería genética
Animales transgénicosAnimales transgénicos
Para producir gran cantidad de fár...
Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos
Alimento obtenido a partir de OMG o con la participación de estos.
Pr...
Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos
Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos
Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos
No siempre
Más que dudoso
Beneficio nº 1
Beneficio nº 2
Beneficio nº ...
Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos
Ya ocurre
Ya ocurre
Ya ocurre
Ya ocurre
Ya ocurre
por qué son peligro...
Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos
Consumidores y ecologistas exigen un reglamento serio sobre el etique...
Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos
Forman parte de la comida que se ofrece en los comercios,
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Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos
El etiquetado de los alimentosEl etiquetado de los alimentos
Excepcio...
Productos de segunda o tercera generaciónProductos de segunda o tercera generación..
Los alimentos transgénicosLos aliment...
Alimentos que empleen microorganismos transgénicosAlimentos que empleen microorganismos transgénicos
(MMG) para su ferment...
Preocupación seria de que las compañías multinacionales que producen los
transgénicos lleguen a tener el control de los re...
Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos
Beneficios de los alimentos transgénicos.Beneficios de los alimentos ...
Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos
Protesta frente a Nestlé por la utilización de OMG en papillas infant...
PosiblesPosibles
- Obtención de cepas de bacterias o virus transgénicos con características
nuevas y que resulten muy perj...
El proyecto genoma humano (PGH)El proyecto genoma humano (PGH)
Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano
En la década d...
Objetivos del PGHObjetivos del PGH
Identificar cuáles son los genes existentesIdentificar cuáles son los genes existentes,...
Plazos del PGHPlazos del PGH
Proyecto inicial
Borrador de la secuencia Año 2000
Finalización Año 2005
Resultado final
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El 99,9% del genoma de todas las personas es idéntico (sólo el 0,1 % es único).
Muchos científicos afirman que cada gen pu...
Resultado del PGHResultado del PGH
Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano
¿Qué se sabe del genoma humano?
Aunque muy...
Resultado del PGHResultado del PGH
Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano
La huella genéticaLa huella genética
Mediante la electroforesiselectroforesis se analiza la repetición de esas secuencias ...
Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano
La huella genéticaLa huella genética
Aplicaciones de las huellas genéticasAplicaciones de las huellas genéticas
Pruebas de paternidadPruebas de paternidad: se ...
Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano
Prueba de paternidad apoyadas en la huella genéticaPrueba de paternidad apoya...
Las enfermedades genéticasLas enfermedades genéticas
Conocimiento del genoma humano. Tecnología del ADN recombinante.
Apli...
¿Qué es una enfermedad genética?¿Qué es una enfermedad genética?
Enfermedad ocasionada por un cambio o mutación en el ADN ...
Enfermedades genéticas hereditarias.Enfermedades genéticas hereditarias.
CromosómicasCromosómicas
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Diagnóstico prenatalDiagnóstico prenatal
AmniocentesisAmniocentesis
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No se cura al enfermo.
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  1. 1. De los trasplantes aDe los trasplantes a las células madrelas células madre Tema 6:Tema 6:  Los apuntes en forma de presentaciones aquí incluidos, han sido elaborados y adaptados por el profesor a partir de recursos didácticos disponibles en la Red. Se entiende por tanto, que tienen como objetivo servir de apoyo al estudiante, sin tratar de vulnerar ningún derecho de autor de dichos recursos, por cuanto fueron concebidos con la intención de difundirlos.
  2. 2. El primer trasplante con éxito fue de riñón en 1954. El 3 de diciembre de 1967 Christiaan Barnard realizó el primer trasplante de corazón. El trasplante de órganosEl trasplante de órganos
  3. 3. Hitos y númerosHitos y números CÓRNEACÓRNEA: primer trasplante en 1905. RIÑÓNRIÑÓN: en 1954 se realizó entre hermanos gemelos. PIELPIEL: Existen precedentes en 1870, pero no dan resultados hasta 1943. HÍGADO:HÍGADO: en 1963, aunque falleció a las pocas horas. Hoy en día, solo en España se realizan más de mil al año; la parte más delicada de la operación es la extracción del hígado enfermo debido al riesgo de hemorragias al cortar la vena cava. CORAZÓNCORAZÓN: 1967, el paciente vivió 18 días. Hoy en día son decenas de miles los trasplantes que se hacen en el mundo. PULMÓNPULMÓN: en 1963. Es crítica la fase de mantenimiento de los pulmones después de su extracción. PÁNCREASPÁNCREAS: se realiza en pacientes diabéticos. MÉDULAMÉDULA ÓSEAÓSEA: produce células sanguíneas nuevas y cura enfermedades como la leucemia. El trasplante de órganosEl trasplante de órganos
  4. 4. La barrera socialLa barrera social El primer trasplante de corazón originó un gran debate sobre cómo definir en qué momento se producía la muerte. Hasta entonces se consideraba este momento cuando el corazón dejaba de latir. Desde 1964 los médicos comenzaron a defender el llamado “criterio de Harvard”, que suponía una nueva definición del final de la vida: cuando el cerebro deja de funcionar. En cuanto a su aceptación social, los trasplantes suponen una pugna entre una visión racional y solidaria y otra en la que se da prioridad a creencias y tradiciones. El trasplante de órganosEl trasplante de órganos
  5. 5. ¿De dónde se obtienen los órganos y los tejidos que se trasplantan? ¿Se pueden hacer trasplantes de cualquier cosa? ¿Qué probabilidades tiene de sobrevivir una persona después de un trasplante? ¿Existen alternativas al trasplante de tejidos y de órganos provenientes de donantes? La procedencia de los órganosLa procedencia de los órganos El trasplante de órganosEl trasplante de órganos
  6. 6. ¿Quién puede ser donante?¿Quién puede ser donante? Suele ser una persona en situación de “muerte cerebral” (inconsciencia irreversible y pérdida de la capacidad de respirar). Que en vida haya transmitido a los familiares más directos la decisión de que, tras la muerte, sus órganos sean donados. Tarjeta de donanteTarjeta de donante A veces, los trasplantes se producen entre personas vivas. Tejidos renovables: piel o médula ósea. Partes de órganos que se regeneran: hígado. Órganos prescindibles: riñón. El trasplante de órganosEl trasplante de órganos
  7. 7. ¿Quién puede ser donante?¿Quién puede ser donante? El trasplante de órganosEl trasplante de órganos
  8. 8. Legislación españolaLegislación española * Muerte encefálica del donante (encefalograma plano). * Respeto de la voluntad del fallecido. * Diagnóstico del fallecimiento ha de darse por un equipo de médicos independiente del de trasplante. * La donación es altruista. * Se garantiza el anonimato del donante. * El receptor de la donación será a criterio médico. El trasplante de órganosEl trasplante de órganos
  9. 9. Los trasplantes en la unión europeaLos trasplantes en la unión europea El trasplante de órganosEl trasplante de órganos
  10. 10. Actualidad
  11. 11. El trasplante de órganosEl trasplante de órganos Tipos de trasplantesTipos de trasplantes Según sea la relación que exista entre el receptor y el donante. AlotrasplanteAlotrasplante XenotrasplanteXenotrasplante IsotrasplanteIsotrasplante Autotrasplante oAutotrasplante o autoinjertoautoinjerto Donador y receptor son el mismo individuo. No hay rechazoNo hay rechazo. Donador y receptor son gemelos idénticos. No hay rechazo.No hay rechazo. Donador y receptor son de especies distintas. Riesgo de rechazoRiesgo de rechazo. Donador y receptor no son gemelos idénticos. Riesgo de rechazo.Riesgo de rechazo.
  12. 12. El rechazo inmunológico.El rechazo inmunológico. La escasez de órganos disponibles.La escasez de órganos disponibles. La imposibilidad técnica de obtener determinados órganos y tejidos.La imposibilidad técnica de obtener determinados órganos y tejidos. El trasplante de tejidos y órganos como método terapéutico plantea tres graves problemas. ¿Qué problemas presentan los trasplantes?¿Qué problemas presentan los trasplantes?
  13. 13. El rechazo inmunológicoEl rechazo inmunológico Sistema inmunitarioSistema inmunitario Reconoce agentes extraños. Defiende frente a infecciones. Destruye células de transplantes. Rechazo de injertos y trasplantes.Rechazo de injertos y trasplantes. Se evita Parecido inmunológico.Parecido inmunológico. InmunosupresoresInmunosupresores Reducción capacidad de defensa. Alto riesgo de infecciones.Alto riesgo de infecciones.Suministro durante toda la vida del paciente. Donante compatibleDonante compatible ¿Qué problemas presentan los trasplantes?¿Qué problemas presentan los trasplantes?
  14. 14. La escasez de órganos disponiblesLa escasez de órganos disponibles Aunque España es un país con un alto índice de donaciones (33 por millón) las listas de espera son de unos 5000 enfermos. Excepto de riñón, entre un 10 y un 15% de pacientes fallece en la espera. En 2008 hemos sido el país con mayor número de donaciones y trasplantes del mundo. ¿Qué problemas presentan los trasplantes?¿Qué problemas presentan los trasplantes?
  15. 15. La imposibilidad técnica de obtener determinados órganos y tejidos.La imposibilidad técnica de obtener determinados órganos y tejidos. De momento no esDe momento no es posible disponer deposible disponer de células nerviosas quecélulas nerviosas que podrían curar lesionespodrían curar lesiones de médula espinal ode médula espinal o enfermedadesenfermedades neurodegenerativasneurodegenerativas como el Párkinson y elcomo el Párkinson y el AlzhéimerAlzhéimer ¿Qué problemas presentan los trasplantes?¿Qué problemas presentan los trasplantes?
  16. 16. ¿Qué problemas presentan los trasplantes?¿Qué problemas presentan los trasplantes? Aunque es indudable el éxito de los trasplantes, todavía hay problemas difíciles de resolver: * A pesar de que el número de donaciones va en aumento, aún es insuficiente para cubrir todas las necesidades. * Los medicamentos inmunosupresores tienen graves efectos secundarios. * Seguimos sin trasplantar determinados tejidos. La alternativa de esto pasa por la MEDICINA REGENERATIVAMEDICINA REGENERATIVA, es decir, reparar o hacer de nuevo ese órgano que no funciona utilizando como materia prima CÉLULAS MADRECÉLULAS MADRE. Soluciones y futuroSoluciones y futuro
  17. 17. Reproducción humanaReproducción humana Desarrollo prenatalDesarrollo prenatal La fecundaciónLa fecundación El desarrolloEl desarrollo CigotoCigoto Proceso de la reproducciónProceso de la reproducción Unión del óvulo y espermatozoide. Cambios que se producen en los seres vivos durante su vida. En el útero. Desde el nacimiento. Desarrollo posnatalDesarrollo posnatal 1ª cél. madre
  18. 18. Tema 5: De los trasplantes a las células madreTema 5: De los trasplantes a las células madre OvariosTrompas de Falopio Útero Vagina Folículo de Graaf Óvulo Características del aparato reproductor femeninoCaracterísticas del aparato reproductor femenino Reproducción humanaReproducción humana
  19. 19. Fecundación Puntos clave en el desarrollo embrionario.Puntos clave en el desarrollo embrionario. Se trata de aquellos momentos del desarrollo donde la selección actúa de manera contundente para garantizar el éxito del ser vivo. Implantación Funcionamiento de los órganos. Inicio de la formación del tubo nervioso. Reproducción humanaReproducción humana Durante el desarrollo embrionario, el propio embrión dispone de mecanismos para comprobar su propia viabilidad. Si no lo es, se interrumpe todo el proceso y se produce el aborto espontáneo.
  20. 20. Tema 5: De los trasplantes a las células madreTema 5: De los trasplantes a las células madre La fecundación Óvulo Envoltura protectora Espermatozoides Puntos clave en el desarrollo embrionario.Puntos clave en el desarrollo embrionario. En la fecundación hay muchos cigotos que no van a seguir el desarrollo ( aprox. el 50%). Reproducción humanaReproducción humana
  21. 21. Tema 5: De los trasplantes a las células madreTema 5: De los trasplantes a las células madre Espermatozoide Envoltura protectora del óvulo La fecundación Puntos clave en el desarrollo embrionario.Puntos clave en el desarrollo embrionario. Reproducción humanaReproducción humana
  22. 22. Puntos clave en el desarrollo embrionario.Puntos clave en el desarrollo embrionario. Reproducción humanaReproducción humana La implantación
  23. 23. La implantación Casi las tres cuartas partes de los embriones fracasan en este momento. Puntos clave en el desarrollo embrionario.Puntos clave en el desarrollo embrionario. El endometrio o pared delEl endometrio o pared del útero se engruesa y el óvuloútero se engruesa y el óvulo se adhiere a ella.se adhiere a ella. Reproducción humanaReproducción humana
  24. 24. Inicio de la formación del tubo nervioso. Hacia los 14 días de la gestación un grupo de células se diferencian para dar lugar a este tejido. Blastocisto en el que se apreciaBlastocisto en el que se aprecia la masa de células que dará lugarla masa de células que dará lugar al embriónal embrión.. Puntos clave en el desarrollo embrionario.Puntos clave en el desarrollo embrionario. Reproducción humanaReproducción humana
  25. 25. Hacia los dos meses están formados (fetofeto) y viene el momento de “probar” si funcionan bien. Funcionamiento de los órganos. Puntos clave en el desarrollo embrionario.Puntos clave en el desarrollo embrionario. Reproducción humanaReproducción humana
  26. 26. 1 mes/ 8mm Reproducción humanaReproducción humana
  27. 27. 3 meses/ 9 cm Reproducción humanaReproducción humana
  28. 28. Reproducción humana asistidaReproducción humana asistida Técnicas que se utilizan cuando hay alguna barrera que no se supera de manera natural y que imposibilita la reproducción. Inseminación artificialInseminación artificial Fecundación “in vitro” y transferencia de embriones (FIVTE)Fecundación “in vitro” y transferencia de embriones (FIVTE)
  29. 29. Tema 5: De los trasplantes a las células madreTema 5: De los trasplantes a las células madre Técnicas de reproducción asistidaTécnicas de reproducción asistida En casos de esterilidad debida a la incapacidad de los espermatozoides para fecundar el óvulo. Índice de espermatozoides bajoÍndice de espermatozoides bajo.. Escasa movilidad de los espermatozoidesEscasa movilidad de los espermatozoides.. Malas condiciones para la movilidad de losMalas condiciones para la movilidad de los espermatozoides en las vías femeninas.espermatozoides en las vías femeninas. Inseminación artificial Reproducción humana asistidaReproducción humana asistida
  30. 30. Técnicas de reproducción asistidaTécnicas de reproducción asistida En casos de esterilidad debida a problemas con la ovulación o con el implante del embrión en el endometrio. Fecundación en vitro Obtención de óvulos. Fecundación in vitro. Transferencia de embriones. Reproducción humana asistidaReproducción humana asistida
  31. 31. Técnicas de reproducción asistidaTécnicas de reproducción asistida Fecundación en vitro ¿Qué se hace con los embriones sobrantes?¿Qué se hace con los embriones sobrantes? Congelación en nitrógeno líquido - 160 º C Detienen funciones vitales. La congelación no destruye al embrión. Reproducción humana asistidaReproducción humana asistida
  32. 32. Técnicas de reproducción asistidaTécnicas de reproducción asistida Fecundación en vitro ¿Por qué muchos embarazos de este tipo son múltiples?¿Por qué muchos embarazos de este tipo son múltiples? Se transfieren al útero 2, 3 o 4 embriones. Se espera que anide solo uno. Los demás son eliminados de forma natural. Pero…Pero… En ocasiones anidan varios y se produce un embarazo múltiple. Serán gemelos no idénticos o mellizos, trillizos o cuatrillizos. Reproducción humana asistidaReproducción humana asistida
  33. 33. Técnicas de reproducción asistidaTécnicas de reproducción asistida Fecundación en vitro ¿Qué ocurrirá con los embriones sobrantes congelados?¿Qué ocurrirá con los embriones sobrantes congelados? 40.000 embriones sobrantes. Pueden transferirse durante 5 años. Madre donante.Otra mujer Consentimiento padres biológicos. Pasados 5 años No pueden transferirse. Para investigación Embriones inviables. Consentimiento paterno. Reproducción humana asistidaReproducción humana asistida
  34. 34. Técnicas de reproducción asistidaTécnicas de reproducción asistida Fecundación en vitro ¿Se puede elegir el sexo de los hijos u otras características de los hijos?¿Se puede elegir el sexo de los hijos u otras características de los hijos? PROHIBIDOPROHIBIDO Excepto Evitar anomalías genéticas en los hijos. Si otro hijo de la pareja padece una enfermedad grave. Enfermedades ligadas al sexo. Selección de un embrión compatible. Reproducción humana asistidaReproducción humana asistida
  35. 35. Técnicas de reproducción asistidaTécnicas de reproducción asistida Fecundación en vitroFecundación en vitro Selección de embriones Reproducción humana asistidaReproducción humana asistida
  36. 36. Células madre y medicina regenerativaCélulas madre y medicina regenerativa Célula capaz de originar un individuo completo. Cigoto Célula madre. Célula madreCélula madre Célula troncalCélula troncal Célula capaz de dividirse indefinidamente. Origina otras células no diferenciadas. No especializada en realizar ninguna tarea. Se diferencian para realizar una función concreta. ¿Qué son células madre?¿Qué son células madre? Célula no especializada capaz de multiplicarse durante largos periodos de tiempo y originar otras células madre o células especializadas.
  37. 37. Célula madreCélula madre Células madre y medicina regenerativaCélulas madre y medicina regenerativa
  38. 38. TotipotentesTotipotentes Tipos de células madreTipos de células madre Células madre adultas que conservan capacidad para formar algunos tipos de células. MultipotentesMultipotentes No pueden originar individuos completos pero todos los tipos celulares. PluripotentesPluripotentes Pueden originar un individuo completo. Tejido nervioso y epidérmico.Tejido nervioso y epidérmico. Médula ósea yMédula ósea y cordón umbilical.cordón umbilical. Blastocisto tardío.Blastocisto tardío. El cigoto yEl cigoto y blastocistoblastocisto tempranotemprano Células madre y medicina regenerativaCélulas madre y medicina regenerativa
  39. 39. Células madre y medicina regenerativaCélulas madre y medicina regenerativa
  40. 40. La medicina regenerativaLa medicina regenerativa Células madre que se pueden utilizar.Células madre que se pueden utilizar. Alternativa a los trasplantes que trata de fabricar un tejido que reemplace al afectado con células compatibles con el enfermo y, por lo tanto, libres del rechazo. Células adultas especializadas sometidas a tratamiento para desdiferenciarlas o revertirlas (en fase de experimentación). Células pluripotentes inducidas (CPi)Células pluripotentes inducidas (CPi) Células multipotentes (cordón umbilical y médula ósea). Tambien tejido epitelial o nervioso. Células madre adultasCélulas madre adultas Células pluripotentes Células madre embrionariasCélulas madre embrionarias De embriones tempranos. En los tejidos. Células madre y medicina regenerativaCélulas madre y medicina regenerativa Se implanta en el óvulo material genético de un individuo para obtener células madre embrionarias, que mediante el cultivo y la diferenciación celular dan lugar a diferentes tipos de tejidos y órganos.
  41. 41. La medicina regenerativaLa medicina regenerativa Células madre y medicina regenerativaCélulas madre y medicina regenerativa
  42. 42. Células madre y medicina regenerativaCélulas madre y medicina regenerativa
  43. 43. Perspectivas de la medicina regenerativaPerspectivas de la medicina regenerativa La utilización de células madre (terapia celular) y la nanotecnología abre un esperanza para determinadas enfermedades como: Enfermedades cardiovascularesEnfermedades cardiovasculares Enfermedades del sistema nerviosoEnfermedades del sistema nervioso Enfermedades autoinmunesEnfermedades autoinmunes Tras un infartoinfarto, una parte del corazón se queda dañada para siempre (cicatriz). Se pueden regenerar estas células con células musculares esqueléticas del paciente. Parkinson, AlzheimerParkinson, Alzheimer o esclerosis múltiple. Se pueden implantar células que puedan multiplicarse y sustituir a las que se han perdido. Diabetes tipo IDiabetes tipo I. El sistema inmunitario actúa contra los islotes de células del páncreas que segregan insulina. Se pueden cultivar células pluripotentes para su solución. Células madre y medicina regenerativaCélulas madre y medicina regenerativa
  44. 44. La clonación y sus aplicacionesLa clonación y sus aplicaciones ClonaciónClonación En los humanosEn los humanos la clonación natural ocurre en los gemelos monocigóticos (gemelos idénticos o univitelinos) Proceso mediante el cual se obtiene una copia idéntica (CLON), desde el punto de vista genético, de cualquier entidad viva, como una célula o un organismo. Las plantas y algunos animalesLas plantas y algunos animales que pueden reproducirse de forma asexual mantienen durante toda su vida adulta células totipotentes y en estos casos la clonación es un proceso natural.
  45. 45. Comparación entre el desarrollo embrionario normal y elComparación entre el desarrollo embrionario normal y el desarrollo embrionario a partir de un embrión.desarrollo embrionario a partir de un embrión. La clonación y sus aplicacionesLa clonación y sus aplicaciones
  46. 46. ¿Cómo se clona un animal?¿Cómo se clona un animal? Técnica de laTécnica de la transferencia nucleartransferencia nuclear La clonación y sus aplicacionesLa clonación y sus aplicaciones
  47. 47. Aplicaciones y limitaciones éticas de la clonación.Aplicaciones y limitaciones éticas de la clonación. Obtener copias de animales o vegetales que poseen alguna característica que es interesante mediante modificación genética. En la actualidad está prohibido clonar humanos con fines reproductivos; sin embargo, está regulada la CLONACIÓN TERAPÉUTICACLONACIÓN TERAPÉUTICA. Obtener órganos para trasplante clonando animales. Recuperar especies en extinción. Obtener animales de laboratorio idénticos para investigar enfermedades humanas. Agricultura y ganaderíaAgricultura y ganadería InvestigaciónInvestigación EcologíaEcología MedicinaMedicina La clonación y sus aplicacionesLa clonación y sus aplicaciones
  48. 48. La clonación y sus aplicacionesLa clonación y sus aplicaciones
  49. 49. Debate entre los defensores del uso de embriones humanos y los defensores de las células madre adultas. La clonación y sus aplicacionesLa clonación y sus aplicaciones
  50. 50. ¿El final de una controversia?¿El final de una controversia? La clonación terapéutica, supone la utilización de células embrionarias pluripotentes. Para resolver dudas y recomendar sobre estos asuntos se ha creado en España el Comité de BioéticaComité de Bioética. Esto genera un profundo debate social que parece haberse zanjado con la obtención de células pluripotenciales inducidas (CPi)células pluripotenciales inducidas (CPi) que, con muchas limitaciones han abierto la posibilidad de no tener que utilizar embriones. La clonación y sus aplicacionesLa clonación y sus aplicaciones
  51. 51. Tema 6:Tema 6: La revolución genéticaLa revolución genética Recreacióndeuncromosoma
  52. 52. 1.- Punto de partida: la revolución del ADN. 2.- La ingeniería genética y los nuevos organismos. 3.- Los alimentos transgénicos. 4.- Aplicaciones y riesgos de los OMG. 5.- El proyecto genoma humano. 6.- La biotecnología y las enfermedades genéticas. ÍndiceÍndice
  53. 53. La revolución del ADNLa revolución del ADN En 1953 Watson y Crick revolucionaron el mundo científico con la descripción de la molécula del ADN. Tan solo 25 años después somos capaces de manipular y modificar genes gracias a la ingeniería genética. Y 50 años más tarde se anunció el fin del mayor proyecto de ADN : El proyecto genoma humano.
  54. 54. La revolución del ADNLa revolución del ADN ¿Para qué se utiliza hoy en día el conocimiento sobre el ADN?¿Para qué se utiliza hoy en día el conocimiento sobre el ADN? Diagnóstico de enfermedades genéticas. Producción de medicamentos. Producción de plantas y animales transgénicos. Investigación de delitos. Pruebas de paternidad.
  55. 55. La revolución del ADNLa revolución del ADN Algunos términos que debemos conocer y su significado.Algunos términos que debemos conocer y su significado. Gen Genoma Nucleótido ADN ARN Traducción Replicación Transcripción Porción de ADN que contiene información para un carácter hereditario. Conjunto de genes de un organismo. Molécula pequeña que forma el ADN y el ARN Molécula que contiene los genes. Pequeñas moléculas similares al ADN en su construcción y que pueden fabricarse copiando parte de la información del ADN. Proceso de copia de una molécula de ADN. Síntesis de ARN a partir del ADN. Síntesis de proteínas a partir del ARN.
  56. 56. La revolución del ADNLa revolución del ADN La doble hélice de ADN está formada por dos cadenas unidas que tienen forma de muelle. ¿Cómo es el ADN?¿Cómo es el ADN? Representación de la molécula de ADN.Representación de la molécula de ADN. Cada esfera representa un átomo.
  57. 57. La revolución del ADNLa revolución del ADN ¿Cómo es el ADN?¿Cómo es el ADN? Si lo estiramos, la doble hélicedoble hélice aparece como una escalera de mano.
  58. 58. La revolución del ADNLa revolución del ADN ¿Dónde y cómo se almacena el ADN?¿Dónde y cómo se almacena el ADN? El ADN se localiza en el núcleo celularnúcleo celular en forma de unas larguísimas estructuras llamada cromatinacromatina. Cuando la célula se va a dividir, para hacer manejables esa fibras, se condensa y forma cromosomascromosomas. CromatinaCromatina CromosomaCromosoma 1 nm=10-9 m
  59. 59. La revolución del ADNLa revolución del ADN Las bases son las letras del texto que contiene las claves de cada ser vivo. ¿Cómo almacena información genética?¿Cómo almacena información genética? Cuando Watson y Crick propusieron el modelo del ADN ya se conocía que era la molécula portadora de la información genética, es decir, de la información responsable de los caracteres de cada individuo. Lo que diferencia un gen de otro es el orden en el que se disponen las bases en el ADN, es decir, la secuenciasecuencia.
  60. 60. La ingeniería genéticaLa ingeniería genética Podemos construir nuevas combinaciones de fragmentos o de moléculas de ADN que no se encuentran juntas de manera natural, por eso también se le llama “tecnología del ADN recombinante”“tecnología del ADN recombinante” Conjunto de técnicas para dotar a las células vivas de nuevas propiedades, modificando su material genético. ¿Qué es la ingeniería genética?¿Qué es la ingeniería genética? Permiten manipular la molécula de ADN. Cortar los genes. Hacer copias. Transportar genes de una célula a otra. Se desarrolla a partir de los años 70 cuando se descubren las herramientas necesarias: enzimasenzimas.
  61. 61. La ingeniería genéticaLa ingeniería genética Los organismos transgénicosLos organismos transgénicos Microorganismo transgénicoMicroorganismo transgénico: en 1982 se creó una bacteria con un gen de insulina humana. Se trata de organismos que ha sido modificado su genoma por ingeniería genética convirtiéndose en “organismo modificado genéticamenteorganismo modificado genéticamente” o OMGOMG Planta transgénicaPlanta transgénica: en España desde 1998 se cultiva el maíz transgénicomaíz transgénico que es resistente al taladro (larva de mariposa). Contiene un gen de una bacteria capaz de fabricar una sustancia venenosa para el taladro. Animal transgénicoAnimal transgénico: en 2001 se patentó un salmónsalmón que se le ha introducido dos genes, uno para que no interrumpa el desarrollo en invierno y otro para que no interrumpa la hormona del crecimiento cuando llega a la madurez.
  62. 62. La ingeniería genéticaLa ingeniería genética ¿Cómo se obtiene un organismo transgénico?¿Cómo se obtiene un organismo transgénico? del veneno contra el taladro Mediante la PCR* * Reacción en cadena de la polimerasa
  63. 63. La ingeniería genéticaLa ingeniería genética ¿Cómo se obtiene un organismo transgénico?¿Cómo se obtiene un organismo transgénico?
  64. 64. Aplicaciones de la ingeniería genéticaAplicaciones de la ingeniería genética La biotecnología utiliza ampliamente los OMG. Animales Vegetales Microorganismo Industria alimentaria. Industria farmacéutica. Agricultura y ganadería. Medio ambiente. Investigación médica y básica. Guía aplicaciones
  65. 65. Aplicaciones de la ingeniería genéticaAplicaciones de la ingeniería genética La biotecnología utiliza ampliamente los OMG. Industria alimentaria. Industria farmacéutica. Agricultura y ganadería. • Cereales sin gluten • Carnes pobres en colesterol • Mejora en el rendimiento de procesos como la fabricación de cerveza o pan en la que intervienen microorganismos. • Animales cuya leche contiene un factor de coagulación sanguínea. • Bacterias con genes humanos capaces de fabricar insulina u hormonas del crecimiento. • Introducir genes de antibióticos de hongos en bacterias que crecen con más facilidad. • Aumentar la resistencia a plagas o herbicidas de las plantas • Mayor producción de leche o carne.
  66. 66. Aplicaciones de la ingeniería genéticaAplicaciones de la ingeniería genética La biotecnología utiliza ampliamente los OMG. Investigación médica y básica. Guía aplicaciones Medio ambiente. Eliminación de mareas negras: bacterias y hongos cuyos genes son capaces de digerir hidrocarburos transformándolos en sustancias menos contaminantes. Producir biocombustibles como el etanol (a partir de fermentación de hidratos de carbono en el maíz y la patata) o el biodiesel (a partir de los aceites producidos por algas o plantas como la soja) Trasplantes: Cerdos transgénicos con modificaciones inmunitarias para que se reconozca como humano. Animales knock out: Se les sustituye un gen funcional por otro mutante para saber la función que desempeña ese gen (ej. gen p 53 inactivado, gen supresor de tumores)
  67. 67. La ingeniería genéticaLa ingeniería genética Plantas transgénicasPlantas transgénicas Plantas que producen proteínas humanas y proteínas virales para utilizarlas como vacunas. Resistentes contraResistentes contra herbicidas o plagasherbicidas o plagas Son aquellas modificadas con un gen bacteriano o de otras plantas que son venenosos para otras hierbas o bien genes tóxicos para los insectos Resistentes a las heladas,Resistentes a las heladas, las sequías o al exceso delas sequías o al exceso de acidez y salinidad del sueloacidez y salinidad del suelo En plantas de fresasplantas de fresas se ha insertado un gen de un pez ártico, que produce proteínas anticongelantes. En plantas de trigo y de arroz se han conseguido variedades tolerantes a la sal. Retrasan la maduraciónRetrasan la maduración En el tomatetomate se ha conseguido que no se ablande al madurar. Mejoran el valor nutritivo deMejoran el valor nutritivo de las plantas de agriculturalas plantas de agricultura ArrozArroz con provitamina A que en el cuerpo se convierte en vitamina A (arroz amarillo) Productoras de sustanciasProductoras de sustancias de interés farmacológicode interés farmacológico
  68. 68. La ingeniería genéticaLa ingeniería genética Animales transgénicosAnimales transgénicos Para producir gran cantidad de fármacos se inserta un gen humano (insulina, factor antihemofílico,..) en el ADN de ovejas, cabras o terneras para que el producto se secrete en la leche. Gallinas cuyos huevos tendrán una proteína para el tratamiento del cáncer. Se les sustituye un gen funcional por otro mutante para saber la función que desempeña ese gen. Cerdos transgénicos con modificaciones inmunitarias para que se reconozca como humano. Resistentes aResistentes a enfermedades y másenfermedades y más productivosproductivos Diseño de animalesDiseño de animales ““knockoutknockout”.”. Órganos de animalesÓrganos de animales para trasplantespara trasplantes (xenotrasplantes).(xenotrasplantes). Para crear granjasPara crear granjas farmacéuticasfarmacéuticas Vacas que se desarrollan en menos tiempo Ovejas con mejor calidad de lana Cerdos con carne más magra Salmones que no paran de crecer
  69. 69. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos Alimento obtenido a partir de OMG o con la participación de estos. Primer alimento transgénico fue comercializado en Estados Unidos en 1994: Tomate flavr SavrTomate flavr Savr En EspañaEspaña se produce maíz Bt para alimentación animal. En Unión EuropeaUnión Europea el cultivo de alimentos transgénicos se incrementó un 77% en 2007 respecto de 2006.
  70. 70. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos
  71. 71. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos
  72. 72. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos No siempre Más que dudoso Beneficio nº 1 Beneficio nº 2 Beneficio nº 3 Ya sobran alimentos a nivel mundial
  73. 73. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos Ya ocurre Ya ocurre Ya ocurre Ya ocurre Ya ocurre por qué son peligrosos los alimentos transgénicos
  74. 74. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos Consumidores y ecologistas exigen un reglamento serio sobre el etiquetado, mientras se aconseja el PRINCIPIO DE PRECAUCIÓNPRINCIPIO DE PRECAUCIÓN. No consumir este tipo de alimentos hasta que no se demuestre su seguridad. Perjuicios de los alimentos transgénicos.Perjuicios de los alimentos transgénicos. No demostrados pero tampoco descartados. Para la salud de las personas.Para la salud de las personas.
  75. 75. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos Forman parte de la comida que se ofrece en los comercios, aunque pueden pasar desapercibidos. El etiquetado de los alimentosEl etiquetado de los alimentos Desde abril de 2004 se obliga a indicar en el envase los productos que contienen OMG. Esta información será necesaria cuando se trate de: Un alimento transgénicoUn alimento transgénico (maíz, soja,..). Un producto que contenga OMGUn producto que contenga OMG (ensalada con maíz). Un alimento producido a partir de transgénicosUn alimento producido a partir de transgénicos. (Aceite de maíz o chocolate con lecitina de soja).
  76. 76. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos El etiquetado de los alimentosEl etiquetado de los alimentos Excepciones a las normas anteriores.Excepciones a las normas anteriores. Alimentos que contengan menos del 0,9% de OMGAlimentos que contengan menos del 0,9% de OMG.. Introducción accidental en cadena alimentaria. Producción Semillas Cultivo Recolección Si el alimento transgénico no ha sido aprobado por la UE. Límite es del 0,5 %
  77. 77. Productos de segunda o tercera generaciónProductos de segunda o tercera generación.. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos El etiquetado de los alimentosEl etiquetado de los alimentos Excepciones a las normas anteriores.Excepciones a las normas anteriores. Animales alimentados con piensos transgénicos. Leche Derivados de la carne Huevos
  78. 78. Alimentos que empleen microorganismos transgénicosAlimentos que empleen microorganismos transgénicos (MMG) para su fermentación(MMG) para su fermentación.. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos El etiquetado de los alimentosEl etiquetado de los alimentos Excepciones a las normas anteriores.Excepciones a las normas anteriores. Debe indicarse. Queso elaborado con cuajo producido por un MMG Siempre y cuando el OMG no esté en el producto final. Yogur producido por un MMG No existe obligación de indicarlo.
  79. 79. Preocupación seria de que las compañías multinacionales que producen los transgénicos lleguen a tener el control de los recursos alimenticios mundiales. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos Perjuicios de los alimentos transgénicos.Perjuicios de los alimentos transgénicos. Económicos para personas y países.Económicos para personas y países. Las plantas llevan los genesgenes terminatorterminator.. Dependencia de consumidores, agricultores y países de los animales y plantas transgénicas. Control de precios.Retraso en la maduración. Crecimiento más rápido. Control de plagas. Mayores beneficios económicos. Semillas estériles
  80. 80. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos Beneficios de los alimentos transgénicos.Beneficios de los alimentos transgénicos. Ninguno para los consumidores, por ahora, analizadas las mejoras introducidas. Todos los beneficios son de tipo económico. Ninguna empresa invierte una enorme cantidad de dinero para salvar al mundo del hambre o alimentar mejor a la población mundial. Si los hicieran organismos públicos podríamos creernos algún beneficio público. La revolución agrícola de los años 60 sirvió, sobre todo, para generar obesidad en el primer mundo y más hambre aún en el tercer mundo.
  81. 81. Los alimentos transgénicosLos alimentos transgénicos Protesta frente a Nestlé por la utilización de OMG en papillas infantilesProtesta frente a Nestlé por la utilización de OMG en papillas infantiles..
  82. 82. PosiblesPosibles - Obtención de cepas de bacterias o virus transgénicos con características nuevas y que resulten muy perjudiciales para los humanos o para la fauna o flora silvestre. - Obtención accidental o intencionada (arma de guerra) (no olvidemos el uso del carbunco). RealesReales - Patentar sin permiso y con fines comerciales genes de personas. - Hacerse con la propiedad de una especie productora de alimentos. La ingeniería genética no es perversa “per se” pero el empleo que de ella se haga sí.La ingeniería genética no es perversa “per se” pero el empleo que de ella se haga sí. Efectos perversos de la ingeniería genética.Efectos perversos de la ingeniería genética. No hay que dejarse embaucar por la verborrea que asegura la obtención de alimentos con mejores cualidades nutritivas. Nunca se hace con ese fin. Siempre se hace para mejorar su comercialización o para hacerse con la propiedad de una especie. La ingeniería genéticaLa ingeniería genética
  83. 83. El proyecto genoma humano (PGH)El proyecto genoma humano (PGH) Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano En la década de los 80 los científicos empezaron a utilizar la tecnología del ADN recombinante para conocer la secuencia de ADN de organismos sencillos. Nace así la genómicagenómica Estudio de los genomas completos de organismos. El rápido desarrollo de los métodos de secuenciación permitió secuenciar genomas de organismo más complejos. A finales de los 80 se decidió secuenciar el genoma humano.
  84. 84. Objetivos del PGHObjetivos del PGH Identificar cuáles son los genes existentesIdentificar cuáles son los genes existentes, determinar en qué cromosoma y qué lugar de ese cromosoma se encuentra cada uno de ellos. Determinar la secuencia exacta de nucleótidosDeterminar la secuencia exacta de nucleótidos de cada gen con el objetivo de conocer la proteína que codifica y sus posibles alteraciones. Incluye un apartado para investigar las implicaciones éticas, legales y sociales de los descubrimientos sobre el genoma humano. 5 % de presupuesto inicial. 3000 millones de dólares. Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano
  85. 85. Plazos del PGHPlazos del PGH Proyecto inicial Borrador de la secuencia Año 2000 Finalización Año 2005 Resultado final 26 junio de 2000 Finalización del borrador. 15 febrero de 2001 Presentación simultánea de los borradores del consorcio público y de la empresa privada. Acuerdo para compartir información. 14 de abril de 2003 Anuncio de la secuenciación completa del genoma humano. Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano
  86. 86. El 99,9% del genoma de todas las personas es idéntico (sólo el 0,1 % es único). Muchos científicos afirman que cada gen puede tener muchas versiones. Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano Poseemos 25.000 genes (se pensaba que serían unos 100.000). En principió resultó que el 98% del genoma no contenía genes codificantes (ADN basura). En la actualidad se sabe que este ADN es muy importante, puesto que regula la eficacia de la expresión genética. Resultado del PGHResultado del PGH
  87. 87. Resultado del PGHResultado del PGH Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano ¿Qué se sabe del genoma humano? Aunque muy importante lo descubierto, es muy poca cosa para lo que queda aún por saber. Sería como si hubiéramos encontrado las páginas de una enorme enciclopedia de 23 tomos. Pero hay que aprender a leer esa enciclopedia e interpretar su significado.
  88. 88. Resultado del PGHResultado del PGH Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano
  89. 89. La huella genéticaLa huella genética Mediante la electroforesiselectroforesis se analiza la repetición de esas secuencias y da como resultado un código de barras que identifica un ser vivo. Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano Aunque el 99,9% del genoma es común para todos los humanos, no es difícil encontrar diferencias en el restante 0,1%, pues aún sigue siendo una larga cadena. Un genetista inglés, JeffreysJeffreys, descubrió un método para conseguir una huella genética. La clave está en que hay ciertas regiones del ADN en las que unos pequeños fragmentos se repiten una y otra vez (ADN satéliteADN satélite). El número de veces que se repite cada minisatélite cambia de un individuo a otro.
  90. 90. Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano La huella genéticaLa huella genética
  91. 91. Aplicaciones de las huellas genéticasAplicaciones de las huellas genéticas Pruebas de paternidadPruebas de paternidad: se comparan las bandas del hijo con las de la madre y aquellas que no coinciden son las que se analizan con el posible padre. Investigaciones criminalesInvestigaciones criminales: el objetivo es ver si el dibujo de las bandas de la muestra hallada en la escena del crimen coincide exactamente con las de un sospechoso. Otras aplicacionesOtras aplicaciones: para demostrar la denominación de origen y la composición de alimentos. Para la identificación de personas no documentadas, como en la inmigración ilegal. Para certificar que la oveja Dolly era un clon, o para la identificación de enterramientos. Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano
  92. 92. Proyecto genoma humanoProyecto genoma humano Prueba de paternidad apoyadas en la huella genéticaPrueba de paternidad apoyadas en la huella genética
  93. 93. Las enfermedades genéticasLas enfermedades genéticas Conocimiento del genoma humano. Tecnología del ADN recombinante. Aplicaciones sobre la salud. Diagnóstico de enfermedades hereditarias. Fabricación de medicamentos personalizados. Sustituir genes responsables de alguna enfermedad Terapia génicaTerapia génica
  94. 94. ¿Qué es una enfermedad genética?¿Qué es una enfermedad genética? Enfermedad ocasionada por un cambio o mutación en el ADN de un cromosoma. El gen (genes) mutado deja de cumplir su misión. Algún proceso del organismo se ve afectado. El individuo sufre algún trastorno que puede causarle la muerte si es grave. Si el cambio genético se produce en las células reproductoras la enfermedad o anomalía se hereda. Si afecta a células no reproductoras la enfermedad no se hereda. Puede verse afectado uno o más genes. Las enfermedades genéticasLas enfermedades genéticas
  95. 95. Enfermedades genéticas hereditarias.Enfermedades genéticas hereditarias. CromosómicasCromosómicas GénicasGénicas Se ve modificada o afectada una porción variable de un cromosoma que incluye varios genes. Se ve afectado un solo gen. Las enfermedades genéticasLas enfermedades genéticas
  96. 96. Diagnóstico prenatalDiagnóstico prenatal Se toman muestras del embrión en los primeros meses de embarazo. Siempre que haya indicios o alto riesgo de enfermedades genéticas. AmniocentesisAmniocentesis Análisis de las vellosidades coriónicasAnálisis de las vellosidades coriónicas En caso de fertilización in vitro se puede realizar un diagnóstico preimplatacional. Las enfermedades genéticasLas enfermedades genéticas
  97. 97. Diagnóstico prenatalDiagnóstico prenatal AmniocentesisAmniocentesis Las enfermedades genéticasLas enfermedades genéticas
  98. 98. Las enfermedades genéticasLas enfermedades genéticas CARIOTIPO
  99. 99. Terapia génicaTerapia génica Paliar los síntomas o consecuencias de la enfermedad. Actuación No se cura al enfermo. Se evitan o se reducen las consecuencias Enfermedades genéticas.Enfermedades genéticas. Curar la enfermedad. Sustituir gen defectuoso por gen normal, sintético o natural. (Esperanza en la curación del cáncer y el SIDA) Terapia génicaTerapia génica Las enfermedades genéticasLas enfermedades genéticas
  100. 100. Terapia génica somáticaTerapia génica somática Las enfermedades genéticasLas enfermedades genéticas Terapia génicaTerapia génica Introducir células transgénicas en un óvulo fecundado. Terapia génica germinalTerapia génica germinal Sectores sociales consideran que la manipulación de genes se acerca bastante a diseñar “bebés a la carta” o eugenesiaeugenesia (mejora genética de la humanidad) Se trata de corregir defectos tanto en el paciente como en las generaciones futuras, lo que desencadena problemas éticos complejos. No se ha hecho con personas. La transferencia del gen se realiza generalmente a través de virus. Se intenta corregir una enfermedad tratando algunas células del cuerpo (soma) del enfermo, de modo que la existencia de unas cuantas células transgénicas pueden ser bastante para disminuir los síntomas de la enfermedad.
  101. 101. Terapia génicaTerapia génica Las enfermedades genéticasLas enfermedades genéticas

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