1. ÁCIDOS NUCLEICOS
 Su importancia radica en que
participan en la transmisión de los
caracteres hereditarios y en la
síntesis de proteínas. Los llamados
ácidos nucleicos son dos tipos de
moléculas: ácido
desoxirribonucleico o DNA y el ácido
ribonucleico o RNA.

2.  Al DNA lo
encontramos
principalmente
en el núcleo
celular, una
pequeña
cantidad en las
mitocondrias y
en los
cloroplastos;
el 80% del RNA
se encuentra
en los
ribosomas

3.  Nuestra
información
está
almacenada en
unos 25,000 a
35,000 genes,
de acuerdo a
los resultados
derivados del
proyecto
genoma
humano.

4. ¿CÓMO DESCUBRIERON QUE EL DNA ERA
EL MATERIAL DE LA HERENCIA?
Probablemente, el punto de partida fueron las
ideas que prevalecían en ese momento:
Los cromosomas están relacionados con la
herencia.
En la composición química de los cromosomas
intervienen proteínas, DNA y RNA.
Alguna de estas tres sustancias debe ser la
responsable de la herencia.
Quien resulte responsable debe ser capaz de
duplicarse a si mismo.
Esta sustancia debe transmitirse a la
descendencia.

5. COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS ÁCIDOS
NUCLEICOS
Phoebus Aaron Levene
demostró que la unidad
estructural de los ácidos
nucleicos era el nucleótido, el
cual estaba formado por la
unión de tres compuestos
químicos:

6. a)Una base nitrogenada que puede ser
derivada de las purinas o de las pirimidinas.
Bases nitrogenadas presentes en la
estructura de los ácidos nucleicos.

7. B) UNA MOLÉCULA DE AZÚCAR DE 5
CARBONOS QUE PUEDE SER RIBOSA O
DESOXIRRIBOSA
Ribosa y desoxirribosa

8. C) UN GRUPO FOSFATO, DERIVADO DEL
ÁCIDO FOSFÓRICO.
Grupo fosfato

9. ¿CÓMO SE UNEN ESTOS TRES
COMPONENTES PARA FORMAR EL
NUCLEÓTIDO?

10. El nombre del nucleótido
depende de la base
nitrogenada que este
contenga en su estructura,
de acuerdo a esto, en los
ácidos nucleicos están
presentes los nucleótidos
de: timina, adenina, guanina,
citosina, timina y uracilo.

11. ÁCIDO
NUCLEICO
NUCLEÓTIDOS AZÚCAR
1.- DNA
Adenina,
Guanina,
Citosina,
Timina
Desoxirri
bosa
2.- RNA
Adenina,
Guanina,
Citosina,
Uracilo
Ribosa

12. ¿QUÉ ES BIOTECNOLOGÍA?
La biotecnología no es, en sí
misma, una ciencia; es un
enfoque multidisciplinario que
involucra varias disciplinas y
ciencias (biología, bioquímica,
genética, virología, agronomía,
ingeniería, química, medicina y
veterinaria entre otras).

13. En términos generales
biotecnología es el uso de
organismos vivos o de
compuestos obtenidos de
organismos vivos para
obtener productos de valor
para el hombre.

14. HISTORIA
Como tal, la biotecnología ha
sido utilizada por el hombre
desde los comienzos de la
historia en actividades tales
como la preparación del pan y
de bebidas alcohólicas o el
mejoramiento de cultivos y de
animales domésticos.

15.  Históricamente, biotecnología
implicaba el uso de organismos para
realizar una tarea o función. Si se
acepta esta definición, la biotecnología
ha estado presente por mucho tiempo.
Procesos como la producción de
cerveza, vino, queso y yogurt implican
el uso de bacterias o levaduras con el
fin de convertir un producto natural
como leche o jugo de uvas, en un
producto de fermentación más
apetecible como el yogurt o el vino.

16. LA BIOTECNOLOGÍA:
APLICACIONES
El compostaje: el cual
aumenta la fertilidad del suelo
permitiendo que
microorganismos del suelo
descompongan residuos
orgánicos.

17. Otras aplicaciones incluyen la
producción y uso de vacunas
para prevenir enfermedades
humanas y animales. En la
industria alimenticia, la
producción de vino y de
cerveza se encuentra entre
los muchos usos prácticos de
la biotecnología.

18. La biotecnología moderna está
compuesta por una variedad de
técnicas derivadas de la
investigación en biología celular
y molecular, las cuales pueden
ser utilizadas en cualquier
industria que utilice
microorganismos o células
vegetales y animales. Esta
tecnología permite la
transformación de la agricultura.

19.  La biotecnología consiste en un
gradiente de tecnologías que van
desde las técnicas de la biotecnología
"tradicional", largamente establecidas
y ampliamente conocidas y utilizadas
(e.g., fermentación de alimentos,
control biológico), hasta la
biotecnología moderna, basada en la
utilización de las nuevas técnicas del
DNA recombinante (llamadas de
ingeniería genética), los anticuerpos
monoclonales y los nuevos métodos de
cultivo de células y tejidos.

20. ¿CÓMO HA SIDO EL DESARROLLO Y LAS
APLICACIONES DE LOS AVANCES EN
BIOTECNOLOGÍA?
Durante las últimas décadas ha
contribuido a la transformación de
muchos aspectos de la industria
química, de la agricultura y de la
medicina una transformación que
ha salido del laboratorio a su
aplicación práctica con notable
rapidez.

21. Esta capacidad ha dependido de los
descubrimientos y avances de las
técnicas de biología molecular, del
mayor conocimiento del DNA como
material de la herencia, del código
genético, de los métodos de leer el
mensaje genético por secuenciación
de los genes, del uso de las enzimas
de restricción con las cuales es
posible cortar y unir fragmentos de
DNA en una forma dirigida y
deliberada.

22. Por consiguiente, la
biotecnología no es una ciencia
nueva; más bien es un término
nuevo que se ha dado a la
evolución y recientes avances
de la ciencia de la genética.
Esta ciencia se originó hacia
finales del siglo XIX con el
trabajo pionero de Gregor
Mendel.

23.  La biotecnología animal ha venido
desarrollándose durante las últimas
décadas. Las aplicaciones iniciales
se dirigieron principalmente a
sistemas diagnósticos, nuevas
vacunas y drogas, fertilización de
embriones in vitro, uso de hormonas
de crecimiento (administradas o vía
transgénesis) con el fin de
incrementar el crecimiento y la
producción de leche, los alimentos
animales y los aditivos de alimentos.

24. Los animales transgénicos
como el ‘ratón oncogénico’ han
sido muy útiles en trabajos de
laboratorio para estudios de
enfermedades humanas.
 Los anticuerpos
monoclonales (AcMC) se están
utilizando tanto en terapia para
enfermedades como para
diagnóstico.

25. En el caso del desarrollo
de la biotecnología
vegetal, hay dos
componentes importantes
e independientes: cultivos
de tejidos y biología
molecular.

26.  La habilidad de obtener moléculas de
DNA recombinante y de identificar y
clonar genes, fue articulada con los
trabajos pioneros de Braun (1941)
sobre la agalla de corona causada
por Agrobacterium tumefaciens. Esta
combinación eventualmente llevó a
la utilización de este patógeno del
suelo como vector natural para la
transformación genética de plantas
por parte de DeBlock y de Horsch
(1984).

28. Los primeros genes integrados
a especies cultivadas
suministran resistencia a
herbicidas, o a algunas plagas
o enfermedades. Una superficie
cada vez mayor de cultivos
transgénicos (algodón, canola,
maíz, soya y papa entre otros)
se está cultivando para uso y
consumo humano y animal.

29. La biotecnología ambiental
tampoco es un campo
nuevo: la elaboración de
compost (compostaje) y las
tecnologías de aguas
residuales son ejemplos
conocidos de la ‘antigua’
biotecnología ambiental.

30. Logros destacados de la
nueva biotecnología
ambiental incluyen la
limpieza de aguas y de
suelos contaminados con
productos del petróleo. La
biotecnología ambiental
(como otras biotecnologías).

31.  Esta concentración de esfuerzos
llevó al descubrimiento y
manufactura de los primeros
productos comerciales derivados
de la biotecnología, e.g., insulina
y hormona del crecimiento
humano, y posteriormente el
activador de plasminógeno y un
número de polipéptidos y
proteínas biológicamente activos.

32. CLASIFICACIÓN, APLICACIONES Y
TÉCNICAS USADAS EN
BIOTECNOLOGÍA
 De acuerdo al campo de aplicación la
biotecnología puede ser distribuida o
clasificada en cinco amplias áreas
que interactúan a saber:
Biotecnología en salud humana,
Biotecnología animal, Biotecnología
Industrial, Biotecnología Vegetal y
Biotecnología ambiental.

33.  Las técnicas biotecnológicas utilizadas
son comunes en los diferentes campos
de aplicación de la biotecnología, estas
se pueden agrupar en dos grandes
grupos de técnicas: Cultivo de tejidos y
Tecnología del DNA. La primera trabaja
a un nivel superior a la célula (con sus
componentes membranas,
cloroplastos, mitocondria, etc) e
incluye células, tejidos y órganos que
se desarrollan en condiciones
controladas.

34. La segunda, involucra la
manipulación de genes que
determinan las características
celulares ( de plantas, animales y
microorganismos), lo que
significa el trabajar a nivel de
DNA: Aislamiento de genes, su
recombinación y expresión en
nuevas formas y su transferencia
a células apropiadas.

35. La transformación genética y otras
técnicas de mejoramiento de
cultivos han sido utilizados para
lograr cuatro objetivos principales:
cambiar las características de
productos, mejorar la resistencia a
patógenos y plagas en vegetales,
incrementar la producción e
incrementar el valor nutricional de
alimentos.

36. Los cultivos transgénicos
tienen el potencial para
contribuir a incrementar la
calidad en los alimentos y la
producción, la calidad en el
ambiente (reduciendo los
requerimientos de químicos)
y la salud humana.

39. BIOTECNOLOGÍA ANIMAL Y EN SALUD
HUMANA
Las biotecnologías proporcionan
un amplio rango de usos
potenciales en animales y
humanos. Por ejemplo, puesto
que cada criatura es única, cada
una posee una "receta"
(composición) única de DNA

40.  Utilizando las técnicas de RFLPs (Polimorfismo
en longitud de fragmentos de restricción) se
pueden obtener DNA 'fingerprints' (identidad
molecular). Cualquier organismo puede ser
identificado por composición molecular, en
consecuencia este 'fingerprint' puede ser
usado para determinar las relaciones familiares
en litigios de paternidad, para confrontar
donantes de órganos con receptores en
programas de transplante, unir sospechosos
con la evidencia de DNA en la escena del
crimen (biotecnología forense), o servir como
indicativo de pedigrí para mejoramiento en
semillas y ganado.

41.  Al utilizar las técnicas de
secuenciación de DNA y de PCR
(reacción de polimerasa en
cadena) los científicos pueden
diagnosticar infecciones virales,
bacterianas o fúngicas, distinguir
entre individuos cercanamente
emparentados, o mapear la
localización especifica de los
genes a lo largo de la molécula de
DNA en las células.

42. La reacción en cadena de la
polimerasa (PCR): con la que se
consigue aumentar el número de
copias de un fragmento
determinado de ADN, por lo
tanto, con una mínima cantidad
de muestra de ADN, se puede
conseguir toda la que se
necesite para un determinado
estudio.

44.  La clonación somática que permitió
la clonación somática de una oveja,
ofrece nuevas posibilidades en el
mejoramiento animal, conservación
de recursos genéticos animales y
como una herramienta de mayor
costo efectivo para investigación y
entrenamiento. Las técnicas
relacionadas de transferencia de
embriones, criopreservación de
embriones y semen e inseminación
artificial son ampliamente utilizadas,
con impacto significativo.

47. BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL
 Las tecnologías de DNA ofrecen
muchas posibilidades en el uso
industrial de los microorganismos con
aplicaciones que van desde producción
(a través de procesos industriales y
agro procesos) de vacunas
recombinantes y medicinas tales como
insulina, hormonas de crecimiento e
interferón, enzimas y producción de
proteínas especiales

48. BIOTECNOLOGÍA VEGETAL
En la base de las nuevas
biotecnologías desarrolladas
están las técnicas de aislamiento
de células, tejidos y órganos de
plantas y el crecimiento de estos
bajo condiciones controladas (in
vitro).

49. Inducción
de la célula,
tejido u
órgano al
cultivo in
vitro

50. Proliferación
o
multiplicación
in vitro

51. Enraizamiento in vitro

52. Adaptación y crecimiento
in situ.

53. BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
La biotecnología ambiental
se refiere a la aplicación de
los procesos biológicos
modernos para la protección
y restauración de la calidad
del ambiente.

54.  La biorremediación es el uso de
sistemas biológicos para la reducción
de la polución del aire o de los
sistemas acuáticos y terrestres. Los
sistemas biológicos utilizados son
microorganismos y plantas. La
biodegradación con microorganismos
es la opción más frecuentemente
usada. Los microorganismos pueden
degradar la mayoría de compuestos
para suplir sus necesidades
energéticas y de crecimiento. Estos
procesos de biodegradación pueden o
no necesitar aire.

55.  Algunas aplicaciones de la
biorremediación son
tratamientos de aguas
domésticas e industriales,
aguas procesadas y de
consumo humano, aire y
gases de desecho, suelos y
tratamientos de suelos y
desechos sólidos.

56. Para la detección y el monitoreo de
contaminantes existe actualmente un
amplio rango de métodos biológicos.
Medidas a largo plazo incluyen el cálculo
del número de especies vegetales,
animales y microorganismos, cálculo del
número de individuos en esas especies o
el análisis de los niveles de oxígeno,
metano y otros compuestos en el agua.
Mas recientemente métodos de
detección biológica usando biosensores
e inmunoanálisis han sido desarrollados
y comercializados.

57.  Los biosensores microbianos son
microorganismos que producen una
reacción al contacto con la sustancia que
percibe. Usualmente estos producen luz la
cual cesa al entrar en contacto con
sustancias que son tóxicas pera ellos. Se
utilizan a la vez microorganismos que
naturalmente emiten luz y microorganismos
desarrollados especialmente.
 La mayoría de los biosensores son una
combinación de recursos electrónicos y
biológicos - a menudo construidos con un
microchip.

58.  La ingeniería genética es una
técnica que consiste en la
introducción de genes en el
genoma de un individuo que
carece de ellos. Se realiza a través
de las enzimas de restricción que
son capaces de "cortar" el ADN en
puntos concretos.

59. Se denomina ADN
recombinante al que se ha
formado al intercalar un
segmento de ADN extraño en
un ADN receptor. Por ejemplo,
la integración de un ADN vírico
en un ADN celular.
 La ingeniería genética
incluye un conjunto de técnicas
biotecnológicas, entre las que
destacan:

60.  la tecnología del ADN
recombinante: con la que es
posible aislar y manipular un
fragmento de ADN de un
organismo para introducirlo en
otro.
 La secuenciación del ADN: Técnica
que permite saber el orden o
secuencia de los nucleótidos que
forman parte de un gen.

61. la reacción en cadena de la
polimerasa (PCR): con la que
se consigue aumentar el
número de copias de un
fragmento determinado de
ADN, por lo tanto, con una
mínima cantidad de muestra de
ADN, se puede conseguir toda
la que se necesite para un
determinado estudio.

62. APLICACIONES DE LA INGENIERÍA
GENÉTICA
 Se abre un campo que nos ofrece
además la posibilidad de utilizar
plantas y animales transgénicos así
como microorganismos modificados
genéticamente para producir fármacos
u otros productos de utilidad para el
hombre, entre los que se pueden citar:
la insulina humana, la hormona del
crecimiento, interferones, la obtención
de nuevas vacunas o la clonación de
animales.

63.  Esta tecnología nos permite obtener
fragmentos de ADN en cantidades
ilimitadas, que llevará además el gen o
los genes que se desee. Este ADN
puede incorporarse a las células de
otros organismos (vegetales, animales,
bacterias...) en los que se podrá
"expresar" la información de dichos
genes.

64. (De una manera muy simple
podemos decir que "cortamos"
un gen humano y se lo
"pegamos" al ADN de una
bacteria; si por ejemplo es el
gen que regula la fabricación
de insulina, lo que haríamos al
ponérselo a una bacteria es
"obligar" a ésta a que fabrique
la insulina.

65. Por lo tanto en la tecnología del ADN
recombinante podemos diferenciar
cuatro etapas básicas:
Corte específico del ADN en fragmentos
pequeños y manejables mediante la
utilización de un tipo de enzimas
conocidas como enzimas de restricción
que pueden considerarse como las
"tijeras moleculares". Estas enzimas se
aislaron en bacterias y se identifican con
distintos nombres, siendo lo
característico de ellas estos dos
principios:

66. Cada enzima de restricción
reconoce una secuencia
específica de nucleótidos y corta
en ese punto cada una de las
cadenas de ADN.
Los extremos libres que quedan
se llaman extremos pegajosos,
porque pueden unirse a otros
fragmentos de ADN que hayan
sido cortados por la misma
enzima de restricción.

69. Los fragmentos obtenidos
después de la actuación de las
distintas enzimas de
restricción, se pueden separar
por tamaños, es decir, según el
número de pares de
nucleótidos que llevan,
mediante la técnica de
electroforesis y así estudiar los
distintos trozos.

70.  En el proceso de la
electroforesis se prepara una
mezcla de fragmentos de ADN
y se ponen en distintas
soluciones. Los fragmentos se
desplazan en relación inversa
con su tamaño, los fragmentos
más pequeños se mueven
rápidamente, mientras que los
grandes lo hacen muy
lentamente.

72. INSERCIÓN DE LOS FRAGMENTOS DE
ADN
Esta inserción se realiza en
vectores de clonado, que son los
agentes transportadores capaces
de introducirlos en las células
hospedadoras. Los vectores de
clonación son pequeñas
moléculas de ADN, que tienen
capacidad para autorreplicarse
dentro de las células
hospedadoras.

73. Se utilizan con frecuencia dos
tipos de vectores de clonación:
plásmidos y virus.
Plásmidos. Son moléculas de
ADN circular, con un tamaño
menor que el del cromosoma. Se
replican con independencia del
cromosoma bacteriano ya que
tienen su propio origen de
replicación.

74.  En esta
secuencia de
dibujos se
puede ver
como se
realiza la
inserción de
un gen en un
plásmido.
En la figura a
tenemos un
gen(color
rojo) que
interesa
insertar en un
plásmido
(color
turquesa)

75.  En la figura
b, vemos
como una
enzima de
restricción
ha cortado el
gen y el
plásmido,
quedando
unos bordes
cohesivos o
pegajosos.

76.  La unión del ADN que
contiene el gen que se
desea clonar con el
vector de clonación, se
realiza por medio de
otras enzimas,
denominadas ADN-
ligasas, que unen
ambos trozos de ADN.
El resultado es una
molécula de ADN
recombinante, ya que
contiene fragmentos
de ADN de distinta
procedencia.

77. Bacteriófagos. El proceso es
similar, se trata de insertar el
gen deseado en un fragmento
de ADN vírico (figura d)
Posteriormente se
ensamblarán las distintas
partes del virus (figura e). Así
quedará el virus completo
(figura f). En el siguiente paso
se insertará este ADN por el
proceso de la TRANSDUCCIÓN.

81.  Cósmidos. Son plásmidos que
contienen el fragmento de ADN
deseado que posee un borde
cohesivo procedente del genoma
del fago lambda (extremo cos) y se
empaqueta en el interior de un
fago. Se construye el cósmido
uniendo los tres elementos víricos,
y el resultado final es poder
introducir en la célula receptora
fragmentos largos de ADN.

83. MÉTODOS DE INTRODUCCIÓN DEL
VECTOR.
El siguiente paso será introducir
el vector de clonación que
contiene el gen que se quiere
clonar en la célula hospedadora,
para que ésta, al multiplicarse,
origine un clon celular que lleve el
gen concreto.
 Existen varios métodos que
dependerán del tipo de célula
fundamentalmente.

84. En bacterias (células procariotas),
mediante estos procesos:
Transformación. Ocurre
espontáneamente en ciertos tipos de
bacterias y se consigue artificialmente
sometiendo a la célula bacteriana a
tratamientos físicos y químicos.
La célula capta moléculas de ADN que
se encuentran en el medio externo, las
introduce en su interior y las incorpora a
su genoma.

86. Transducción. Este método consiste
en introducir el ADN en la célula
hospedadora mediante un virus,
utilizando como vector de clonación el
genoma del virus.
En la siguiente figura puede verse el
proceso en tres etapas. El número 1
corresponde al virus aproximándose a
una bacteria. Se puede observar como
lleva un genoma ya con el gen que
interesa clonar.

87. El siguiente momento 2,
corresponde al contacto
entre el virus y la pared
bacteriana, en cuya zona de
contacto se produce un poro
por donde como vemos en
la etapa 3, el virus inyecta
su ADN al interior de la
célula bacteriana.