Recomendados
Más contenido relacionado
La actualidad más candente
La actualidad más candente (19)
Destacado
Similar a Ingeniería genética
Similar a Ingeniería genética (20)
Último
Último (20)
Ingeniería genética
- 1. INGENIERÍA GENÉTICA IES VICENTE ALEIXANDRE BLANCA CANO CORDERO
- 2. Ingeniería genética 1º BACHILLERATO MYRIAM SOMÉ RODRÍGUEZ ÍNDICE 1. Introducción……………………………………………………………………………….2 1.1 Historia…………………………………………………………………………..2 2. ¿Qué es la ingeniería genética?.........................................................................................................3 3. ¿Qué es el genoma humano?.............................................................................................................4 3.1 ¿Para qué sirve?.......................................................................................................................4 4. ¿Qué es un gen?....................................................................................................................................5 5. ¿Qué es un cromosoma?.....................................................................................................................6 6. Ingeniería genética en personas………………………………………………………….7 7. Técnicas…………………………………………………………………………………….8. 8. Aplicaciones de la ingeniería……………………………………………………………...10 9. Ventajas e inconvenientes ………………………………………………………………..12. 10. Proyecto genoma humano………………………………………………………………...13 1
- 3. Ingeniería genética 11. Bibliografía…………………………………………………………………………………14 Introducción Todo organismo contiene una enorme cantidad de información. Esta información se encuentra almacenada en una macromolécula que se halla en todas las células: el ADN. Este ADN está dividido en gran cantidad de subunidades llamadas genes (Varía según la especie). Cada gen contiene la información necesaria para que la célula sintetice una proteína. Así, el genoma, va a ser el responsable de las características del individuo. Los genes controlan todos los aspectos de la vida de cada organismo, incluyendo metabolismo, forma, desarrollo y reproducción. Por ejemplo, la síntesis una proteína X hará que en el individuo se manifieste el rasgo "pelo oscuro", mientras que la proteína Y determinará el rasgo "pelo claro". 1.1 Historia Las primeras especulaciones sobre la reproducción y la herencia fueron por parte de Aristóteles en el 320a.C., pero no es hasta 1866 cuando Mendel describe las unidades fundamentales de la genética (genes) usando guisantes como representación. 1966 se descifra el código del ADN completo. Hasta comienzos de la década de 1970 no se conocían técnicas adecuadas para manipular el ADN en tubos de ensayo. Debido a que las moléculas de ADN son de gran tamaño, cuando se las intentaba fragmentar los cortes se producían al azar, con lo cual se descomponía la información genética contenida en ellas de forma tal que era prácticamente imposible de recomponer. En 1973 los investigadores Stanley Cohen y Herbert Boyer producen el primer organismo recombinando partes de su ADN en lo que se considera el comienzo de la ingeniería genética. En 1997 se clona el primer mamífero, la Oveja Dolly. Actualmente la Ingeniería Genética está trabajando en la creación de técnicas que permitan solucionar problemas frecuentes de la humanidad como, por ejemplo, la escasez de 2
- 4. Ingeniería genética donantes para la urgencia de trasplantes. En este campo se están intentando realizar cerdos transgénicos que posean órganos compatibles con los del hombre. 2.¿Qué es la ingeniería genética? La ingeniería genética es una rama de la genética que se concentra en el estudio del ADN, pero con el fin su manipulación. En otras palabras, es la manipulación genética de organismos con un propósito predeterminado (alteración del genotipo para obtener un fenotipo concreto). Esta ingeniería promete curar enfermedades genéticas como la fibrosis quística, e incrementar la resistencia de las personas a las enfermedades infecciosas. Se especula igualmente que la ingeniería genética podría ser además utilizada para cambiar la apariencia física, el metabolismo, e incluso mejorar las facultades mentales como la memoria y la inteligencia; aunque por ahora, estos usos se limitan a la ciencia ficción. 3
- 5. Ingeniería genética 3.¿Qué es el genoma humano? El genoma humano es el código genético de los seres humanos y que contienen las claves de la herencia, es decir, es el conjunto de genes que los forman. En este material genético está contenida toda la información para la construcción y el funcionamiento del cuerpo humano. El código genético se encuentra en cada una de nuestras células. Su conocimiento, o lectura, hace posible entender los procesos de transmisión de todo tipo de características, incluidas las patológicas. El genoma humano comprende entre 20.000 y 25.000 genes distintos, distribuidos en 23 cromosomas. Toda esta información está codificada por el ADN (ácido desoxirribonucleico) que se organiza en una estructura de doble hélice formada por cuatro bases nitrogenadas que se unen siempre en pares de adenina con timina y citosina con guanina. Según como se alineen las bases se obtiene una secuencia u otra. 3.1 ¿Para qué sirve el genoma humano? La utilidad del genoma humano es permitir conocer la causa de la mayoría de las enfermedades. Su conocimiento permite diagnosticar y curar, por lo que predicen los riesgos potenciales de ocurrencia en algunas personas. Algunos de los beneficios prácticos del genoma humano ya existen en la actualidad. Actualmente ya existen medios para detectar si un individuo está predispuesto a padecer ciertos tipos de cáncer o un embrión hereda ciertas enfermedades graves. Los principales beneficios de estas investigaciones sólo llegarán cuando se descubran la función de cada gen humano. 4
- 6. Ingeniería genética 4 .¿Qué es un gen? Un gen es la unidad física y funcional básica de la herencia.Todo el mundo tiene entre 50.000 y 100.000 genes diferentes en el núcleo de cada célula de su cuerpo. Los genes influyen en el funcionamiento y desarrollo de los órganos y determinan la producción de proteínas. Las mutaciones genéticas son responsables de una serie de enfermedades tales como el cáncer, la fibrosis quística y la esquizofrenia. 5
- 7. Ingeniería genética 5.¿Qué es un cromosoma? Son estructuras que llevan genes. En el ser humano, cada célula contiene normalmente 23 pares de cromosomas, para un total de 46. Un par de cada cromosoma proviene del padre y otro de la madre. Veintidós de estos pares son llamados autosomas, y tienen el mismo aspecto tanto en hombres como en mujeres. El par 23 lo forman los cromosomas sexuales, que difieren entre hombres y mujeres. Las mujeres tienen dos copias del cromosoma X, mientras que los hombres tienen un X y un cromosoma Y. El análisis de los cromosomas – llamado cariotipo – permite la detección de anomalías. A menudo, este análisis se hace en el feto para determinar si el bebé puede nacer con problema 6
- 8. Ingeniería genética 6. Ingeniería genética en personas Al hablar de ingeniería genética a todos se nos presenta la duda ¿Podría aplicarse en el ser humano? Actualmente los grandes avances en el conocimiento están empezando a permitir la manipulación genética del ser humano para eliminar enfermedades hereditarias o quizás en un futuro no tan lejano modificar nuestra especie. La capacidad de eliminar el factor azar de nuestro perfil genético está cada vez más cerca gracias al gran número de investigaciones que se han llevado a cabo. Sin embargo, una de las cuestiones que más preocupa a la comunidad científica tiene que ver con la liberación de organismos genéticamente modificados. Por una parte, éstos pueden aportar al mejoramiento de la productividad del planeta, pero en realidad son nuevos elementos incorporados al ecosistema, cuyo comportamiento y forma de interacción con especies ya existentes se desconocen. La ingeniería genética en humanos no sólo podría salvar la vida de numerosas personas sino que también marcaría un antes y un después en el campo de la medicina. 7
- 9. Ingeniería genética 7. Técnicas En biotecnología se utilizan una gran cantidad de técnicas para la modificación y la manipulación del ADN. De todas ellas las más destacadas son: ·LA SECUENCIACIÓN DEL ADN ➢ Técnica que permite saber el orden o secuencia de los nucleótidos que forman parte de un gen. ·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. 8
- 10. Ingeniería genética ·TECNOLOGÍA DEL ADN RECOMBINANTE ➢ Permite aislar y manipular un fragmento de ADN de un organismo para introducirlo en otro. Es la más utilizada de todas actualmente y uno de sus usos más destacados es la producción de insulina para diabéticos. Si tomamos el ejemplo de la insulina los pasos a seguir serían: 1. Seleccionamos un gen de insulina de un ser humano 2. Tomamos un plásmido de una bacteria y lo cortamos (mediante enzimas) para la inserción del gen. 3. Insertamos el gen dentro del plásmido y seguidamente, éste dentro de la bacteria. 4. La bacteria que ha sido modificada genéticamente empezará a producir insulina válida para el uso humano. 9
- 11. Ingeniería genética 8. Aplicaciones de la ingeniería genética La manipulación genética de animales para potenciar la producción de sustancias aprovechables industrialmente, o para aumentar su efectividad depredadora contra insectos y plagas, son otras de las aplicaciones con las que se está trabajando, así como aumentar la resistencia de los peces al frío, hacerles crecer más deprisa o ayudarles a resistir algunas enfermedades. El gen introducido en el organismo transgénico se expresa dando una proteína que realiza una determinada función en el organismo. Las aplicaciones son: ➔ Obtención de fármacos: genes humanos en bacterias para obtener en grandes cantidades fármacos. Insulina, proteínas de coagulación de suero sanguíneo o vacunas. ➔ Mejora de producción agrícola: transferir a plantas y animales genes de resistencia a herbicidas, aumentan valor nutritivo, mayor crecimiento, suministro hormonas animales,etc. consiguiendo así una mejora en estos alimentos. Se puede desarrollar de dos maneras: ➔ clonación: Dolly la oveja, como primer mamífero en ser clonado de una célula adulta, es de sobra el clon más famoso del mundo. Antes de Dolly, ya se habían producido varios clones en el laboratorio, incluidos sapos, ratones y vacas que se clonaron de una célula adulta. Este fue el mayor logro científico ya que demostró que el ADN de células adultas, a pesar de haberse especializado en un solo tipo de célula, puede usarse para crear un organismo entero. ➔ Obtención de plantas y animales transgénicos (OMG) 10
- 12. Ingeniería genética ➔ Biosanitarias: ◆ Tratamiento enfermedades genéticas: se sustituye el gen defectuoso por otro sano. Dopaje génico. ◆ Terapia genética: consiste en la curación de enfermedades de origen genético. ◆ Prevención de enfermedades genéticas: si se detecta un gen defectuoso que se transmite a los gametos se podría cambiar por uno no defectuoso. ◆ Obtención de insulina. 11
- 13. Ingeniería genética 9. Ventajas e inconvenientes Ventajas Inconvenientes ❖ El principal avance de la Ingeniería Genética consiste en la capacidad para crear especies nuevas a partir de la combinación de genes de varias existentes, combinando también por lo tanto sus características. ❖ Podría resultar peligroso en algunos organismos haciéndose resistentes a los antibióticos, o incluso insectos haciéndose resistentes a los pesticidas. ❖ Busca curas a enfermedades genéticas para que las nuevas generaciones nazcan más sanas. ❖ Podría accidentalmente crear nuevos venenos y enfermedades. ❖ Consigue que se cultiven plantas con mayor tolerancia a la sequía o protegidos frente a virus. ❖ La contaminación biológica es el mayor peligro resultante de la ingeniería genética. Nuevos organismos vivos, bacterias y virus serán soltados para reproducir, migrar y mutar. Pasarán sus nuevas características a otros organismos y nunca se podrán recuperar o contener. ❖ Cultivos con genes de bacterias para que desarrollen toxinas insecticidas o tomates con genes de pez para retrasar la marchitación. ❖ La modificación genética del ganado lleva a animales enfermos y sufrientes y a un alimento de mala calidad. Ya se están criando animales con enfermedades para experimentos y una vida de sufrimiento. ❖ Permitir el cultivo de hortalizas en áreas desérticas hasta ahora estériles o aumentar el tamaño de los frutos cultivados. ❖ La venta de semillas genéticamente modificadas hace peligrar la biodiversidad de los cultivos por la pérdida de las semillas tradicionales. 12
- 14. Ingeniería genética 10. PROYECTO GENOMA HUMANO El PGH fue una investigación iniciada en 1990 y finalizada en 2003 coordinada por muchos laboratorios que proponía determinar la secuencia completa del genoma humano, localizando con exactitud los aproximados 100.000 genes que son responsables de las instrucciones genéticas de lo que somos desde el punto de vista biológico. En la actualidad los científicos están de acuerdo en que más de 6.000 enfermedades tiene un origen claramente hereditario y de ellas, tan solo en un 3% de los casos se ha podido llegar a identificar el gen responsable de la misma. Enfermedades como el Parkinson, Alzheimer, hemofilia, Síndrome de Down, multitud de patologías cardiacas, etc. podrían beneficiarse directamente de los avances en el conocimiento del genoma. El PGH acabó 3 años de lo previsto y sin el resultado esperado, pero sí que ayudó a conocer información e indagar en un tema un tanto desconocido. 13