El documento trata sobre el ADN y la biotecnología. Explica que el ADN almacena la información genética y está formado por nucleótidos unidos en cadenas. También describe técnicas de biotecnología como la ingeniería genética y el ADN recombinante, que permiten manipular y transferir genes entre organismos. Finalmente, resume aplicaciones como la producción de proteínas y organismos transgénicos.

1. QUINGA JUAN
SANDOVAL LENIN
TARCO STEFANY
TORRES JOHANA

2. ADN
 El ADN es la biomolécula encargada
de almacenar la información
genética de la célula. Se encuentra
en el núcleo de las células eucariotas
y forma parte de los cromosomas.
 El ADN está formado por la unión de
pequeñas unidades denominadas
nucleótidos.
 Éste se forman por la unión de tres
moléculas: pentosa, ácido fosfórico y
una base nitrogenada.

3.  En el ADN existen cuatro
tipos de nucleótidos
distintos, que se
designan con las letras
A, T, C y G segundo la
base nitrogenada que
contienen: adenina,
timina, citosina y
guanina.
 Los nucleótidos se unen
formando largas cadenas
en las que las bases se
disponen de forma
lateral.
 Estas cadenas forman
una doble hélice en la
que los nucleótidos se
unen a través de bases
nitrogenadas.

4. BIOTECNOLOGÍA
 La biotecnología es un área multidisciplinaria, que
emplea la biología, química y procesos, con gran uso en
agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias
forestales y medicina.
 Probablemente el primero que usó este término fue el
ingeniero húngaro Karl Ereky, en 1919.
 La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica
que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus
derivados para la creación o modificación de productos
o procesos para usos específicos

5. BIOTECNOLOGÍA
ADN

6. Biotecnología: Conjunto de técnicas que utilizan las potencialidades de
los organismos vivos o de compuestos procedentes de ellos (enzimas,
hormonas, antibióticos ….), para la obtención de productos, bienes y
servicios
Biotecnología moderna: en los últimos
30 años, avances en microbiología,
inmunología e ingeniería genética, con
manipulación selectiva y programada de
material genético
Biotecnología contemporánea
Clonación, nanotecnología,
biomateriales, reprogramación
Biotecnología tradicional:
procesos de fermentación
de bacterias y levaduras
desde hace miles de años

7. APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA

8. APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA

9. Se descubrió posteriormente que esta práctica se venía haciendo en la
naturaleza de forma espontánea desde hace millones de años en los
vegetales a través de la bacteria llamada Agrobacterium tumefaciens.
ORGANISMOS TRANSGÉNICOS
Organismo transgénico: es aquél que ha sufrido la alteración de su material
hereditario (genoma) por la introducción artificial (manipulación genética) de un
gen exógeno, esto es, proveniente de otro organismo completamente diferente.
Aparentemente no existen barreras para mezclar los genes (DNA) de dos
especies diferentes. Existen bioherramientas moleculares para componer y
descomponer al DNA, intercambiando así fragmentos específicos de ADN de
distintas especies e incluso transferirlos a bacterias.
Las bacterias producen hoy en día, proteínas humanas por ingeniería genética
como el interferón, la insulina y la hormona del crecimiento, de gran importancia
en la medicina.

10. Microorganismos transgénicos
Producción de alimentos
Eliminación de basuras
Obtención de materias primas para la industria
Descontaminar lo que las industrias han contaminado
Animales de granja
(cerdos, ovejas, borregos)
"biorreactores“ de proteínas terapéuticas humanas en
su leche (antitripsina, factor VIII de coagulación…)
Plantas transgénicas "nueva revolución verde“
Resistentes a sequías, a herbicidas o a plagas de insectos,
Maduración tardía o con características para mantener el color y
sabor después de congelación
Ejemplos : algodón, la soja, la papa, el tomate y al maíz
ORGANISMOS TRANSGÉNICOS

11. La Ingeniería Genética
Conjunto de técnicas, nacidas de la Biología molecular, que permiten
manipular el genoma de un ser vivo, introduciendo genes en un organismo
que carece de ellos
Enzimas de restricción
Capaces de cortar el ADN por puntos
concretos
ADN Recombinante
Segmento de ADN extraño intercalado
en un ADN receptor
Se realiza por
Se obtiene
Técnicas biotecnológicas
•Recombinación de ADN
•Secuenciación del ADN
•Reacción en cadena de la polimerasa
•Aplicaciones diversas
Incluye
INGENIERÍA GENÉTICA

12. ADN RECOMBINANTE
 En la década de 1950 se descubrió que los genes no eran nada más y
nada menos que cadenas de nucleótidos.
 Un descubrimiento que parece tan sencillo desencadenó, sin embargo,
el nacimiento de una nueva era: la de la tecnología del ADN
recombinante.
 La primera molécula de ADN recombinante fue creada por Paul Berg, a
comienzos de los 70. Para aquella época, los biólogos moleculares
habían aprendido a alterar genes individuales, cortar y pegar pedazos
de ADN de diferentes organismos y moverlos de uno a otro.
 Otros pioneros de esta tecnología fueron Stanley Cohen, un genetista
estadounidense, y Herbert Boyer, un bioquímico de la misma
nacionalidad .

13. TECNOLOGÍA DEL ADN
RECOMBINANTE
 ADN recombinante es una
molécula que proviene de la
unión artificial de dos
fragmentos de ADN.
 Por lo tanto, la tecnología de
ADN recombinante es el
conjunto de técnicas que
permiten aislar un gen de un
organismo, para su posterior
manipulación e inserción en
otro diferente. De esta
manera podemos hacer que
un organismo (animal,
vegetal, bacteria, hongo) o
un virus produzca una
proteína que le sea
totalmente extraña.

14.  Estas técnicas se emplean normalmente para la
producción de proteínas en gran escala, ya que
podemos hacer que una bacteria produzca una proteína
humana y lograr una superproducción.
 Como las bacterias se multiplican muy rápidamente y
pueden expresar grandes cantidades de proteínas, es
posible lograr una sobreproducción de la proteína
deseada.

15. El desarrollo de la tecnología del ADN
recombinante fue posible gracias a
varias líneas de investigación 1) El conocimiento de las enzimas de restricción
 2) La replicación y reparación de ADN
 3) La replicación de virus y plásmidos
 4) La síntesis química de secuencias de nucleótidos.

16. LAS ETAPAS EN LA PRODUCCIÓN
DE ADN RECOMBINANTE
 1. Preparación de la
secuencia del ADN para
su clonación
Es la parte esencial del
proceso, ya que el ADN
debe separarse y
concentrarse
 2. Preparación de un
vector de clonación
El vector es el portador de
la secuencia de ADN que
se desea clonar.
 3. Formación del
ADN
recombinante
En esta etapa se
produce la unión
covalente del
vector y el ADN
inserto mediante
una ligasa.

17.  4. Introducción del ADN recombinado
Para la clonación (replicación del ADN recombinante) se
necesita la maquinaria celular. Por ello, hay que
introducir el ADN recombinante en una
célula anfitriona.
Los tipos de células anfitrionas son:
 Células bacterianas: son las más utilizadas, ya que
tienen una alta velocidad de replicación, un bajo
coste de mantenimiento de las colonias y son
fácilmente manipulables.
 Células eucariotas:

18.  5. Propagación del cultivo
Se induce la división de células anfitrionas, de forma
que se producen también copias de ADN
recombinante y, por ello, la clonación.
Primero se efectúa una siembra en placas Petri con
agar como medio de cultivo. Se dejan crecer las
colonias. Cada una de ellas será seleccionada y
transferida a distintos medios líquidos, donde
seguirá aumentando el número de individuos de la
colonia.

20. Clonación del ADN
La clonación de un gen consiste en introducirlo en una célula de modo que se
copie y se mantenga
El gen se inserta en un ADN llamado vector de clonación (plásmidos),
capaz de entrar y replicarse de forma independiente en una célula huésped
Resultado: ADN recombinante. Permite obtener grandes cantidades del gen
insertado en la célula hospedadora adecuada apropiada
Las genotecas de ADN permiten guardar indefinidamente el ADN de un
organismo
Un plásmido recombinante en una bacteria se replica con ella pudiendo
obtenerse y aislarse millones de copias de dicho plásmido

21. Clonación del ADN
1. Obtención de plásmido
recombinante
2. Transformación de
bacterias
3. Selección de bacterias
transformadas
4. Crecimiento de bacterias
transformadas
5. Aislamiento de los
plásmidos recombinantes
Proceso de clonación de un gen en bacterias

22. Clonación del ADN
Ejercicios:
http://personales.ya.com/geopal/biologia_2b
/unidades/ejercicios/act8abiointema6.htm
Prácticas de ejercicios similares en la página indicada

23. Reacción en cadena de la polimerasa (Polymerase Chain Reaction)
La reacción en cadena de la polimerasa (PCR), es una técnica que permite
amplificar entre cientos de miles y millones de veces, en el transcurrir de
pocas horas e in vitro, pequeñas cantidades de ADN.
Es un método alternativo a la clonación muy rápido y eficaz
Por su alta sensibilidad, esta técnica permite identificar un gen a partir de un
solo cabello, una célula somática o un espermatozoide.
Ha facilitado, y en muchos casos hecho posible, la tarea de identificación de
personas, por ejemplo de hijos de desaparecidos, mediante el análisis de
muestras del niño y de su abuela materna
Aplicaciones médicas de la PCR en nuevas estrategias de diagnóstico:
Detectar agentes infecciosos como los virus de las hepatitis B y C
Regiones del genoma del virus de la inmunodeficiencia humana (HIV)
Diagnosticar la presencia o ausencia de HIV en recién nacidos de madres
seropositivas.
Diagnóstico de hemofilias A y B, la distrofia muscular y la fibrosis quística, o
reconocer mutaciones de genes vinculadas con enfermedades oncológ icas

24. El método se basa, en la realización de tres reacciones sucesivas llevadas
a cabo a distintas temperaturas. Estas reacciones se repiten cíclicamente
entre veinte y cuarenta veces
Primer paso: La muestra se calienta hasta lograr la separación de las dos
cadenas que constituyen el ADN, "desnaturalización".
Segundo paso: la temperatura se reduce para permitir el "apareamiento" de
cada una de dos cadenas cortas de oligonucleótidos (inicidores o primers)
con cada una de las hebras separadas del ADN molde.
Los “primers” son sintetizados en el laboratorio y diseñados de manera tal
que permiten definir los límites del tramo de ADN que se desea replicar
Tercer paso: la ADN polimerasa produce la “extensión” de los primers, en el
espacio comprendido entre ambos, sintetizando las secuencias
complementarias de las hebras del ADN molde (la Tª la condiciona la
polimerasa
Reacción en cadena de la polimerasa (Polymerase Chain Reaction)

25. Reacción en cadena de la polimerasa (Polymerase Chain Reaction)

26. Reacción en cadena de la polimerasa (Polymerase Chain Reaction)
ADN polimerasa de E. coli
se desactiva a la alta
temperatura de la
desnaturalización del ADN,
por lo cual debía
agregarse enzima fresca al
comenzar el tercer paso de
cada ciclo.
Este inconveniente fue
solucionado de manera
ingeniosa cuando se la
reemplazó por su
equivalente de la bacteria
"termófila" Thermus
aquaticus
http://www.youtube.com/watch?
v=N6kBo_pTOA8

27. Reacción en cadena de la polimerasa (Polymerase Chain Reaction)
APLICACIÓN: amplificar ADN
•Fragmentos de ADN antiguos (momias,
fósiles..)
•ADN de la escena de un crimen
•ADN de células embrionarias para
diagnóstico prenatal
•ADN de genes virales

28. El plásmido Ti o T-ADN
de Agrobacterium
contiene genes (onc) que
provocan una mayor
producción de hormonas
de crecimiento con la
formación del tumor o
agalla.
Se eliminan de Ti los genes onc y se sustituyen por otros genes que interese
clonar, se habrá obtenido un sistema eficaz para introducir ADN interesante a la
planta, evitando la aparición de la enfermedad
INGENIERÍA GENÉTICA: Agricultura y medio ambiente
•Tradicionalmente se han mejorado los cultivos por selección de ejemplares
•Actualmente se mejoran características con técnicas de ADN recombinante:
-Plantas transgénicas-

29. INGENIERÍA GENÉTICA: Agricultura y medio ambiente
Actualmente se consiguen mejorar diferentes características con técnicas de
ADN recombinante -Plantas transgénicas-
FASES:
1. Transferencia
de genes
2. Regeneración
de plantas
completas
•Resistencia a herbicidas
(mejora vegetal)
•Resistencia al glifosfato herbicida
no selectivo, con gen de E. coli
resistente, clonado e incorporado
•Resistencia a plagas, con toxina de
Bacillus turingiensis
•Resistencia a virus, con proteínas
de la cápsida de dicho virus

30. •Plantas farmaceúticas
(biofarmaceútica)
•Producción de proteínas humanas,
vacunas, anticuerpos, mas económicas y
contienen mecanismos de modificación
postraduccional de las proteínas, a
diferencia de las bacterias
•Mejora del producto (alimentos)
•Arroz transgénico –arroz dorado- con
βcaroteno (vit A)
INGENIERÍA GENÉTICA: Agricultura y medio ambiente

31. •Medio Ambiente:Utilización de organismos genéticamente modificados para eliminar contaminantes
INGENIERÍA GENÉTICA: Agricultura y medio ambiente
Biorremedación: bacterias modificadas para degradar hidrocarburos
Bioadsorción: Bacterias modificadas que
adsorben en su superficie metales pesados

32. Fitorremedación: Plantas transgénicas que transforman contaminantes
peligrosos en sustancias inocuas
INGENIERÍA GENÉTICA: Agricultura y medio ambiente
chopos modificados para acumular
metales, actualmente en condiciones
controladas en invernadero
La fitoestabilización :plantas que inmovilizan los
metales en el suelo por absorción o adsorción en las
raíces. Los contaminantes permanecen retenidos bajo
la superficie del suelo
La fitoextracción : plantas tolerantes capaces de
absorber los metales desde el suelo y acumularlos en su
biomasa aérea. Posteriormente, esta biomasa es
cosechada, incinerada y tratada como residuo peligroso

33. INGENIERÍA GENÉTICA y GANADERÍA
•Inserción de genes en óvulos o células madre embrionarias:
Quimeras transgénicas
sólo sobre algunas
células del embrión
Organismos transgénicos
todas las células
modificadas
Células modificadas Células no modificadas Transmisión a la descendencia,
órganos y tejidos para trasplantes
1.Secuencia hibrida de gen de
interés y secuencia promotora
de una proteína de la leche
2. Introducir el transgén en
óvulo fecundado
3.Implantación en la hembra
que lo expresará junto con la
leche
Ejs.: α1-antitripsina, factor VIII,…

34. INGENIERÍA GENÉTICA y MEDICINA
APLICACIONES
Obtención de productos
farmacéuticos
Medicina forense
Diagnóstico de
enfermedades
Terapia génica
Insulina
Interferón
H. De crecimiento
Factor VIII
Marcadores
genéticos
Huella genética
Detección en personas o
fetos enfermedades
hereditarias por técnicas
de ADN recombinante
Inserción de genes
funcionales para corregir
un defecto genético
En células somáticas
En células germinales