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Ingeniería genética
Células madre
y clonación
Terapia
celular
Clonación
Técnicas de
ingeniería
genética
Organismos
transgénicos
Uso de
alimentos
transgénicos
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transgénicosDiseño de
plásmidos
Obtención
de vectores
de clonación
Secuenciación
de ADN
Localización de
fragmentos de
ADN
PCR
Plantas
transgénicas
1. Células madre
y clonación
a) Terapia celular
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2. Técnicas de
ingeniería
genética
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transgénicos
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Enginyeria
genètica
1. Células madre
y clonación
a) Terapia celular
b) Clonación
2. Técnicas de
ingeniería
genética
3. Organismos
transgénicos
Clonación
Técnica conocida pero poco utilizada (debate ético)
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Enginyeria
genètica
1. Células madre
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2. Técnicas de
ingeniería
genética
a) Diseño de
plásmidos
b) Obtención de
vectores de
clonación
c) Secuenciación
de ADN
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ADN
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3. Organismos
transgénicos
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ADN recombinante: ADN modificado en el laboratorio
con un objetivo concreto
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Enginyeria
genètica
1. Células madre
y clonación
2. Técnicas de
ingeniería
genética
a) Diseño de
plásmidos
b) Obtención de
vectores de
clonación
c) Secuenciación
de ADN
d) Localización de
fragmentos de
ADN
e) PCR
3. Organismos
transgénicos
Obtención de vectores de clonación
Introducción del plásmido al vector (bacteria o virus) para que
haga copias
El vector también se encarga de transferir el plásmido a otra
especie
Proceso de obtención:
Mezcla directa de plásmidos + bacterias  algunas
bacterias no incorporan los plásmidos
El plásmido incorpora un gen de resistencia a
antibióticos (a banda del gen que nos interesa)
Se ponen todas las bacterias en un medio con el
antibiótico
Sólo sobreviven las bacterias que han incorporado el
plásmido, es decir, el gen que nos interesa
Enginyeria
genètica
1. Células madre
y clonación
2. Técnicas de
ingeniería
genética
a) Diseño de
plásmidos
b) Obtención de
vectores de
clonación
c) Secuenciación
de ADN
d) Localización de
fragmentos de
ADN
e) PCR
3. Organismos
Secuenciación de ADN
*- ? ? ? ? ? ? ? C
*- ? ? ? ? ? ? T
*- ? ? ? ? ? T
*- ? ? ? ? G
*-? ? ? A
*-? ? C
*-? T
*-A
A T C A G T T C
Conocer la secuencia de nucleótidos que forman un
fragmento de ADN
Permite modificar fragmentos de ADN para que las enzimas
de restricción corten donde nos interesa
Proceso:
Se marca un extremo de la
molécula con radioactividad
Se corta un fragmento de un solo
nucleótido des de la marca, después
dos nucleótidos y así sucesivamente
Se retiran los fragmentos sobrantes
de los cortes
Se separan los fragmentos de
DNA obtenidos según longitud y se
ordenan
Una vez ordenados, es mira la
secuencia de nucleótidos según el
último de cada fragmento
Enginyeria
genètica
1. Células madre
y clonación
2. Técnicas de
ingeniería
genética
a) Diseño de
plásmidos
b) Obtención de
vectores de
clonación
c) Secuenciación
de ADN
d) Localización de
fragmentos de
ADN
e) PCR
3. Organismos
transgénicos
Localización de fragmentos de ADN
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Separación de las cadenas complementarias del DNA
problema (calentar)
Separación de las cadenas complementarias del gen que
queremos localizar (calentar)
Mezcla de los dos DNAs separados: las cadenas se
vuelven a juntar
Se podrán juntar fragmentos de DNA enteros con los
genes que se quieren localizar
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radioactivamente, podemos encontrar fácilmente el lugar
del genoma donde se sitúan
Enginyeria
genètica
1. Células madre
y clonación
2. Técnicas de
ingeniería
genética
a) Diseño de
plásmidos
b) Obtención de
vectores de
clonación
c) Secuenciación
de ADN
d) Localización de
fragmentos de
ADN
e) PCR
3. Organismos
transgénicos
PCR
Técnica per a obtener copias de un fragmento de DNA secuenciado
Síntesis de primers (fragmentos de ADN complementarios a
los extremos del DNA problema)
Mezcla del DNA problema, los primers, ADN-polimerasa
bacteriana y nucleótidos.
Se calienta la mezcla a 95ºC  separación de las cadenas de
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Enginyeria
genètica
1. Células madre
y clonación
2. Técnicas de
ingeniería
genética
3. Organismos
transgénicos
a) Plantas
transgénicas
b) Animales
transgénicos
c) Uso de
alimentos
transgénicos
Plantas transgénicas
Obtención de plantas transgénicas mediante plásmidos
Capacidad de la bacteria Agrobacterium tumefaciens de insertar
parte de su plásmido (transposón) en el DNA de la planta
Obtención del gen y transferencia al transposón  eliminar
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células lo han incorporado y cuáles no
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de las plantas para
comprobar que
hayan incorporado el
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Enginyeria
genètica
1. Células madre
y clonación
2. Técnicas de
ingeniería
genética
3. Organismos
transgénicos
a) Plantas
transgénicas
b) Animales
transgénicos
c) Uso de
alimentos
transgénicos
Plantas transgénicas
Obtención de plantas transgénicas per otros métodos
Métodos con poca probabilidad de éxito pero más útiles en
plantas
Transferencia directa: células vegetales sin pared celular
que se mezclan con plásmidos y con productos que facilitan
la incorporación del plásmido. Después se deja que las
células reconstruyan la pared
Microinyección: introducción directa de los plásmidos al
núcleo celular mediante agujas especiales
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micropartículas de oro o tungsteno recubiertas del DNA que
se quiere introducir. Las partículas entran en las células sin
dañarlas agracies a impulsos supersónicos
Enginyeria
genètica
1. Células madre
y clonación
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genética
3. Organismos
transgénicos
a) Plantas
transgénicas
b) Animales
transgénicos
c) Uso de
alimentos
transgénicos
Animales transgénicos
Uso a nivel alimentario y de investigación. Se obtienen per
microinyección de células embrionarias
Se separan las células de un embrión y se mantienen en
cultivo sin dejarlas avanzar
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generando un embrión transgénico (células totipotentes)
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3. Organismos
transgénicos
a) Plantas
transgénicas
b) Animales
transgénicos
c) Uso de
alimentos
transgénicos
Uso de alimentos transgénicos
A favor En contra
Resistencia a insectos  no
hace falta usar insecticidas  se
respeta el medio ambiente
Resistencia a virus  no hace
falta usar productos químicos
artificiales  se respecta el
medio ambiente
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aún no se ha encontrado ningún
transgénico que tenga estos
efectos)
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  • 1. Ingeniería genética Células madre y clonación Terapia celular Clonación Técnicas de ingeniería genética Organismos transgénicos Uso de alimentos transgénicos Animales transgénicosDiseño de plásmidos Obtención de vectores de clonación Secuenciación de ADN Localización de fragmentos de ADN PCR Plantas transgénicas
  • 2. 1. Células madre y clonación a) Terapia celular b) Clonación 2. Técnicas de ingeniería genética 3. Organismos transgénicos Células madre: Células sin especializar No han adoptado ninguna morfología ni funcionalidad concretas Totipotentes: pueden elegir cualquier diferenciación Son capaces de reproducirse por mitosis Unipotentes: tienen un cierto grado de especialización, pero pueden volver a convertirse en células totipotentes Terapia celular Curación de un individuo a partir de la inyección de células madre sanas en el tejido afectado Tratamiento de infartos y leucemia Debate ético: Concepción de bebés para curar niños enfermos ¿Qué hacer con los embriones no compatibles? Diferente regulación legal según el país Enginyeria genètica
  • 3. 1. Células madre y clonación a) Terapia celular b) Clonación 2. Técnicas de ingeniería genética 3. Organismos transgénicos Clonación Técnica conocida pero poco utilizada (debate ético) Clonación terapéutica: Obtención de embriones clónicos a partir de células madre de individuos enfermos Modificación genética de los embriones para reconstituir un órgano sano Actualmente se investiga generar células madre a partir de un tejido directamente (no embriones) Enginyeria genètica
  • 4. 1. Células madre y clonación 2. Técnicas de ingeniería genética a) Diseño de plásmidos b) Obtención de vectores de clonación c) Secuenciación de ADN d) Localización de fragmentos de ADN e) PCR 3. Organismos transgénicos Diseño de plásmidos ADN recombinante: ADN modificado en el laboratorio con un objetivo concreto Técnica utilizada para cortar plásmidos e introducir les una secuencia de DNA, de manera que coincidan los extremos Obtención de la secuencia de DNA: transcriptasa inversa Enginyeria genètica
  • 5. 1. Células madre y clonación 2. Técnicas de ingeniería genética a) Diseño de plásmidos b) Obtención de vectores de clonación c) Secuenciación de ADN d) Localización de fragmentos de ADN e) PCR 3. Organismos transgénicos Obtención de vectores de clonación Introducción del plásmido al vector (bacteria o virus) para que haga copias El vector también se encarga de transferir el plásmido a otra especie Proceso de obtención: Mezcla directa de plásmidos + bacterias  algunas bacterias no incorporan los plásmidos El plásmido incorpora un gen de resistencia a antibióticos (a banda del gen que nos interesa) Se ponen todas las bacterias en un medio con el antibiótico Sólo sobreviven las bacterias que han incorporado el plásmido, es decir, el gen que nos interesa Enginyeria genètica
  • 6. 1. Células madre y clonación 2. Técnicas de ingeniería genética a) Diseño de plásmidos b) Obtención de vectores de clonación c) Secuenciación de ADN d) Localización de fragmentos de ADN e) PCR 3. Organismos Secuenciación de ADN *- ? ? ? ? ? ? ? C *- ? ? ? ? ? ? T *- ? ? ? ? ? T *- ? ? ? ? G *-? ? ? A *-? ? C *-? T *-A A T C A G T T C Conocer la secuencia de nucleótidos que forman un fragmento de ADN Permite modificar fragmentos de ADN para que las enzimas de restricción corten donde nos interesa Proceso: Se marca un extremo de la molécula con radioactividad Se corta un fragmento de un solo nucleótido des de la marca, después dos nucleótidos y así sucesivamente Se retiran los fragmentos sobrantes de los cortes Se separan los fragmentos de DNA obtenidos según longitud y se ordenan Una vez ordenados, es mira la secuencia de nucleótidos según el último de cada fragmento Enginyeria genètica
  • 7. 1. Células madre y clonación 2. Técnicas de ingeniería genética a) Diseño de plásmidos b) Obtención de vectores de clonación c) Secuenciación de ADN d) Localización de fragmentos de ADN e) PCR 3. Organismos transgénicos Localización de fragmentos de ADN Método de hibridación Separación de las cadenas complementarias del DNA problema (calentar) Separación de las cadenas complementarias del gen que queremos localizar (calentar) Mezcla de los dos DNAs separados: las cadenas se vuelven a juntar Se podrán juntar fragmentos de DNA enteros con los genes que se quieren localizar Si los genes que queremos localizar están marcados radioactivamente, podemos encontrar fácilmente el lugar del genoma donde se sitúan Enginyeria genètica
  • 8. 1. Células madre y clonación 2. Técnicas de ingeniería genética a) Diseño de plásmidos b) Obtención de vectores de clonación c) Secuenciación de ADN d) Localización de fragmentos de ADN e) PCR 3. Organismos transgénicos PCR Técnica per a obtener copias de un fragmento de DNA secuenciado Síntesis de primers (fragmentos de ADN complementarios a los extremos del DNA problema) Mezcla del DNA problema, los primers, ADN-polimerasa bacteriana y nucleótidos. Se calienta la mezcla a 95ºC  separación de las cadenas de ADN Enfriamiento a 75ºC  unión de las cadenas a los primers y acción de la ADN-polimerasa Repetición del proceso diversas veces  aumento exponencial de la cantidad de DNA Enginyeria genètica
  • 9. 1. Células madre y clonación 2. Técnicas de ingeniería genética 3. Organismos transgénicos a) Plantas transgénicas b) Animales transgénicos c) Uso de alimentos transgénicos Plantas transgénicas Obtención de plantas transgénicas mediante plásmidos Capacidad de la bacteria Agrobacterium tumefaciens de insertar parte de su plásmido (transposón) en el DNA de la planta Obtención del gen y transferencia al transposón  eliminar los genes del transposón que son perjudiciales para la planta Añadir genes marcadores al transposón para distinguir qué células lo han incorporado y cuáles no Inserción del plásmido modificado a la bacteria e infección de las plantas por parte de la bacteria (fragmentos de planta) Análisis del genoma de las plantas para comprobar que hayan incorporado el gen que nos interesa Enginyeria genètica
  • 10. 1. Células madre y clonación 2. Técnicas de ingeniería genética 3. Organismos transgénicos a) Plantas transgénicas b) Animales transgénicos c) Uso de alimentos transgénicos Plantas transgénicas Obtención de plantas transgénicas per otros métodos Métodos con poca probabilidad de éxito pero más útiles en plantas Transferencia directa: células vegetales sin pared celular que se mezclan con plásmidos y con productos que facilitan la incorporación del plásmido. Después se deja que las células reconstruyan la pared Microinyección: introducción directa de los plásmidos al núcleo celular mediante agujas especiales Biobalística: bombardeo de las células de la planta con micropartículas de oro o tungsteno recubiertas del DNA que se quiere introducir. Las partículas entran en las células sin dañarlas agracies a impulsos supersónicos Enginyeria genètica
  • 11. 1. Células madre y clonación 2. Técnicas de ingeniería genética 3. Organismos transgénicos a) Plantas transgénicas b) Animales transgénicos c) Uso de alimentos transgénicos Animales transgénicos Uso a nivel alimentario y de investigación. Se obtienen per microinyección de células embrionarias Se separan las células de un embrión y se mantienen en cultivo sin dejarlas avanzar Se inyecta el DNA forano a cada una de estas células, generando un embrión transgénico (células totipotentes) Implantación del embrión transgénico en una hembra Se pueden obtener animales con sólo algunas zonas transgénicas si este proceso se hace sobre embriones en estado más avanzado Enginyeria genètica
  • 12. 1. Células madre y clonación 2. Técnicas de ingeniería genética 3. Organismos transgénicos a) Plantas transgénicas b) Animales transgénicos c) Uso de alimentos transgénicos Uso de alimentos transgénicos A favor En contra Resistencia a insectos  no hace falta usar insecticidas  se respeta el medio ambiente Resistencia a virus  no hace falta usar productos químicos artificiales  se respecta el medio ambiente Tolerancia a los herbicidas  se pueden usar herbicidas para las malas hierbas sin dañar la planta cultivada Posibles alergógenos (aunque aún no se ha encontrado ningún transgénico que tenga estos efectos) Transferencia de genes: los genes incorporados podrían pasar a los humanos Cruce entre plantas transgénicas y no transgénicas  generación de transgénicos no controlados Pérdida de la biodiversidad por desaparición de las plantas no transgénicas (selección natural) Enginyeria genètica