Embedded Files
Por: Belén Giménez
INTRODUCCIÓN BIOTECNOLOGÍA:
INTRODUCCIÓN BIOTECNOLOGÍA:
Biotecnología
"Es una técnica que utiliza seres vivos o sus derivados, para crear nuevos productos o procesos para un uso específico. Los seres humanos hemos hecho uso de este tipo de tecnología desde hace muchos siglos, permitiendo el desarrollo de la humanidad en muchos aspectos" como, por ejemplo, con la cerveza en procesos de fermentación, hace 5 mil años, o ediciones genéticas actuales. "La biotecnología consiste en la aplicación de tecnología utilizando sistemas biológicos para obtener productos o servicios y tienen un papel fundamental los microorganismos, seres vivos solo observables al microscopio."
file:///C:/Users/user/Downloads/BCO24074084e.pdf
https://classroom.google.com/u/1/c/ODE0MjY5NjEwODI3/a/ODMxMDU2NDk2OTU1/details
La microbiología abarca el estudio de los microorganismos incluidos en los reinos moneras, protoctistas y hongos, además de formas acelulares como virus, viroides, plásmidos y priones.
Algunos microorganismos son patógenos, pero otros pueden utilizarse para obtener, por ejemplo, cerveza o vacunas.
En este ejemplo (la fermentación de la cerveza) destancan las bacterias que pueden ser tanto beneficiosas (Lactobacillus) como perjudiciales (Acetobacter) en la elaboración de cerveza. Algunas, son utilizadas intencionadamente en cervezas agrias para producir ácido láctico y aportar sabores característicos, como la acidez y notas afrutadas o lácticas. Por otro lado, muchas otras bacterias son consideradas contaminantes que arruinan la cerveza al causar enturbiamiento, sabores desagradables y otros problemas.
Lactobacillus
Lactobacillus
Produce ácido láctico y da sabor ácido a cervezas como las sour.
Acetobacter
Acetobacter
Transforma el alcohol en ácido acético, dando sabor a vinagre.
La edición genética CRISPR, por otro lado, es una tecnología que permite modificar el ADN de manera precisa, como si fueran unas tijeras moleculares. Funciona utilizando un componente de ARN que guía a una enzima (como la Cas9) a un punto específico del genoma para cortar la doble cadena de ADN. Este corte permite eliminar, insertar o alterar genes, lo que abre puertas para aplicaciones en medicina, agricultura y otras áreas, aunque también plantea importantes debates éticos.
Video edición genética y CRISPR
https://medlineplus.gov/spanish/genetica/entender/investigaciongenomica/ediciondelgenoma/
Ingeniería Genética
"La ingeniería genética (también denominada modificación genética) es un proceso que emplea tecnologías de laboratorio para alterar la composición del ADN de un organismo. Eso puede incluir un cambio en un único par de bases (A-T o C-G), la deleción de una región del DNA o la adición de un nuevo segmento de ADN." Es decir, podemos modificar cada gen de un ser vivo para, por ejemplo, acabar con células cancerosas o con una potencial enfermedad antes del completo desarrollo de un óvulo fecundado. Sin embargo, debido a lo innovador de este concepto, se desconocen muchas causas de enfermedades relacionadas con aumentos o defectos de biomoléculas en nuestro organismo. Un ejemplo muy característico es el autismo, muy estudiado científicamente en la actualidad (https://archivos.csif.es/archivos/andalucia/ensenanza/revistas/csicsif/revista/pdf/Numero_14/ANTONIO%20DAVID_MURES_1.pdf).
https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Ingenieria-genetica
De este modo, podemos aplicar la ingeniería genética a diversos ámbitos de nuestra vida.:
Fecundación in vitro
Fecundación in vitro
Tecnologías que usan la genética para seleccionar, estudiar o modificar embriones (diagnóstico genético preimplantacional, edición genética con CRISPR, selección de rasgos, detección de enfermedades).
Cultivo bacteriano en placa de Petri
Cultivo bacteriano en placa de Petri
La ingeniería genética manipula bacterias para que produzcan cosas útiles, como: insulina humana, antibióticos, enzimas, ADN recombinante... Y se emplea modificación genética + selección de bacterias transformadas.
Óvulo microinyectado
Óvulo microinyectado
Técnicas de inserción directa de material genético:
microinyección de ADN, introducción de genes modificados, creación de organismos transgénicos, modificación del genoma antes de que empiece el desarrollo.
ADN
El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es el material que contiene la información hereditaria en los humanos y casi todos los demás organismos. Casi todas las células del cuerpo de una persona tienen el mismo ADN. La mayor parte del ADN se encuentra en el núcleo celular (o ADN nuclear), pero también se puede encontrar una pequeña cantidad de ADN en las mitocondrias (ADN mitocondrial o ADNmt).
https://medlineplus.gov/spanish/genetica/entender/basica/adn/
Cadena de ADN
Cadena de ADN
Par de bases
Adenina
Timina
Guanina
Citosina
Niveles de organización del ADN
Niveles de organización del ADN
Doble hélice
Collar de perlas
Solenoide
Cromatina
Cromátidas
Cromosomas
Dentro del concepto de ADN destacan el ADN recombinante (RADN), "una tecnología que utiliza enzimas para cortar y unir secuencias de ADN de interés. Las secuencias de ADN recombinado se pueden colocar en unos vehículos llamados vectores que transportan el ADN hacia el lugar adecuado de la célula huésped donde puede ser copiado o expresado". Este tipo de adn "clonado" nos es útil especialmente para introducir genes de interés en otros organismos con el fin de producir proteínas útiles, investigar genes y desarrollar distintas aplicaciones como con la insulina humana, crear organismos modificados genéticamente, vacunas u hormonas del crecimiento.
https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/ADN-recombinante-rADN?utm_source.com
ADN recombinante
El RADN destaca principalmente por su utilidad dentro del mundo de la ciencia ya que se empleó, por ejemplo, durante el Covid-19 para crear algunas vacunas de ARN mensajero (Pfizer, Moderna), de vectores virales o de proteína recombinante (Novavax) y para estudiar el virus (SARS-CoV-2). Además, a lo largo de la historia, gracias a la insulina humana, descubierta por Frederick Banting y Charles Best, se pudieron tratar a pacientes con diabetes por primera vez en 1922 (https://www.mheducation.es/blog/un-siglo-del-primer-paciente-tratado-con-insulina).
Por otro lado, actualmente se pueden prever numerosas enfermedades herditarias que, gracias a la recombinación del ADN, puede identificarse, modificarse y, de esta forma, se salvan cientos de vidas que, de otra forma, tal vez no hubieran vivido tanto.
https://www.britannica.com/science/recombinant-DNA-technology?utm
Para este procedimiento son necesarias las enzimas de restricción ("enzimas que cortan ADN. Cada enzima reconoce un número de secuencias y corta el ADN cerca de esas secuencias") y ADN ligasa ("enzima que une ADN. Si dos fragmentos de ADN tienen extremos complementarios, la ligasa puede unirlos para formar una molécula única e intacta de ADN") para insertar genes y otros fragmentos de ADN en plásmidos. Por otro lado, los vectores de clonación (plásmidos y fagos) son vehículos de transporte del ADN que queremos clonar. Su misión es llevar el fragmento de ADN (nuestro gen de interés) dentro de una célula huésped (como E. coli) y permitir que se replique para generar muchas copias.
Los plásmidos (el más común: pBR322) son los vectores más comunes: ADN circular que se replica de forma independiente en bacterias; mientras que los fagos son virus que infectan bacterias y pueden usarse como vectores cuando se quiere clonar fragmentos de ADN más largos o con estrategias específicas.
Plásmido
Plásmido
Fago
Fago
Ejemplos Válidos de Ingeniería Genética
Podemos también destacar múltiples ejemplos que hoy en día y hace tiempo se emplearon para diversas funciones:
Insulina humana recombinante: Antes, la insulina para diabéticos se extraía del páncreas de cerdos o vacas (poco práctico y con riesgos).
Con la ingeniería genética, se introduce el gen humano de la insulina en una bacteria (Escherichia coli) o en levaduras mediante un plásmido. Estas bacterias producen insulina idéntica a la humana, que luego se purifica.
Cultivos transgénicos (maíz, soja, algodón): Se modifican plantas añadiendo genes que no tenían de forma natural. Ejemplo común: el maíz Bt, al que se le añade un gen de la bacteria Bacillus thuringiensis, que produce una proteína tóxica para ciertos insectos, actuando como insecticida y protegiendo contra herbicidas.
Arroz dorado (Golden Rice): Es un arroz modificado para producir beta-caroteno, precursor de la vitamina A. Se le introducen genes de otras especies vegetales que permiten esa síntesis en el grano.
Salmón transgénico: Este salmón contiene un gen de hormona del crecimiento de otro pez y un promotor que hace que crezca durante todo el año. Como resultado, crece el doble de rápido que un salmón normal.
GloFish: Son peces ornamentales modificados genéticamente con genes fluorescentes de medusas o corales. Brillan bajo luz ultravioleta y anteriormente se empleaban para detectar la contaminación del agua.
Papaya resistente a virus: El virus Ringspot estaba destruyendo cultivos de papaya. Se introdujo en la planta un gen del propio virus, lo que permite a la papaya reconocerlo y defenderse (algo parecido a una vacuna).
Ratones transgénicos: Son ratones a los que se les añaden, eliminan o modifican genes (a veces genes humanos) y se usan para simular enfermedades humanas como cáncer, Alzheimer o diabetes y tratarlas sin necesidad de experimentar directamente en humanos.
CRISPR-Cas9: No es un organismo, sino una herramienta de edición genética. Permite cortar y modificar el ADN con enorme precisión, como unas tijeras moleculares.
Terapia génica: Sustitución de genes defectuosos para combatir enfermedades génicas.
https://en.wikipedia.org/wiki/Genetically_modified_crops?utm_source
https://www.softschools.com/examples/science/genetic_engineering_examples/124/?
GloFish
GloFish
Golden Rice
Golden Rice
Page updated
Google Sites
Report abuse