Biotecnología. Lic Javier Cucaita

BIOTECNOLOGÍA Es 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.

BIOTECNOLOGIA EN LA ANTIGUEDAD

en Egipto, Babilonia y China se utilizaba el proceso de fermentación para la elaboración de panes, cerveza y vino.

BIOLOGÍA MOLECULAREstudia los procesos que se desarrollan en los seres vivos desde un punto de vista molecular, en particular el  ADN, (componente de genes) y  Las proteínas, que son los agentes activos de los organismos vivos.

TÉCNICA BIOTECNOLÓGICALa más utilizada por la biotecnología es la manipulación del ADN, para detectar enfermedades génicas, transferir genes de un organismo a otro para mejorar especies animales o vegetales entre otros.

INGENIERIA GENÉTICAConsiste en la manipulación del ADN o la transferencia de uno o más genes de un organismo a otro ya sea de la misma especie u otra distinta.

HERRAMIENTAS PARA LA

MANIPULACIÓN DE GENES

ENZIMASSon proteínas que cumplen una función como catalizadores biológicos (aceleradores de reacciones químicas) en un tiempo adaptado a las necesidades vitales del organismo, con la característica fundamental de ser específicas, es decir que cada tipo de enzima actúa sobre un sustrato particular o una secuencia particular de una molécula, y no sobre otra. 

ENZIMAS DE RESTRICCIÓN

Son proteínas bacterianas que puede reconocer una secuencia característica de nucleótidos dentro de una molécula de ADN y cortarlo en un punto en concreto o diana de restricción, o en un sitio no muy lejano a este.

VECTOR DE TRANSFERENCIA

Es el agente que transfiere un segmento de ADN de un organismo a otro(virus, bacteriófagos y plásmidos que son pequeñas moléculas de ADN circular de las bacterias)

CORTES DEL ADNLos extremos generados por el corte pueden ser "romos", es decir, que los extremos no tienen bases desapareadas. También, los sitios de corte pueden generar extremos cohesivos o escalonados, que contienen bases desapareadas.

ETAPAS DE PROYECTO DE INGENIERÍA GENÉTICA

LOCALIZACIÓN Y AISLAMIENTOMediante enzimas de restricción, se corta el ADN en pequeños fragmentos, en los que se encuentra el gen que se va a transferir.

SELECCIÓN DEL VECTORal agente(bacteria, virus o

plásmido) que posee características de compatibilidad en su ADN, se le aplica las mismas enzimas de restricción con las que se corto el ADN que se va a transferir. El vector que se utiliza contiene secuencias de ADN que al ser replicadas confieren resistencia a antibióticos específicos.

UNIONES DE ADN

Por medio del ADN ligasa (enzima), se une el segmento del ADN aislado al ADN del vector, originando una molécula de ADN recombinante.

INSERCIÓN DEL VECTOR CON EL GEN TRANSFERIDO El vector se inserta en la célula hospedadora con el nuevo ADN recombinante

MULTIPLICACIÓN DEL ORGANISMO TRANSGÉNICO

La célula hospedadora se divide para originar copias que portan el gen deseado.

ADN RECOMBINANTEEs una molécula de ADN artificial formada de manera deliberada in vitro por la unión de secuencias de ADN provenientes de dos organismos distintos que normalmente no se encuentran juntos.

¿QUE PRODUCE EL ADN RECOMBINANTE?produce una modificación genética que permite la adición de una nueva secuencia de ADN al organismo, conllevando a la modificación de rasgos existentes o la expresión de nuevos rasgos.

APLICACIONESPermite utilizar plantas y alimentos transgénicos, así como microorganismos modificados genéticamente para producir fármacos u otros productos como la insulina humana, la hormona del crecimiento,  la obtención de nuevas vacunas o la clonación de animales. 

ORGANISMO TRANSGÉNICO Es un organismo cuyo material genético ha sido

alterado usando técnicas de ingeniería genética con el fin de producir proteínas de interés industrial o bien mejorar ciertos rasgos, como la resistencia a plagas, la calidad nutricional, la tolerancia a heladas, entre otras características. 

TECNICAS PARA MANIPULACIÓN

DE GENES

REACCIÓN EN CADENA DE LA POLIMERASA

 Consiste en obtener un gran número de copias de un fragmento de adn particular, partiendo de un mínimo, mediante acción enzimática.utilidad: identificar con mayor probabilidad, virus o bacterias causantes de una enfermedad, identificar personas (cadáveres) entre otros.

TRANSGÉNESISEs transferir genes en un organismo, introduciendo un fragmento de ADN exógeno ( ADN que no se encuentra normalmente en ese organismo). adquiriendo el carácter de organismo transgénico.utilidad: resistencia a ciertas enfermedades, insectos y contaminantes, obtención vitaminas, antibióticos entre otros.

CLONACIÓN MOLECULAR

A través de esta técnica se obtienen múltiples copias de un fragmento de ADN, al insertar un fragmento de ADN a un vector.

GEN KNOCKOUTPermite bloquear completamente un gen objeto de estudio.Utilidad: es utilizada en investigaciones al determinar que gen no se expresa, reconociendo su importancia en el organismo.

APLICACIONES DE LA INGENIERÍA GENÉTICA

OBTENCIÓN DE FÁRMACOSse utiliza para producir ciertas sustancias difíciles de obtener de forma natural, como lo son la insulina, proteínas de coagulación del suero sanguíneo y las vacunas.

MEJORA EN LA PRODUCCIÓN AGRÍCOLA Y ANIMAL

Consiste en transferir a plantas y animales determinados genes para lograr mayor crecimiento, resistencia herbicidas o acondiciones ambientales adversas, aumento en el valor nutritivo ente otras.

TERAPIA GÉNICAEs el tratamiento de enfermedades producidas por una alteración genética , sustituyendo el gen defectuoso por un gen sano que produce con normalidad la proteína defectuosa o ausente responsable de la enfermedad. Se utilizan 2 técnicas:

TERAPIA GÉNICA IN VIVOSe introduce directamente en el paciente el vector que contiene los genes deseados, transfiriéndole su contenido genético.

TERAPIA GÉNICA EX VIVOSe extraen células del paciente con genes defectuosos y en el laboratorio por medio de vectores se transfieren los genes deseados; introduciéndose las células transformadas de nuevo en el paciente.