091 Cmc Biotecnología

8/16/2019 091 Cmc Biotecnología

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LA BIOTECNOLOGÍA

1. ¿QUÉ ES LA BIOTECNOLOGÍA?

Desde la antigüedad la !"#anidad d$#esti%& ani#ales %"lti'& ( #e)$*& +lantas ( "tili,& las -e*#enta%i$nes +a*a

$tene* +an 'in$ $ /"es$ +$* l$ /"e el "s$ de se*es 'i'$s es 'ie)$ +e*$ se !a%0a sin %$n$%i#ient$s %ient0-i%$s. La

i$te%n$l$g0a #$de*na es "n %$n)"nt$ de t%ni%as +a*a manipular los seres vivos o partes de ellos +a*a $tene* $

#$di-i%a* +*$d"%t$s #e)$*a* ani#ales ( +lantas $ desa**$lla* #i%*$$*ganis#$s %$n dete*#inadas %a+a%idades ( "s$s.

Las +*in%i+ales s$n2

- Las t%ni%as del DNA recombinante $ de #ani+"la%i&n del DNA.

- Las t%ni%as de ingeniería genética /"e +e*#iten t*ans-e*i* genes de "n$s $*ganis#$s a $t*$s +a*a -$*#a*

$*ganis#$s genti%a#ente #$di-i%ad$s 3OG45 $ t*ansgni%$s.

- Las t%ni%as de clonación celular /"e %$nsisten en *e+a*a* te)id$s ( &*gan$s ad"lt$s da6ad$s $ de-e%t"$s$s.

- Las t%ni%as de cultivo de células y tejidos +a*a #antene* ( !a%e* %*e%e* in vitro %l"las te)id$s &*gan$s (

e#*i$nes d"*ante #"%!$ tie#+$.

7. EL DNA 8 EL DOG4A CENT9AL DE LA BIOLOGÍA 4OLECULA9

7.1. CO4:OSICI;N 8 EST9UCTU9A DEL DNA

El ácido desoxirribonucleico o DNA es la información genética. Es "na #$l%"la #"( g*ande $ #a%*$#$l%"la.

Q"0#i%a#ente es "n +$lin"%le&tid$ -$*#ad$ +$* la "ni&n de +e/"e6as "nidades lla#adas nucleótidos. L$s n"%le&tid$s

est


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7.7. LA 9E:LICACI;N DEL DNA

C"and$ "na %l"la se di'ide dee da* a %ada %l"la !i)a t$da la in-$*#a%i&n ne%esa*ia +a*a /"e a#as +"edan 'i'i*. El

DNA se d"+li%a #ediante la *e+li%a%i&n. A +a*ti* de "na d$le !li%e de DNA se +"eden sinteti,a* dos dobles !élices

!ijas idénticas entre sí e idénticas a la madre . D"*ante la replicación las d$s !e*as se a*en ( %ada "na de ellas

si*'e de molde +a*a la n"e'a !e*a de #ane*a /"e %ada DNA !i)$ lle'a "na %adena 'ie)a ( $t*a n"e'a es de%i* la

*e+li%a%i&n es semiconservativa deid$ a la complementariedad de las ases. La *e+li%a%i&n se lle'a a %a$ #ediante

"nas en,i#as lla#adas DNA polimerasas /"e 'an Fle(end$ "na !e*a ( 'an int*$d"%iend$ el n"%le&tid$

%$#+le#enta*i$ ( "nind$l$ a la %adena (a -$*#ada.

7.. LA EH:9ESI;N DEL DNA2 LA T9ANSC9I:CI;N 8 LA T9ADUCCI;N

La #a($*0a de las i$#$l%"las s$n si#ila*es en t$d$s l$s se*es 'i'$s. Las di-e*en%ias -"nda#entales se dan ent*e las

proteínas /"e s$n polímeros -$*#ad$s +$* la "ni&n de "n$s monómeros lla#ad$s aminoácidos. E>isten 'einte

a#in$


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:a*a las %l"las e"%a*i$tas +$de#$s !a%e* las sig"ientes anal$g0as2

SOLA9 CÉLULAalla 4e#*ana %el"la* Caseta de l$s +lan$s N=%le$:"e*ta de la %aseta :$*$s n"%lea*esEstante*0as ist$nasBili$te%a*i$ :*$te0nas n$ !ist$nas:lan$s DNA

T$#$ C*$#$s$#a:lan$ de "na !aita%i&n Gen@$t$%$+ia del +lan$ #9NA@$t$%$+iad$*a 9NA +$li#e*asa 3t*ans%*i+tasa5O*e*$s 9i$s$#as4ate*iales A#in$


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- Dete%ta* mutaciones /"e +"eden %a"sa* enfermedades %$#$ la !e#$-ilia la -i*$sis /"0sti%a la en-e*#edad de

"ntingt$n ( la dist*$-ia #"s%"la* de D"%!enne.

- C$nt*$la* la expresión de los genes en las %l"las %an%e*$sas.

- Diagn$sti%a* enfermedades infecciosas dete%tand$ DNA 3$ 9NA5 +at&gen$.

- ,ersonali)ar el tratamiento farmacológico seg&n el genoma de "n indi'id"$ %$n%*et$2 es la farmacogenética.

.M. LA CLONACI;N DEL DNALa +ala*a clon 'iene del g*ieg$ klón ( signi-i%a *a#ita es(ueje. C"and$ se a+li%a a $*ganis#$s 3$ %l"las5 n$s

*e-e*i#$s a "n %$n)"nt$ de indi'id"$s 3%l"las5 /"e des%ienden de un solo ejemplar #ediante reproducción asexual (

+$* tant$ s$n genti%a#ente idénticos. La %l$na%i&n de "n -*ag#ent$ de DNA %$nsiste en $tene* #iles de #ill$nes de

copias idénticas de ese -*ag#ent$ #ediante "n %"lti'$ in vivo. :a*a %l$na* "n -*ag#ent$ de DNA se ne%esita "n vector

de clonación /"e es "na #$l%"la +e/"e6a de DNA %a+a, de ent*a* en "na a%te*ia ( *e+li%a*se dent*$ de ella. a(

'a*i$s ti+$s +e*$ l$s #


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M. TÉCNICAS DE INGIENE9ÍA GENÉTICA

La ingeniería genética %$nsiste en transferir genes de "n $*ganis#$ a $t*$. Est$ +e*#ite2

- @$*#a* $*ganis#$s genti%a#ente #$di-i%ad$s 3OG45 $ transgénicos.

- La terapia génica.

M.1. O9GANIS4OS GENÉTICA4ENTE 4ODI@ICADOS 3O4G5 O T9ANSGÉNICOS

L$s $*ganis#$s genti%a#ente #$di-i%ad$s 3O4G5 $ t*ansgni%$s s$n l$s $*ganis#$s 3a%te*ias !$ng$s +lantas (ani#ales5 /"e llevan un gen de otro organismo $ transgén. :a*a in%$*+$*a* el gen a "n dete*#inad$ $*ganis#$ se

"tili,an distint$s vectores de expresión %$#$ alg"n$s 'i*"s $ +l+*esa -a*i%a la #is#a +*$te0na /"e -a*i%aa en el $*ganis#$ de d$nde +*$%ede +$*/"e el %&dig$

genti%$ es "ni'e*sal. a#$s a 'e* alg"n$s e)e#+l$s2

L$s microorganismos genti%a#ente #$di-i%ad$s 34G45 tienen a+li%a%i&n en 'a*i$s %a#+$s2

- 4e)$*a del medio ambiente. El "s$ de #i%*$$*ganis#$s +a*a eli#ina* la %$nta#ina%i&n a#iental se lla#a

biorremediación. L$s 4G4 +"eden eli#ina* las mareas negras %$n a%te*ias %a+a%es de t*ans-$*#a* l$s

!id*$%a*"*$s del +et*&le$ en s"stan%ias #en$s %$nta#inantes. Se !an %*ead$ a%te*ias /"e 'i'en en ,$nas %$n

metales pesados ( +"eden eli#ina*l$s de l$s e%$siste#as. Alg"nas le'ad"*as +"eden producir biocombustibles

3i$diesel ( i$al%$!$l5. a( plásticos biodegradables /"e +"eden se* +*$d"%id$s ( des%$#+"est$s +$* alg"nas

a%te*ias genti%a#ente #$di-i%adas.

- @a*i%a%i&n de +*$d"%t$s industriales farmacéuticos ( #di%$s. :$* e)e#+l$ en l$s detergentes !a( en,i#as

+*$d"%idas +$* a%te*ias ( !$ng$s #$di-i%ad$s genti%a#ente /"e dis"el'en ( deg*adan sele%ti'a#ente las #an%!as

de la *$+a. 4"%!$s antibióticos estage*ada#ente salin$s.

1%#%i$te%n$l$gia


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- 4e)$*a* el valor nutritivo de las +lantas. El a**$, es #"( +$*e en 'ita#ina A ( #ill$nes de +e*s$nas tienen

+*$le#as de !i+$'ita#in$sis. Se !a $tenid$ "n a**$, a#a*ill$ t*ansgni%$ *i%$ en +*$'ita#ina A /"e se t*ans-$*#a en

'ita#ina A a%ti'a al se* dige*ida. Ta#in se +"eden $tene* %e*eales sin gl"ten.

- 9et*asa* la maduración. a( t$#ates /"e n$ se alandan al #ad"*a*.

- :*$d"%i* medicamentos de #$d$ +a*e%id$ a %$#$ l$ !a%en l$s #i%*$$*ganis#$s.

En animales se s"ele int*$d"%i* el t*ansgn #ediante inyección di*e%ta en "n &'"l$ -e%"ndad$. S"s a+li%a%i$nes s$n2

- 4e)$*a de la producción ani#al %$#$ el sal#&n t*ansgni%$ /"e %*e%e ent*e seis ( $%!$ 'e%es #


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En ani#ales la clonación reproductiva es el +*$%es$ +a*a +*$d"%i* organismos genéticamente idénticos entre sí e

idnti%$s al $*ganis#$ progenitor . Las es+e%ies %$n *e+*$d"%%i&n ase>"al -$*#an %l$nes nat"*ales. El #t$d$ el

transplante nuclear %$nsiste en s"stit"i* el n=%le$ de "n &'"l$ +$* el n=%le$ de "na %l"la s$#


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te*a+"ti%a es de%i* el "s$ de %l"las de $*igen e#*i$na*i$ la +*$+ia %ien%ia !a !e%!$ /"e es$s +lantea#ient$s

!a(an /"edad$ des-asad$s. El des%"*i#ient$ de las células pluripotentes inducidas !a s"+"est$ una revolución

/"e +e*#iti*< %$n$%e* ( #ani+"la* l$s -a%t$*es /"e %$nt*$lan la *e+*$g*a#a%i&n ( la n"e'a di-e*en%ia%i&n %$n l$s

e**$*es *e+a*ad$s +a*a obtener dete*#inad$s tejidos $ a #+*esi&n. Dent*$ de la Geni%a %ae

disting"i* la Geni%a estructural 3se%"en%ia%i&n +"*a ( si#+le de l$s gen$#as5 la Geni%a funcional 3sae* +a*a

/" si*'en las se%"en%ias %$n$%idas5 la Geni%a comparada 3aniste "na i$ti%a gene*al /"e t*ata de l$s

1%#%i$te%n$l$gia


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-"nda#ent$s 'al$*es ( +*in%i+i$s /"e deen *egi* el )"i%i$ ti%$ ( "na i$ti%a es+e%ial /"e est"dia te#as %$n%*et$s

%$#$ la #ani+"la%i&n de e#*i$nes la %l$na%i&n *e+*$d"%ti'a $ l$s t*asgni%$s.

.1. BIOÉTICA A:LICADA AL SE9 U4ANO

En gene*al las biotecnologías médicas dee*0an tene* en %"enta l$s sig"ientes as+e%t$s2

- Confidencialidad. El secreto #di%$ dee a+li%a*se a la in-$*#a%i&n de "n diagn&sti%$ genti%$. ¿a( alg$ #


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En el %as$ de la %l$na%i&n te*a+"ti%a l$s e#*i$nes se %*ean e>+*esa#ente %$n esa -inalidad ( se dest*"(en t*as

$tene* di%!as %l"las. Las legisla%i$nes de distint$s +a0ses s$n #"( 'a*iadas ( las +$l0ti%as %ient0-i%as 'a*0an seg=n la

ide$l$g0a de l$s g$e*nantes.

S$*e el "s$ de l$s e#*i$nes $ -et$s +*$%edentes de a$*t$s la $+ini&n +"ede 'a*ia* si el a$*t$ es es+$ntistan "nas #edidas e>t*e#as de seg"*idad en l$s %ent*$s de in'estiga%i&n.L$s OG4 +"eden #$di-i%a* $ invadir ecosistemas ( des+la,a* a las es+e%ies a"t&%t$nas l$ /"e s"+$ne "na pérdida

de diversidad genética /"e #"%!as 'e%es es i**e%"+e*ale.

:"ede da*se el -salto. de l$s t*ansgenes a otras especies sil'est*es $ a l$s %"lti'$s t*adi%i$nales. L$s des%endientes

del %*"%e de "n t*ansgni%$ %$n "n indi'id"$ /"e n$ l$ sea lle'an el t*ansgn. Si ese gen es de *esisten%ia a "n

!e*i%ida esas +lantas +"eden in'adi* l$s %"lti'$s. 4"%!as a%te*ias ( +lantas t*ansgni%as lle'an genes de *esisten%ia

a l$s antii&ti%$s. La +*$+aga%i&n ent*e es+e%ies s"+$nd*0a la multirresistencia /"e se*0a #"( +elig*$sa en el %as$ de

$*ganis#$s patógenos.

:$* a!$*a se !a de#$st*ad$ /"e l$s alimentos ela$*ad$s %$n t*ansgni%$s +"eden +*$'$%a* reacciones alérgicas en

alg"nas +e*s$nas %$#$ en el %as$ del t*ansgn de +e, t*ans-e*id$ a las -*esas. E>iste "na n$*#ati'a e"*$+ea s$*e el

eti(uetado d$nde se dee indi%a* si es "n ali#ent$ t*ansgni%$ lle'a "n ing*ediente t*ansgni%$ $ se !a ela$*ad$ a

+a*ti* de t*ansgni%$s %$#$ %!$%$late %$n le%itina de s$)a +*$%edente de s$)a t*ansgni%a. a( e>%e+%i$nes %$#$ en

l$s ali#ent$s /"e %$ntengan #en$s de "n de t*ansgni%$sP +*$d"%t$s de seg"nda $ te*%e*a gene*a%i&n %$#$ l$s

ali#ent$s de $*igen ani#al 3le%!e ( ($g"* +$* e)e#+l$5 +*$%edentes de ani#ales ali#entad$s %$n +iens$s t*ansgni%$s

( ali#ent$s en l$s /"e se !a(an "sad$ t*ansgni%$s +a*a s" -e*#enta%i&n ( /"e estn +*esente en el ali#ent$ %$#$ en

l$s ($g"*es. El principio de precaución desa%$nse)a est$s ali#ent$s !asta /"e n$ /"ede de#$st*ada s" seg"*idad.

Desde el +"nt$ de 'ista económico se +"ede %*ea* "na en$*#e dependencia de las #"ltina%i$nales es+e%ial#ente en

l$s +a0ses +$*es /"e "san las +*$d"%ti'as se#illas de esas e#+*esas. C$n -*e%"en%ia se int*$d"%en genes terminator $ se #ani+"lan +a*a +*$'$%a* la este*ilidad de las se#illas %$n l$ /"e el ag*i%"lt$* se 'e $ligad$ a '$l'e* a %$#+*a* las

1%#%i$te%n$l$gia1


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se#illas +a*a la sie#*a al +*e%i$ #a*%ad$ +$* la s"#inist*ad$*a. Las +*in%i+ales i$te%n$l&gi%as s$n 4$nsant$

Ast*aJene%a D" :$nt N$'a*tis A'entis :i$nee* ( Ba(e* AG /"e in'ie*ten i#+$*tantes s"#as en s" i#agen.

%*4'5*N

- La i$te%n$l$g0a es "n %$n)"nt$ de t%ni%as de #ani+"la%i&n de se*es 'i'$s $ +a*tes de ell$s +a*a $tene* $

#$di-i%a* +*$d"%t$s desa**$lla* #i%*$$*ganis#$s %$n dete*#inadas %a+a%idades ( "s$s ( #e)$*a* ani#ales ( +lantas.

S$n las de DNA *e%$#inante $ #ani+"la%i&n del DNA las de ingenie*0a genti%a +a*a t*ans-e*i* genes ent*e

$*ganis#$s -$*#and$ t*ansgni%$s las de %l$na%i&n %el"la* +a*a *e+a*a* te)id$s ( las de %"lti'$ in 'it*$ de %l"las

te)id$s e#*i$nes ( &*gan$s.

- El DNA tiene est*"%t"*a de d$le !li%e %$#$ "na es%ale*a de %"e*da en*$llada s$*e s" e)e %$n las ases

nit*$genadas %$#$ +elda6$s. La se%"en%ia es el $*den de las ases. Las ases s$n %$#+le#enta*ias.

- El DNA es la in-$*#a%i&n genti%a. Un gen es "n -*ag#ent$ de DNA /"e es la in-$*#a%i&n +a*a sinteti,a* "na %adena

de a#in$+*esa %"and$ se -a*i%a la +*$te0na %$di-i%ada +$* l. En la t*ans%*i+%i&n se -a*i%a "n #9NA

%$#+le#enta*i$ del gen. En la t*ad"%%i&n se -a*i%a la +*$te0na le(end$ el #9NA. El %&dig$ genti%$ es el di%%i$na*i$

de t*ad"%%i&n /"e +e*#ite +asa* de "n idi$#a de ases en el #9NA a "n leng"a)e de a#in$


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- A +esa* de s"s ene-i%i$s l$s t*ansgni%$s +"eden "sa*se +a*a la g"e**a i$l&gi%a in'adi* e%$siste#as dis#in"i* la

i$di'e*sidad $*igina* +at&gen$s #"lti**esistentes +*$'$%a* ale*gias ( %*ea* g*a'es de+enden%ias e%$ni%as.

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