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

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

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

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

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

transgénicos

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

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

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

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

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

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

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