INGENIERIA GENÉTICA

INGENIERÍA GENÉTICA Y BIOTECNOLOGÍA

Biotecnología.-  Consiste en la utilización de un ser vivo o parte de él para la transformación de una sustancia en un producto de interés.

Biotecnología tradicional.- Basada en el uso de seres vivos naturales para la obtención de productos de interés o el aumento de la producción. Los individuos que se utilizan han sido escogidos mediante técnicas de selección artificial, esto quiere decir, que el hombre ha potenciado el desarrollo de estos organismos por el beneficio que le proporcionan. Sus aplicaciones fueron en: Agricultura y ganaderia, industria alimentaria e industria farmacéutica.

Biotecnología moderna.-  Consiste en la utilización de técnicas de manipulación del ADN, para la obtención de individuos que den lugar a productos de interés o a la mejora de la producción. Se aplica para obtener mejoras en: Agricultura, ganadería, industria alimentaria, farmacología y para la mejora o recuperación del medio ambiente. 

Ingeniería genética.-  Es el conjunto de técnicas utilizadas en la manipulación del ADN. De esta forma podemos: 

• Quitar uno más genes
• Añadir uno o más genes
• Aumentar el número de moléculas de ADN
• Clonar células
• Clonar individuos
• Crear organismos genéticamente modificados 

Aplicaciones de la ingeniería genética.- 

• Ingeniería genética en bacterias: Son los seres vivos más utilizados. la más utilizada es la Escherrichia coli.
• Ingeniería genética en levaduras y hongos: Son junto con las bacteria los sistemas más utilizados. El Sacchaomyces cerevisiae fue el primer sistema eucariota secuenciado completamente. Otra levadura importante es P. pastoris, utilizada para conseguir proinsulina  y quitinasa. En el campo de los hongos destaca por su labor médica Penicilium. 
• Ingeniería genética en animales: La manipulación genética de los animales persigue múltiples objetivos: Aumentar el rendimiento del ganado, producir animales con enfermedades humanas para la investigación, elaborar fármacos, etc.
• Ingeniería genética en plantas: Actualmente se han desarrollado plantas transgénicas de más de cuarenta especies. Mediante ingeniería genética se han conseguido plantas resistentes a enfermedades producidas por virus, bacterias o insectos. Estas plantas son capaces de producir antibióticos, toxinas y otras sustancias que atacan a los microorganismos.
• Ingeniería genética en humanos: Terapia somática celular. Uno o más tejidos son sometidos a la adición de uno o más genes terapéuticos, mediante tratamiento directo o previa extirpación del tejido. Esta técnica se ha utilizado para el tratamiento de cánceres o enfermedades sanguíneas, hepáticas o pulmonares.

ACTIVIDAD

• Elaborar  un informe sobre los siguientes aspectos:

1. Clonación de organismos completos
2. Organismos geneticamente modificados (transgénicos)
3. Proyecto Genoma humano

• Busca ejemplos de organismos genéticamente modificados (transgénicos), elabora gráficos de los mismos.

MUTACIONES

MUTACIONES

Concepto.- Es todo cambio en la información hereditaria. Esto es, es todo cambio que afecte al material genético ADN, cromosomas o cariotipo.  Las mutaciones son heredables cuando afectan a las células germinales.

Tipos de  mutaciones.- Las mutaciones pueden ser: 

Según las células afectadas.- Pueden ser:

• Germinales: Afectan a gametos o células madre, se transmiten a la descendencia. Sobre ellas actúa la selección natural.
• Somáticas: Afectan a las células somáticas y sus descendientes. Afectan al individuo, no son heredables. No juegan papel en la evolución

Según la extensión del material genético afectado.-

• Mutaciones génicas: Son las más frecuentes afectan la estructura del gen, suelen producirse por errores en la replicación causados por un cambio, supresión o adición de un nucleótido. Existen varios tipos: 

1. Sustituciones: De pares de bases esta pueden ser: Transiciones o transversiones
2. Pérdida o inserción de nucleótidos: Este tipo de mutación producen un corrimiento en el orden de lectura pueden ser: Pérdida o inserción, adiciones génicas y  delecciones génicas.

• Mutaciones estructurales: Son los cambios en la estructura interna de los cromosomas. Se pueden agrupar  en dos tipos: 

1. Las que suponen pérdida o duplicación de segmentos o partes del cromosoma: Delección y duplicación cromosómica
2. Las que suponen variaciones en la distribución de los segmentos del cromosoma: Inversiones y traslocaciones

• Mutaciones genómicas o numéricas: Son alteraciones en el número de los cromosomas propios de la especie. Pueden ser: Euploidias y Aneuploidias

ACTIVIDAD

• Recopilar información de los siguientes palabras

          Gameto
          Nucleótido
          Transversión
          Deleccion

• Elabora gráficos de: Síndrome de Down, turnner, Klinefellter, Triple X. Polidactilia, Sindactilia
• Investigar las clases de mutaciones según el efecto del individuo o ser vivo.
• Que beneficios tienen las mutaciones en la especie humana. Ejemplifica

GENÉTICA Y HERENCIA

GENÉTICA Y HERENCIA BIOLÓGICA

Genética.-  Es una disciplina biológica, que estudia los caracteres heredados que se transmiten de padres a hijos a través de los cromosomas específicamente de los genes, que se expresan en un fenotipo, tanto por la acción de la información genética como por el ambiente.

Mendel y su trabajo de investigación.- Gregor Mendel considerado el padre de la genética, fue uno de los primeros en identificar uno de los tantos mecanismos de herencia que se dan entre progenitores y descendientes. Los experimentos de Mendel fueron descritos con gran claridad destacando la creación de una terminología o nomenclatura:

• Generación P: Corresponde a la generación progenitora de la que se obtendrán los descendientes. Se simboliza como P
• Genereación F: Corresponde a la generación que aparece como producto del cruce de la generación P. Se simboliza como F.
• Gen: Unidad o factor hereditario que expresa o determina un carácter del ser vivo.
• Genes alelos: Son dos genes que informan para un mismo carácter.
• Fenotipo: Se refiere a la apariencia externa de un organismo. Ejemplo color de piel
• Genotipo: Es decir la constitución genética de un individuo que determina el genotipo.
• Gen dominante: Es el que determina la aparición de un carácter. Se representa con letras mayúsculas puede ser: RR, Rr
• Recesivo: Es decir el gen cuyo carácter no se observa en presencia del dominante. Se representa con letras minúsculas por ejemplo rr.
• Híbrido: Es el resultado o producto del cruzamiento entre dos individuos que difieren en uno o más caracteres. 
• Homocigoto: Es aquel que tiene dos alelos iguales para un carácter, pueden ser dominantes (RR) o recesivos (rr)
• Heterocigoto: Cuando dos miembros de un par de genes son diferentes; es decir, uno es dominante y uno recesivo (Rr).

Leyes de Mendel.- Las leyes de Mendel se refieren exclusivamente a los caracteres hereditarios, las tres leyes son las siguientes:

• Ley de la uniformidad: Establece que si se cruzan dos razas puras (homocigotas) para un determinado carácter los descendientes (híbridos) de la primera generación serán todos iguales entre sí.
• Ley de la segregación de caracteres: Esta ley establece que para que ocurra la reproducción sexual, previo a la formación de los gametos cada alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la constitución genética del gameto hijo.
• Ley de asociación independiente de caracteres: Esta ley explica que diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros, no existe relación entre ellos, por tanto, el patrón de herencia de un rasgo no afectará el patrón de herencia de otro.

Herencia ligada al sexo.- La especie humana posee 46 cromosomas dispuestos en 23 pares 22 son somáticos o autosomas (heredan caracteres no sexuales) y uno es una pareja de cromosomas llamados también heterocromosomas identificados como XX en las mujeres y XY en los hombres. Hay caracteres que sin ser sexuales primarios (órganos genitales, gónadas) o secundarios (barba del hombre, pechos de las mujeres) solo aparecen en uno de los dos sexos, o si aparecen en los dos, en uno de ellos son mucho más frecuentes. a estos caracteres se les denomina caracteres ligados al sexo.

 A continuación presentamos algunos caracteres hereditarios  de nuestra especie.

• Herencia autosómica recesiva: Albinismo.-  Herencia que depende de un carácter que depende de un alelo recesivo frente al dominante presente en el cromosoma 11.
• Alelismo y codominancia: Grupos sanguíneos.- Este caracter esta controlado por un gen que tiene tres alelos posibles (A,B y 0), entre los que puede darse dominancia completa o codominancia.
• Herencia recesiva ligada al sexo: Cromosoma X - Hemofilia.-  El gen responsable de la hemofilia se encuentra en el cromosoma X (cromosoma sexual)

Enfermedades hereditarias.- La predisposición genética tiene la respuesta a un número importante de enfermedades hereditarias. Eso si, que la predisposición no implica que necesariamente se vaya a padecer la enfermedad. 

ACTIVIDAD

• Representar gráficamente cada una de las leyes de Mendel
• Investigar las siguientes enunciados: Herencia holándrica, albinismo, grupos sanguíneos y hemofilia,
• Averiguar que enfermedades se pueden transmitir de padres a hijos.