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Creatividad, constancia, SUERTE y ESPIONAJE. El secreto de la vida. Importancia de los difractogramas de rayos X. Wilkins la traicionó con la fotografía.

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1 Creatividad, constancia, SUERTE y ESPIONAJE. El secreto de la vida. Importancia de los difractogramas de rayos X. Wilkins la traicionó con la fotografía 51. Muere de cáncer de ovario en En 1962 Los tres mosqueteros reciben el Nobel. DESCUBRIMIENTO DE LA ESTRUCTURA DEL ADN

2 COMPOSICIÓN DEL ADN 92-93

3 COMPOSICIÓN DEL ADN 92-93

4 CARACTERÍSTICAS DEL ADN

5 DUPLICACIÓN DEL ADN Burbuja de replicación

6 CROMOSOMAS, GENES Y CARACTERES

7 Hay pocos cromosomas. Hay muchos caracteres hereditarios determinados por el ADN existente en los genes. No ha más remedio que pensar que en un cromosoma habrá varios genes CROMOSOMAS, GENES Y CARACTERES

8 CARIOTIPO

9 EXPRESIÓN INFORMACIÓN GÉNICA

10 EPIGENÉTICA El medio ambiente afecta la expresión de los genes y algunas modificaciones se heredan. Conjunto de cambios heredables en la expresión génica que no incluye alteraciones en el ADN. Gemelos univitelinos con comportamiento diferente. Interviene en el desarrollo embrionario y la diferenciación celular. Estilo de vida y epigenética. Cáncer, enfermedades y epigenética

11 4.2.- PROYECTO GENOMA HUMANO Genoma: Conjunto de genes del ser humano, realizado en células sanguíneas y espermáticas. Comenzó en EEUU en 1990 y su objetivo era secuenciar completamente el ADN humano. Competencia pública-privada: Finalizó en Los datos públicos siempre eran conocidos Se compone de 3x10 9 pares de bases A, C, G y T libros de 500 hojas.

12 4.2.-PROYECTO GENOMA HUMANO Sólo genes: Un gen puede ser responsable de más de un polipéptido. Corresponde al 1,5% del total del genoma. Con el proyecto Encode se ha descubierto que existen al menos genes que codifican ARN y son responsables de los factores de transcripción. Un porcentaje elevado del ADN considerado antiguamente como basura tiene función reguladora de los genes anteriores Sólo el 0,01% es lo que nos diferencia unos de otros.

13 Proyecto Epigenoma Humano: Importancia de la influencia del medio ambiente en la expresión de nuestro genoma. Transcriptoma: Conjunto de ARN transcritos del ADN Proteoma: Conjunto de proteínas codificadas ( ) ¿? Metaboloma: Conjunto de metabolitos ¿? Proyecto MetaHIT: Descifrar el genoma de los especies diferentes de microorganismos que colonizan el cuerpo humano y viven en simbiosis. MICROBIOMA PROYECTO GENOMA HUMANO PGH

14 TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA PCR Mullis: Nobel 1993

15 TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA SECUENCIACIÓN

16 TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA

17 TÉCNICA DEL ADN RECOMBINANTE Es una herramienta básica de la Biotecnología. Comprende: –Aislamiento del gen que queramos introducir. –Realizar miles de copias de ese gen pasajero. –Escoger un plásmido ó gen transportador y realizar miles de copias. –Cortar ambos genes e insertar el gen pasajero en el gen transportador : Se forma el ADN recombinante –Insertar el ADN recombinante en el nuevo organismo 96 TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA

18 SISTEMAS DE INSERCIÓN DE GENES 1.- Microinyección: En animales justo en el momento de la fecundación en el pronúcleo masculino. 2.-Acelerador de Partículas (Gene Gun). Un cañón artificial bombardea micropartículas con el ADNr, sobre la célula. 3. Electroporación. Uso de carga eléctrica para que el ADN atraviese la membrana nuclear. 4. A través de un vector transportador: virus, plásmidos Agrobacterium. Uso de la bacteria parásita de muchas plantas. La bacteria contiene el ADN recombinante e infecta las células de la planta. DIRECTA INDIRECTA

19 TRANSFERENCIA POR AGROBACTERIUM

20 BIOTECNOLOGÍA

21 BIOTECNOLOGÍA MÉDICA Producción por Ing. Genética de: –Hormonas: insulina –Vacunas –Anticuerpos, antibióticos interferón,... Terapia génica de enfermedades: –ADA –Talasemia Diagnóstico de enfermedades por hibridación. Sonda de ADN anómalo. Producción células madre por desdiferenciación. Tratamiento contra el cáncer....

22 ¿QUÉ ES UN TRANSGÉNICO Primer animal transgénico: Ratón con hormonas de crecimiento de rata

23 ¿QUÉ ES UN TRANSGÉNICO 99 Petunia transgénica con doble púrpura Ser vivo que posee un gen que no es suyo. OMG es un Organismo Modificado Genéticamente. Primeros transgénicos: tabaco, petunias, algodón y tomate. Polémica: –Análisis de seguridad. (+) –Hibridación y pequeños agricultores frente a las multinacionales (-) Tabaco transgénico

24 Arroz dorado: Posee Betacarotenos de un narciso y de una bacteria. El Betacaroteno es un precursor de la Vitamina A. Deficit de Vit. A es un grave problema de salud: 3 millones niños la padecen (Sur de Asia) Previene de: diarreas, tuberculosis, malaria y de la transmisión de madres a hijos del SIDA. TRANSGÉNICOS AGRÍCOLAS β-Caroteno

25 TRANSGÉNICOS AGRÍCOLAS

26 1.- Obtención de órganos animales (cerdos) con genes humanos para no ser rechazados en trasplantes. 2.- Animales con carnes y huevos con menos colesterol y grasas 3.- Aumento de la productividad: - Incrementando producción de carne, huevo o leche. - Resistentes a temperaturas frías: truchas, salmones. - Acelerando su crecimiento: carpas 4.- Otros: - Gallinas y huevos con anticuerpos y anticancerígenas. - Leche de vaca y ovejas con proteínas humanas: colágeno, fibrinógeno y anticoagulantes... -Leche de cabra con proteína de seda de araña. ANIMALES TRANSGÉNICOS

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28 EJEMPLOS DE ING. GENÉTICA M. Chalfie, R. Tsien y O. Shimomura Nobel 2008 Bacterias biorremedadoras. Peces luciérnagas. Gusanos de seda con diferentes dolores de seda. Plantas antiminas Tabaco biocombustibles. Bacterias con genoma sintético: primer ser vivo de laboratorio.

29 BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL Función de los microorganismos en: –Depuración de aguas residuales urbanas –Producción de productos bioenergéticos a partir de purines (Biodigestión). –Producción del compost (Biodegradación). Biorremedación en suelos y aguas –Eliminación de residuos sólidos. –Eliminación de metales pesados. –Eliminación de contaminantes (mareas negras). Producción de compuestos biodegradables

30 ELIMINACIÓN DE METALES ¿? Delftia acidovorans, bacteria que metaboliza el oro soluble y lo solidifica en el exterior, y crea estructuras sólidas complejas, similares a las que se encuentran en las pepitas de oro. El proceso se desarrolla en unos segundos, a temperatura ambiente y en condiciones de acidez neutra y puede utilizarse por la industria para producir nanopartículas de oro. Se podría utilizar esta bacteria para crear oro de las aguas residuales producidas en las minas. Sería como sacar un tesoro de la basura. Febrero 2013.

31 LUCHA CONTRA MAREAS NEGRAS Actualmente se basa en el aporte de nutrientes necesarios para fomentar el crecimiento de las comunidades microbianas implicadas en la degradación del petróleo Nutrientes -Fósforo -Nitrógeno Especies implicadas: - Bacillus, Arthrobacter, Candida, Clostridium, Corynebacterium


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