1r batxillerat Biologia ENGINYERIA GENÈTICA 1r batxillerat Biologia

Què és: modificació del genoma, d’un individu Què és: modificació del genoma, d’un individu. conjunt haploide dels gens - addició. d’un organisme. - eliminació. - alteració dels gens.

DNA extrany + DNA receptor enzims de restricció* *Enzims que poden tallar DNA per punts concrets: DNA passatger. Serà introduït per un vector a la cèl·lula (bacteri o virus) Per clonació, es faran còpies. DNA extrany + DNA receptor DNA recombinant

Introducció dels gens a les cèl·lules: Vectors de clonació. Plasmidis. Virus. 2. Mecanismes no biològics. electroporació. microinjecció. Tret de microbales.

Plasmidis: ADN bacterià al marge del principal Els plasmidis es poden transferir a un altre bacteri o a un altre organisme de manera “artificial”

Plasmidis La transformació bacteriana és un procés de transferència horitzontal de gens que ocorre de forma natural en alguns bacteris i que es pot provocar de forma artificial en altres bacteris i eucariotes. Els plasmidis bacterians no serveixen per a introduir gens a les cèl.lules animals

TraNSFORMACIÓ Un bacteri introdueix material genètic del medi Vídeo transformation

Virus Transducció: Pas de gens entre bacteris a través d’un virus Vídeo transducció

8.2- Inserció de gens Enzims de restricció: Poden tallar l’ADN per uns punts concrets. La seqüència reconeguda sol ser palindròmica i de 4 – 6 nucleòtids. (les Tipus II reconeixen sempre palíndroms). P.ex: P-5' GAATTC 3'-OH OH -3'CTTAAG 5'-P

Video: Restriction endunuclease

Introducció de gens d’eucariotes a procariotes ADN eucariotes: introns i exons. L’ARN m ha de madurar S’utilitza l’enzim transcriptassa inversa (Virus): Capaç de transcriure l´ARN a ADN VIH: Reverse transcription Video: Com es passa d’un ARNm a una cadena doble de ADN

6.3- PCR Serveix per: Fer còpies d’una cadena d’ADN Necesitem: taqPolimerassa (resistent a elevades temperatures), DNA encebador, nucleòtids El procés fou descobert el 1983 per Kary Banks Mullis,[1] guardonat amb el Premi Nobel de Química. Vídeo PCR

9- Enginyeria genètica i teràpia de malalties humanes 3000 malalties genètiques No s’han identificat encara els gens responsables de les mateixes Moltes malalties genètiques depenen de l’expressió de més d’un gen

9.1- Substàncies humanes produïdes per bacteris Introdueixen els gens que codifiquen per les protëïnes que ens interessa produir dins bacteris: Creixen molt de pressa Fàcil manipulació del seu genoma

Insulina: hormona encarregada de regular el nivell de glucosa a la sang. Hormona de creixement Interferó: substància que limita o anul·la efectes de la infecció. Ha estat positiu el seu tractament en malalties víriques, i el aplicacions prolongades disminueix els efectes del càncer. Factor VIII de la coagulació: pel tractament de la hemofília.

9.2- Introducció de gens en cèl.lules humanes S’utilitzen retrovirus: Nens bombolla ( manca enzim adenosina-desaminasa): Aquests nens han de viure äïllats perquè no tenen limfòcits i per tant no es poden defensar contra les infeccions. Com es fa la teràpia en aquests nens Històries reals

Talàssemia: grup de malalties amb un ampli rang, des de tant sols anormalitat asimptomàtiques en l'hemograma fins a una severa i fatal anèmia

9.3- Vacunes recombinants D’aquesta menera s’introdueix a l’individu tan sols l’antigen productor de la malaltia per a què desencadeni la producció d’anticossos Ex: Vacuna Hepatitis B

Obetnció de vacunes recombinants

Varietats transgèniques de blat de moro. 2. AGRÍCOLA. Varietats transgèniques de blat de moro. Varietats transgèniques del blat. Varietat de tomàquet. http://www.edu3.cat/Edu3tv/Fitxa?p_id=27423&p_ex=TOMAQUETS&p_num=3 Plantes de tabac transgèniques.

2. ANIMAL. La major aplicació ha estat en peixos, ja que la seva fecundació és externa: es poden introduir els gens abans de la formació del zigot. Assoliments: Carpes transgèniques que creixen més ràpidament (gen hormona creixement) Salmons transgènics que resisteixen millor les baixes temperatures. (gen proteïna anticongelant)

11. El Càncer : Malaltia genètica Metàstasi Cèl.lules canceroses: Es divideixen a gran velocitat i tenen proteïnes de membrana diferent ( “atacades” per anticossos) Inveeixen altres teixits (metàstasi)

Per què una cèl.lula normal es transforma en cancerosa? Factors ambientals que alteren alguns gens (Protooncogens: Regulen el creixement i diferenciació cel.lular) i esdevenen ONCOGENS: Originen proteïnes amb una funció alterada que afavorirà el creixement i la formació d’un tumor Altrens gens (Antioncogens o gens supressors) inhibeixen la divisió del.lular. Animació oncogens Video oncogens Alguns oncogens importants

Com es passa de porto-oncogen a oncogen Virus: Papiloma humà. Aquests virus introdueixen un oncogen viral en connexió amb un oncogen de la cèl.lula i la transformen en cancerígena Substàncies químiques i radiacions: Mutàgens. A més es necessita un procés promotor: que impliqui la transcripció que donarà lloc a proteïnes alterades Vídeo tabac

Càncer i resposta immunològica Cèl.lules canceroses: estimulen la producció d’anticossos, però la resposta immune no sempre és l’apropiada Els limfòcits B són els encarregats de produir anticossos específics contra antígens. Els anticossos monoclonals s’obtenen injectant a ratolins l’antigen que ens interessa. L’animal produirà limfòcits B contra l’antigen. En un cultiu es fusionen els limfòcits B produits per l’animal amb cèl.lules tumorals (hibridomes) : produiran molts anticossos

Video: Anticossos Monoclonals Actualment s’intenta aconseguir “vacunes” contra el càncer per aconseguir la immunitat activa dins le cèl.lules humanes Aliments anticancerígens: Bròquil (indol), llavors de lli (càncer colon), pell de raïm, mores, cacahuets (reservatiol)... 10 anticancerígens a la taula

Genoma humà. El Genoma és la totalitat de la informació genètica emmagatzemada a l’ADN de les cèl·lules. Cada persona té el seu propi genoma, el qual guarda una gran similitud (99,8%) amb tots els de la seva pròpia espècie i tan sols es diferencia de la del ximpanzé en un 1%. Aquesta informació, que es troba emmagatzemada en totes i cadascuna de les seves cèl·lules i que el defineix i l’identifica com a èsser únic i independent, és el que coneixem com a patrimoni genètic o genoma.

12- Projecte Genoma Humà 2003: Es va seqüenciar totalment el genoma humà Es va treballar amb RNAm (3% genoma codifica proteïnes) Gens: 25000 Complexitat: Maneres d’interaccionar els gens Usos: Teràpia gènica: Curar malalties de base genètica

RISCOS I IMPLICACIONS ÈTIQUES DE LA EG Límits per motius ecològics i de sanitat. Límits per motius ètics i morals. Límits per motius socials. Límits per motius polítics.