DESCUBRIMIENTO DE LA ESTRUCTURA DEL ADN 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 1958. En 1962 “Los tres mosqueteros” reciben el Nobel.

COMPOSICIÓN DEL ADN 92-93

COMPOSICIÓN DEL ADN 92-93

CARACTERÍSTICAS DEL ADN

Burbuja de replicación DUPLICACIÓN DEL ADN Burbuja de replicación

CROMOSOMAS, GENES Y CARACTERES

CROMOSOMAS, GENES Y CARACTERES 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

CARIOTIPO

EXPRESIÓN INFORMACIÓN GÉNICA

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

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 2000. Los datos públicos siempre eran conocidos Se compone de 3x109 pares de bases A, C, G y T. 3000 libros de 500 hojas.

4.2.-PROYECTO GENOMA HUMANO Sólo 25.000 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 20.000 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.

PROYECTO GENOMA HUMANO PGH 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 (+100.000) ¿? Metaboloma: Conjunto de metabolitos ¿? Proyecto MetaHIT: Descifrar el genoma de los 150.000 especies diferentes de microorganismos que colonizan el cuerpo humano y viven en simbiosis. MICROBIOMA

TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA PCR Mullis: Nobel 1993

TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA SECUENCIACIÓN

TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA

TÉCNICA DEL ADN RECOMBINANTE TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA TÉCNICA DEL ADN RECOMBINANTE 96 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

SISTEMAS DE INSERCIÓN DE GENES DIRECTA 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... 5. Agrobacterium. Uso de la bacteria parásita de muchas plantas. La bacteria contiene el ADN recombinante e infecta las células de la planta. INDIRECTA

TRANSFERENCIA POR AGROBACTERIUM

BIOTECNOLOGÍA

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....

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

¿QUÉ ES UN TRANSGÉNICO 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 (-) Petunia transgénica con doble púrpura 99 Tabaco transgénico

TRANSGÉNICOS AGRÍCOLAS 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. β-Caroteno

TRANSGÉNICOS AGRÍCOLAS

ANIMALES TRANSGÉNICOS 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

EJEMPLOS DE ING. GENÉTICA 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. M. Chalfie, R. Tsien y O. Shimomura Nobel 2008

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

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.

- Bacillus, Arthrobacter, Candida, Clostridium, Corynebacterium 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