“Antes pensábamos que el estaba en las estrellas. LA REVOLUCIÓN GENÉTICA Tema 5 “Antes pensábamos que el futuro estaba en las estrellas. Hoy sabemos que está en nuestros genes”

1. INTRODUCCIÓN: La genética 2. El desarrollo de la ingeniería genética 3.Aplicaciones de la ingeniería genética La producción de fármacos La terapia génica Agricultura y ganadería Medioambientales Otras 4.El proyecto genoma humano 5.La reproduccion asistida 6. Las células madre

1. INTRODUCCIÓN: la genética Ciencia que estudia todo lo referente a los genes. Los genes son “trocitos” de ADN. ¿ Qué es el ADN? Molécula que portan todos los seres vivos y contiene la información para desarrollar las características básicas de ese ser vivo ADN cromosomas genes

y… ¿qué hacen los genes? Por un lado determinan caracteres de los seres vivos que se heredan: por ejemplo color de los ojos, altura, forma de la nariz, color de piel, etc… Por otro lado en cada momento de nuestra vida los genes los genes se EXPRESAN: Para fabricar células o sustancias químicas de nuestro cuerpo que hay que reponer (células que se mueren, sustancias para hacer la digestión, para reparar un herida,etc) Para que los seres vivos se adapten al medio ambiente: ej si ascendemos una montaña donde hay menos oxígeno los genes se expresan para aumentar la cantidad de hemoglobina en la sangre.

2. EL DESARROLLO DE LA INGENIERÍA GENÉTICA La ingeniería genética es un conjunto de técnicas cuyo objetivo es trasplantar genes entre los seres vivos ( algo parecido al “cortar y pegar” que empleamos con los procesadores de texto) También se le conoce con el nombre de tecnología del ADN recombinante Organismo transgénico: aquellos que se desarrollan a partir de una célula en la que se han introducido genes (genes de interés) procedentes de otro ser vivo.

Formación organismo transgénico (ej bacteria)

Pasos formación del org transgénico Se localiza en células de un ser vivo (animal) los genes de interés que queremos “trasplantar” en otro ser vivo (bacteria). Ejemplo gen animal que es responsable de fabricar insulina en los animales. Se seleccionan vectores para esos genes de interés. Un vector es un vehículo para introducir genes en las células de otro organismo (los más frecuentes son moléculas de ADN de bacterias, llamadas plásmidos) Se insertan los genes de interés (insulina) en el plásmido. El plásmido con el gen de interés se inserta en el otro ser vivo (es decir, la bacteria) Ahora tenemos una bacteria transgénica: tiene genes de la célula animal inicial para fabricar insulina. Así una bacteria que inicialmente no podía fabricar insulina, que es algo que naturalmente solo lo hacen las células animales, ahora puede fabricarlo una bacteria. Las nuevas bacterias transénicas, se reproducen, y obtenemos muchas nuevas bacterias transgénicas iguales ( llamadas clones )

3.APLICACIONES ING.GENÉTICA 3.1 Producción de fármacos Para producir moléculas que no se pueden producir por otros métodos o son demasiado caras. Moléculas que en condiciones normales las fabrica nuestro cuerpo pero en algunos individuos enfermos noy tienen que ser administradas Ejemplo visto de la insulina. En la actualidad los diabéticos se suministran insulina obtenida por bacterias a las que se les ha introducido el gen de la insulina de los humanos.

3.2 Terapia génica Tratamiento de enfermedades genéticas. Se basa en la introducción de genes “sanos” en un ser vivo para sustituir genes “defectuosos” causantes de la enfermedad Está en fase de investigación y experimentación Podrá curar enfermedades como el cáncer.

1.Extracción del paciente céleulas con genes defectuosos 2. Se inyectan en esas células genes “sanos” 3. Las células con genes sanos se vuelven a inyectar al paciente y así cura la enfermedad

3.3 Agricultura y ganadería Obtención de plantas transgénicas Se les introduce genes para: Que produzcan más Mayor resistencia a herbicidas, plagas,etc Den frutos con mejor aspecto. Alimentos transgénicos Maiz transgénico Soja transgénica

¿ Cómo obtendrías las plantas transgénicas?

3.3 Agricultura y ganadería Obtención de animales transgénicos Se les introducen genes para: Mayor productividad: ganado vacuno que produzca más leche Crecimiento más rápido: peces en los que se introduce la hormona del crecimiento de otros peces para que crezcan más rápido. Mayor resistencia a condiciones ambientales: peces resistentes al frío.

¿ Cómo obtendrías un animal transgénico?

3.4Aplicacion medioambientales BIORREMEDIACIÓN Y BIOADSORCIÓN Biorremediación: utilización de bacterias transgénicas para solucionar problemas ambientales. Ej bacterias que en condiciones normales degradan petróleo se modifican por ingeniería genética para que además puedan desarrollarse en condiciones concretas: ej alta salinidad. Ej bacterias que en condiciones normales pueden vivir con alta salinidad se modifican para que además puedan degradar petróleo.

3.4 Aplicaciones medioambientales Bioadsorción - Bacterias transgénicas que fijan en la superficie de sus células (adsorben) ciertos metales que interesa retirar del medio. Ejemplo: - en las depuradoras para retirar grandes cantidades de metales que contaminan las aguas

¿Cómo se eliminaron los residuos del Prestige?

4. EL PROYECTO GENOMA HUMANO (PGH) 4.1 ¿Qué es el Proyecto? En 1990 comienza el PGH: estudio del genoma humano, es decir, los genes que forman parte del ADN humano. En 2003 la comunidad cientÍfica presenta el proyecto terminado. Conocemos así todos los genes de los humanos. El genoma humano se ve así que difiere muy poco del genoma de otros animales,como el del chimpancé

ADN 99% idéntico ADN 99,9% idéntico

4.2 Y, ¿para qué sirve? (presente y futuro del proyecto) Terapia génica (futuro cercano) Identificar individuos portadores de enfermedades genética. Huellas genéticas: análisis del 0,1% de ADN que tenemos diferentes los humanos (huella genética) pruebas de paternidad Investigaciones criminales.

Pruebas de paternidad

Investigaciones criminales Comparar ADN del supuesto criminal con restos de ADN del lugar del crimen ( en pelos, sangre, piel, etc) Si ese 0,1% de los genes que tenemos diferente coincide, se declara culpable al criminal

5. REPRODUCCIÓN ASISTIDA REPRODUCCIÓN ASISTIDA (Ley desde 2006) En el mundo casi el 20% de las parejas presentan problemas a la hora de tener descendencia, por causas muy diferentes. Por ello se recurre a la reproducción asistida. 2 tipos de RA: 1. Inseminación artificial: introducción de semen en el útero por medio de una cánula. 2. Fecundación in vitro: realización de la fecundación en el laboratorio, y luego implantar el embrión en el útero de la madre.

Inseminacion artificial Fecundacion in vitro Muchos embriones. Solo se implanta uno. ¿ qué se hace con los demás?

Células de un ser vivo que : 6. CÉLULAS MADRE : Células de un ser vivo que : no están especializadas en ninguna función Pueden multiplicarse activamente manteniendo su estado Son capaces de transformarse en alguno de los más de 200 tipos celulares que tiene un individuo adulto (células del corazón,piel,etc) ¿ Donde están? ¿ Para qué nos son útiles?

¿Dónde están? CÉLULAS MADRE EMBRIONARIAS CELULAS MADRE ADULTAS

¿ Para qué nos son útiles? En la actualidad se están realizando investigaciones sobre las posibles aplicaciones como: curar enfermedades: por ejemplo en un infarto mueren células del corazón, en quemaduras mueren células de la piel… Investigaciones básica: por ejemplo investigaciones de cómo las células se diferencian.

las estrellas. Hoy sabemos que está en los genes” “ Antes pensábamos que el futuro estaba en las estrellas. Hoy sabemos que está en los genes” (James Watson, descubridor del ADN)