Resumen de Biotecnología BIOLOGÍA IB Resumen de Biotecnología Analí Roldán Marina Vega

Definición de Biotecnología La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos. (Convention on Biological Diversity, Article 2. Use of Terms, United Nations. 1992) La Biotecnología utiliza técnicas de genética molecular, tales como: PCR y electroforesis Análisis de restricción Secuenciación de DNA Otras ( hibridación, microarray, etc.)

Análisis de restricción En estos análisis se utilizan ENZIMAS DE RESTRICCION (ER) para formar organismo genéticamente modificados. Las ER son nucleasas sintetizadas por las bacterias como un mecanismo de defensa natural. Son capaces de reconocer y cortar una secuencia especifica de nucleótidos en una doble cadena. Longitud de al secuencia reconocida de 4 a 8 pb (pares de bases). Reconocen secuencias palindrómicas (se leen igual de derecha a izquierda y viceversa)

PCR ( Reacción en Cadena de la Polimerasa) Amplificación enzimática de una fragmento de DNA, que simula una replicación natural del DNA “in vitro”.

ETAPAS DE LA PCR

Condiciones de ciclado

RECUERDE: LAS PARTÍCULAS SEMBRADAS TIENEN CARGA NEGATIVA POR LO TANTO SE DIRIGEN HACIA EL POLO POSITIVO

CLONACIÓN Un clon es una unidad genéticamente igual a la unidad predecesora, de la que está clonado. La unidad puede ser molecular, clonando un gen, un grupo de genes, el ADN completo, una célula, un tejido, un órgano o un individuo completo. RECUERDE: LA CLONACIÓN HUMANA NO ESTA PERMITIDA PON NINGUNA LEGISLACIÓN DE NINGÚN PAÍS POR CUESTIONES ÉTICAS PERO EL HOMBRE CUENTA CON LAS HERRAMIENTAS NECESARIAS PARA REALIZARLA.

Clonación Terapéutica- Ejemplo Producción de insulina para humanos en E. Coli. En este ejemplo se utilizan enzimas de restricción y ligasas. Gen de la Insulina

Enucleación nuclear celular Clonación de células, tejidos u órganos Se utilizan células troncales, capaces de formar otras células diferenciadas, que pueden originar tejidos o podrían formar órganos, debido a su totipotencia. Con este tipo de clonación obtenemos células compatibles con el adulto, que podrían diferenciarse a distintos tipos celulares, formando un tejido o recomponiéndole. Incluso un órgano. Enucleación nuclear celular

CLONACION NATURAL Gemelos monocigóticos: surgen en el caso en que un embrión originado en una fecundación típica, a partir de un único óvulo y un único espermatozoides, se escinde accidentalmente en dos durante las primeras fases de su desarrollo. Como consecuencia, los gemelos monocigóticos comparten el 100% de sus genes. La Partenogénesis es el desarrollo de un individuo a partir de una célula sexual femenina que no ha sido fecundada. El ovocito tiene la suficiente información genética para el desarrollo del embrión, no obstante solo en casos excepcionales inicia el desarrollo sin haber sido fecundado.  Ej: insectos, crustáceos (Daphnia), algunas especies de lagartijas

Métodos de transformación: cración de un Organismo Genéticamente modificado (OGM) Diferentes sistemas de transformación han sido desarrollados con el objeto de hacer más fácil y eficiente esta metodología. Estos métodos se dividen en:  a)Transformación con vectores biológicos que participan en la transferencia , como por ejemplo, mediada por Agrobacterium tumefaciens.    b)Métodos de transformación genética por distintos mecanismos físicos que introducen el ADN en la célula.

El método más difundido para la transformación genética de plantas se basa en un proceso mediado por Agrobacterium tumefaciens, una bacteria que vive en el suelo e infecta a un amplio rango de plantas. Esta bacteria tiene como blanco de infección a las heridas en el tallo o raíces de la planta inmediatamente sobre el nivel del suelo, donde ataca a las células, causando su proliferación y formación de tumores. Esta enfermedad se conoce como “agalla de la corona” 

El desarrollo de los tumores se debe a que Agrobacterium tiene la capacidad de transferir parte de su propio material genético a la planta hospedante. La capacidad patogénica de esta bacteria se asocia a la presencia de plásmidos Ti (inductor de tumor). Se ha demostrado que un fragmento de estos plásmidos, llamado ADN-T (ADN de transferencia), es transferido a la célula vegetal donde se integra al ADN cromosómico de la planta. La transferencia de ADN es inducida por la expresión de unos genes llamados vir que se encuentran en el plásmido Ti por fuera de la secuencia que se transfiere.

La transformación de la planta se induce a partir del contacto entre la bacteria que porta el gen de interés en su plásmido y las células vegetales (por ej. hojas, cotiledones, etc.). El ADN-T es transportado desde la célula bacteriana a la célula vegetal donde se integra a su material genético. Luego de la transformación, el tejido vegetal es cultivado in vitro en un medio con un agente selector (antibióticos o herbicidas) donde sólo las células transgénicas sobreviven.

Entre las diversas técnicas de transferencia directa de material genético una de las más empleadas es la  transformación biolística.  Se trata de disparar bolitas de oro que llevan fragmentos de ADN adheridos, con una especie de pistola, sobre una población de células. Las bolitas que queden en el citoplasma pueden transferir el ADN que transportan a algún cromosoma de la célula bombardeada.

Organismos Genéticamente Modificados (OGM) Organismos cuyo material genético (ADN/ARN) ha sido modificado por técnicas de ingeniería genética. Ejemplo Maíz Bt (RECUERDE QUE EN CLASE VIMOS EL ARROZ DORADO) El maíz Bt es un maíz transgénico o genéticamente modificado que produce en sus tejidos proteínas Cry. La denominación Bt deriva de Bacillus thuringiensis, una bacteria que normalmente habita el suelo y cuyas esporas contienen proteínas tóxicas para ciertos insectos. Estas proteínas, denominadas Cry, se activan en el sistema digestivo del insecto y se adhieren a su epitelio intestinal. Esto provoca la parálisis de su sistema digestivo, deja de alimentarse y muere a los pocos días. Las toxinas Cry son consideradas inocuas para mamíferos, pájaros e insectos “no-blanco”.

La Argentina es luego de Estados Unidos el país que posee más área sembrada con organismos genéticamente modificados , Soja, Maíz y Algodón.       

Creación de las distintas áreas regulatorias, Marco Regulatorio Creación de las distintas áreas regulatorias, resoluciones y normas referentes a las actividades reguladas. La normativa argentina contempla tres instancias de evaluación: ·La Dirección de Biotecnología y la Comisión Nacional Asesora de Biotecnología Agropecuaria (CONABIA) a cargo del análisis de bioseguridad del agroecosistema; · El Servicio Nacional de Sanidad y Calidad Agroalimentaria (SENASA) y el Comité Técnico Asesor sobre Uso de OGM (CTAUOGM) a cargo de la evaluación de inocuidad alimentaria para consumo humano y animal y; · El Área de Mercados de la Secretaría de Agricultura, Ganadería y Pesca (SAGyP) del Ministerio de Agricultura, Ganadería y Pesca (MAGyP) a cargo de la evaluación del impacto del OGM en los mercados argentinos.

Bibliografía www.argenbio.org - Visitado el 3 de Septiembre de 2014 PERMINGEAT, Hugo; MARGARIT, Ezequiel - IMPACTO AMBIENTAL DE LOS CULTIVOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS: EL CASO DE MAÍZ Bt.- Centro de Estudios Fotosintéticos y Bioquímicos (CEFOBI). Suipacha 531. 2000 Rosario - Argentina. (http://www.fcagr.unr.edu.ar/Investigacion/revista/rev7/4.htm) www.monsanto.com/pages/default.aspx - Visitado el 5 de Septiembre de 2014. Ana María Hernández Salgar- ORGANISMOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS: ASPECTOS CIENTÍFICOS Y TÉCNICOS- Instituto Alexander von Humboldt. (http://www.farn.org.ar/grupozapallar/docs/cesca_cap2.pdf) http://www.porquebiotecnologia.com.ar- Visitado el 30 de Agosto de 2014. Consejo Agropecuario del Sur - MARCOS REGULATORIOS DE BIOSEGURIDAD Y SITUACIÓN DE LAS APROBACIONES COMERCIALES DE ORGANISMOS GENÉTICAMENTE MODIFICADOS EN LOS PAÍSES DEL CONSEJO AGROPECUARIO DEL SUR (http://iica.int/Eng/regiones/sur/chile/Documents/Marcos%20Regulatorios.pdf)