20 Aplicaciones de la biología: biotecnología e ingeniería genética

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1 20 Aplicaciones de la biología: biotecnología e ingeniería genética
NOTICIA INICIAL ESQUEMA RECURSOS

2 Noticia inicial Diario de la Ciencia Logran insertar un gen de una especie extinta en un animal vivo Científicos australianos han conseguido implantar un gen del tigre de Tasmania (Thylacinus cynocephalus), un carnívoro extinto y similar a un lobo, en el ADN de un ratón de laboratorio para observar su función. Para realizar este experimento, que ha tenido lugar durante el año 2008 en la Universidad de Texas, los científicos han escogido tejidos de un tigre de Tasmania, un marsupial carnívoro extinto en 1986, del que se conservan restos en etanol en el Museo Victoria de Melbourne. Los científicos han logrado aislar el gen Col2a1 a partir del ADN contenido en los tejidos y lo han insertado en un embrión de ratón, para comprobar qué función desempeñaba. Como resultado se ha observado que el gen en cuestión participaba en el desarrollo del cartílago del ratón, que posteriormente daría lugar al hueso. El objetivo del experimento, según han señalado los investigadores, es llegar a comprender cómo funciona la biología de especies que ya no existen y comprobar si esto tiene alguna utilidad en el desarrollo de nuevos medicamentos. «Es la primera vez que el ADN de un animal extinguido se usa para inducir una respuesta en otro organismo vivo. Si cada día desaparecen más animales, se perderá una información crucial sobre el potencial de sus genes y, de este modo, podemos investigar la función que tenían en ese ser vivo», ha señalado Andrew J. Pask, director de la investigación. El último tigre de Tasmania del que se tiene noticia cierta falleció en el zoológico de Hobart, en la isla de Tasmania, en 1936. Desde entonces, pese a algunas noticias inciertas de observaciones de este animal en libertad, no se ha podido probar la existencia de tigres de Tasmania en libertad, por lo lo que en 1986 se declaró oficialmente extinto.

3 Aplicaciones de la biología: biotecnología e ingeniería genética
Esquema Aplicaciones de la biología: biotecnología e ingeniería genética La clonación de seres vivos La ingeniería genética Enzimas de restricción Vacunas recombinantes Los anticuerpos monoclonales Plásmidos recombinantes Terapia génica Proceso de maduración alternativa del ARNm ADN complementario Aplicaciones en la agricultura Técnica de la PCR Aplicaciones en la ganadería

4 Recursos para la explicación de la unidad
La ingeniería genética Enzimas de restricción Plásmidos recombinantes ADN complementario Técnica de la PCR Vacunas recombinantes Terapia génica Aplicaciones en la agricultura Aplicaciones en la ganadería La clonación de seres vivos Los anticuerpos monoclonales Proceso de maduración alternativa del ARNm

5 Técnicas de ingeniería genética Aplicaciones de la ingeniería genética
VER ENZIMAS DE RESTRICCIÓN VER VACUNAS RECOMBINANTES VER PLÁSMIDOS RECOMBINANTES VER TERAPIA GÉNICA VER ADN COMPLEMENTARIO VER APLICACIONES EN LA AGRICULTURA VER TÉCNICA DE LA PCR VER APLICACIONES EN LA GANADERÍA

6 Acción de la enzima de restricción EcoRI
VOLVER Técnicas de ingeniería genética (enzimas de restricción) Acción de la enzima de restricción EcoRI Punto de corte Punto de corte

7 Técnicas de ingeniería genética (plásmidos recombinantes)
VOLVER Técnicas de ingeniería genética (plásmidos recombinantes) Endonucleasas de restricción ADN donante Plásmido Fragmento de ADN que se quiere insertar Plásmido quimera Reasociación

8 Mecanismo de síntesis del ADN complementario
VOLVER Técnicas de ingeniería genética (ADN complementario) Mecanismo de síntesis del ADN complementario Cadena de poliA Cebador de oligodT Transcriptasa inversa viral NaOH que deforma el ARNm ADN-polimerasa I ADN de doble cadena ARNm Lazo en horquilla ADN Nucleasa S1

9 Técnicas de ingeniería genética (técnica de la PCR)
VOLVER Técnicas de ingeniería genética (técnica de la PCR) Segmento de ADN que se va a clonar Desnaturalización por calor Adición de cebadores y enfriamiento Cebador 3.er ciclo de PCR 1.er ciclo de PCR Elongación con ADN-polimerasa 2.º ciclo de PCR

10 Aplicaciones de la ingeniería genética (vacunas recombinantes)
VOLVER Aplicaciones de la ingeniería genética (vacunas recombinantes) Las proteínas inducen la producción de anticuerpos Plásmido híbrido Plásmido híbrido introducido en la célula ADN vírico Proteínas víricas Plásmido bacteriano Virus de la hepatitis B La vacuna produce inmunidad contra la hepatitis B

11 Terapia génica para la deficiencia de ADA
VOLVER Aplicaciones de la ingeniería genética (terapia génica) Terapia génica para la deficiencia de ADA Inserción del gen correcto en el retrovirus Gen correcto ARN vírico El retrovirus infecta las células de la médula ósea obtenidas del paciente Inyección de las células modificadas genéticamente en el paciente

12 Aplicaciones de la ingeniería genética (en la agricultura)
VOLVER Aplicaciones de la ingeniería genética (en la agricultura)

13 Aplicaciones de la ingeniería genética (en la ganadería)
VOLVER Aplicaciones de la ingeniería genética (en la ganadería) A las pocas horas de ser fecundados reciben una inyección de ADN Embriones no viables Embriones viables Peces transgénicos. El ADN se ha insertado en el ADN original Peces no transgénicos El cinc de la dieta hace reaccionar al promotor ADN del pez Hormona del crecimiento Crecimiento más rápido Proteína deseada Promotor Gen nuevo Proteína anticongelante Posibilidad de sobrevivir en ambientes más fríos ARN

14 La clonación de seres vivos
Obtención de óvulos Extracción de células mamarias Extracción del núcleo Cultivo de células mamarias Fusión de células Reactivación de genes mediante corriente eléctrica Desarrollo del embrión Implantación del embrión en una tercera oveja Oveja Dolly (clon de la oveja de la que se extrajeron células mamarias) VER TRANSFERENCIA NUCLEAR SOMÁTICA VER CLONACIÓN DE RANA

15 La clonación de seres vivos
VOLVER La clonación de seres vivos Blastocito Células pluripotentes División del cigoto Cigoto Cultivo de células para la obtención de cultivos celulares Célula somática Ovocito enucleado

16 La clonación de seres vivos
VOLVER La clonación de seres vivos

17 Los anticuerpos monoclonales
Línea celular mutante derivada de un tumor de linfocitos B Ratón inmunizado con el antígeno X Célula que produce anticuerpo anti-X Hibridoma Solo los hibridomas crecen en el medio selectivo Anticuerpo anti-X secretado Las células se multiplican y se vuelve a evaluar la presencia del anticuerpo anti-X Los clones positivos son fuente continua de anticuerpos anti-X

18 Proceso de maduración alternativa del ARNm
Exón 2 ADN Exón 1 Exón 3 Pre-ARNm Splicing alternativo