1. Biotecnologa Composicin qumica del ADN El ADN es una molcula formada por la unin de otras molculas ms sencillas llamadasnucletidos Los nucletidos estn compuestos por: Una molcula de cido fosfrico. Una pentosa (desoxiribosa). Una base nitrogenada que puede ser adenina, guanina, citosina o timina Los nucletidos se unen formando una secuencia en la que reside la informacin gentica

2. Biotecnologa Composicin qumica del ARN El ARN es una molcula formada por la unin de otras molculas ms sencillas llamadas nucletidos Los nucletidos estn compuestos por: Una molcula de cido fosfrico. Una pentosa (ribosa). Una base nitrogenada que puede ser adenina, guanina, citosina o uracilo El ARN est formado por una sola cadena de nucletidos que se une al ADN, por sus bases complementarias: A-U, C-G. 3. Biotecnologa El ADN est constituido por dos largas cadenas enrolladas en una doble hlice. Las dos cadenas son complementarias qumicamente.Las bases nitrogenadas se unen entre s por medio de un doble o tripleenlace de puentes de hidrgeno, de forma que se complementan unindose segn los siguientes pares de bases: A=T, G=C.Estructura del ADN 4. Biotecnologa El ADN de los virus est formado por una molcula lineal encerrada en una cubierta protectora llamada cpsida. El ADN de las bacterias, mitocondrias y cloroplastos es una doble hlice circular. En las clulas eucariotas el ADN est asociado a una proteinas especiales llamadas histonas, formando la cormatina. Durante la divisin celular se condensa y forma cromosomas lineales. Estructura del ADN 5. Biotecnologa EL ADN se replica En la replicacin el ADN se libera de las histonas y se abre como una cremallera, de manera que cada hebra sirve como molde para que se sintetice su cadena complementaria. Las enzimas ADN polimerasas van uniendo cada uno de los nucletidos. Dada la complementariaedad de las bases se forman dos nuevas cadenas complementarias a las que han servido de molde. Durante la replicacin del ADN se producen mutaciones. 6. Biotecnologa EL ADN transmite informacin Los genes llevan informacin para la sntesis de proteinas. Las proteinas son molculas formadas por la unin de aminocidos. Cada proteina se caracteriza por la estructura que adopta en el espacio y por la secuencia en que estn dispuestos los aminocidos. 7. Biotecnologa Transcripcin del ADN El primer proceso para transmitir la informacin es la transcripcin. La TRANSCRIPCIN es el proceso de copia de un gen o fragmento de ADN utilizando ribonuclotidos y originndose diferentes tipos de ARN.El ADN se abre en la regin a copiar. Por medio de la ARN-polimerasa se unen nucletidos de ARN complementarios a las bases del ADN. La cadena formada es complementaria a la original y se denominaARN mensajero. El ARN mensajero se traslada hasta los ribosomas donde se produce la traduccin de la informacin en una protena. 8. Biotecnologa Traduccin del ADN El segundo proceso para transmitir la informacin es la traduccin. La TRADUCCIN es el proceso de sntesis de protenas llevado a cabo en los ribosomas, a partir de la informacin aportada por el ARN mensajero que es, a su vez, una copia de un gen.El cdigo de traduccin est basado en secuencias de tres bases de ARN, llamadascodones , A cadacodnle corresponde un aminocido. 9. Biotecnologa Traduccin del ADN El ARN mensajero se une a un ribosoma, donde se produce la traduccin.El ribosoma se mueve a lo largo de la cadena leyendo cada codn y uniendo los aminocidos que llegan transportados por el ARN de transferencia. Este ARN est formado por tres bases aunidas a una cadena de proteina en cuyo extremo transporta el aminocido correspondiente. 10. Biotecnologa

Tecnologa del ADN recombinante.

11. Tcnicas de ingeniera gentica (OGM). 12. Tcnicas de clonacin celular. 13. Tcnicas de cultivo de clulas y tejidos La biotecnologa implica la manipulacin deliberada de material gentico de los organismos vivos con el fin de fabricar o modificar un porducto, mejorar animales o plantas o desarrollar microorganismos con capacidades determinadas.

Entre las tcnicas biotecnolgicas destacan.

Aplicaciones Medicina Industria Agricultura yGanadera Medioamiente 14. Biotecnologa Tecnologa del ADN recombinante Comprende una serie de tcnicas que permiten maipular el ADN, es decir, cortar, pegar, aislar, reproducir y secuenciar fragmentos de ADN. El ADN recombinante es cualquier molcula de ADN formada por la unin de segmentos de ADN de origen diferente. En las clulas vivas el ADN es cortado y vuelto a unir mendiante enzimas, un tipo de proteinas que han sido identificadas y extraidas para su uso en el laboratorio.

Enzimas de restriccin: Cortan el ADN en fragmentos (Obtenidas en bacterias donde protegen su ADN)

15. Ligasas: Unen distintos fragmentos de ADN pegando sus extremos. Enzimas celulares Clonacin del ADN Amplificacin del ADN Secuenciacin del ADN 16. Biotecnologa Tecnologa del ADN recombinante La clonacin de un fragmento de ADN consiste en la obtencin de miles de millones de copias idnticas de dicho fragmento. Para clonar un fragmento de ADN este debe ser introducido en una molcula transportadora llamada vector. Un vector de clonacin es una molcula de ADN pequea capaz de entrar en una bacteria y de autoreplicacin dentro deella. Uno de los ms empleados es unplsmido bacteriano . Clonacin del ADN 17. Biotecnologa Tecnologa del ADN recombinante El mtodo de clonacin es el siguiente:

TRANSFORMACIN: El plsmido y el ADN a clonar se cortan con la misma enzima de restriccin. Se obtiene ADN recombinante que es incubado junto con un cultivo de bacterias que en condiciones adecuadas lo incorpora a su citoplasma.

18. SELECCIN: El plsmido suele incorporar un gen que confiere resistencia a un antibitico. Las bacterias se cultivan en presencia de este antibitico con lo que se seleccionan las que portan el plsmido. 19. DUPLICACIN: Cada colonia de bacterias se cultivan y se obtiene as gran cantidad de ADN que se extrae de las bacterias . Clonacin del ADN 20. Biotecnologa Tecnologa del ADN recombinante La clonacin de un fragmento de ADN consiste en la obtencin de miles de millones de copias idnticas de dicho fragmento. Para clonar un fragmento de ADN este debe ser introducido en una molcula transportadora llamada vector. Un vector de clonacin es una molcula de ADN pequea capaz de entrar en una bacteria y de autoreplicacin dentro deella. Uno de los ms empleados es unplsmido bacteriano . 21. Biotecnologa Tecnologa del ADN recombinante La clonacin de un fragmento de ADN consiste en la obtencin de miles de millones de copias idnticas de dicho fragmento. Para clonar un fragmento de ADN este debe ser introducido en una molcula transportadora llamada vector. Un vector de clonacin es una molcula de ADN pequea capaz de entrar en una bacteria y de autoreplicacin dentro deella. Uno de los ms empleados es unplsmido bacteriano . Clonacin del ADN 22. Biotecnologa Tecnologa del ADN recombinante La amplificacin consiste en obtener cantidades mayores por accin de la enzima ADN polimerasa. La reaccin en caden de la polimerasa PCR origina millones de copias de un segmento de ADN mediante la repeticin de mltiples ciclos de replicacin del ADNin vitro . El proceso es el siguiente:

Desnaturalizacin: Separacin de las dos hebras de ADN.

23. Alineamiento /Unin del cebador: Se une una pequea cadena de ADN que iniciar la copia. 24. Extensin: Cada una de las cadenas se duplica. 25. Repeticin del ciclo. Amplificacin del ADN 26. Biotecnologa Tecnologa del ADN recombinante La secuenciacin consiste en conocer la secuencia de bases y la posicicn de los distintos genes en la cadena de ADN. Lasecuenciacin incluye varias tcnicas de separacin de fragmentos, reconocimiento de genes mediante sondas, hibridacin y biochips.: Se realiza la separacin de fragmentos de ADN mediante la tcnica de electroforesis en gel. Esta tcnica separa los distintos fragmentos de ADN en funcin del tamao de la cadena. Secuenciacin del ADN Anlisis de fragmentos 27. Biotecnologa Tecnologa del ADN recombinante En elenlacese muestra un vdeo donde se realiza una electroforesis en gel. El procedimento es el siguiente:

Se prepara una lmina de gel que se introduce en una cubeta de electroforesis.

28. Se ponen las muestras de ADN en los pocillos del gel. 29. Se aplica una corriente elctrica que obliga al ADN a desplazarse hacia el polo positivo. 30. El ADN se separa de acuerdo a su longitd, los fragmentos ms cortos avanzan ms. 31. Para visializarlo se tie con un tinte que fluorece con la luz ultravioleta. Anlisis de fragmentos Electroforesis en gel 32. Biotecnologa Tecnologa del ADN recombinante La hibridacin es el proceso en el que dos hebras de ADN de cadena sencilla, con una secuencia de bases complementarias, se unen para originar una molcula de ADN de cadena doble. Una sonda de ADN es un fragmento de ADN de cadena sencilla marcada radiactivamente o con fluorescencia y cuya secuencia de nucletidos es complementaria a la secuencia del gen que se desea detectar. Los biochips son lminas de vidriocon microceldas donde se fija en cada celda una cantidad de fragmentos de ADNde cadena simple cuya secuencia acta como sonda para un gen determinado. Hibridacin mediante sondas 33. Biotecnologa Tecnologa del ADN recombinante La Secuenciacin de ADN es un conjunto de mtodos y tcnicas bioqumicas cuya finalidad es la determinacin del orden de los nucletidos (A, C, G y T) en una cadena de ADN. Los instrumentos modernos automticos de secuenciacin del ADN (secuenciadores de ADN) pueden secuenciar ms de 384 muestras marcadas por fluoresciencia de una sola vez y llevar a cabo 24 ciclos de secuenciacin al da. Los secuenciadores automticos de ADN llevan a cabo solamente separacin del ADN basada en el tamao (por electroforesis capilar), deteccin y registro de la coloracin fluorescente, y los datos resultantes se dan como cromatogramas Secuenciacin 34. Biotecnologa Tcnicas de ingeniera gentica Las tcnicas de ingeniera gentica son un conjunto de procedimientos que permiten la manipulacin del ADN de un organismo para conseguir nuevas formas de vida con combinaciones nicas de genes adecuadas a nuestras necesidades. Mediante ingeniera gentica se pueden transferir genes entre especies distintas, es decir, de un organismo a cualquier otro. Las aplicaciones practicas de estas tcnicas son numerosas e influyen en nuestras vidas de muchas formas. Algunas de dichas aplicaciones son la obtencin de organismos genticamente modificados y la terapia gnica. TIG OGM Terapia gentica 35. Biotecnologa Tcnicas de ingeniera gentica Para introducir un transgn en un organismo determinado se utilizan vectores de expresin, como algunos virus o plsmidos bacterianos, en los que se han insertado los genes de un organismo y que posteriormente se usan para introducir dichos genes en otro organismo. Cuando el transgn se expresa, elabora la misma protena en el organismo transgnico que la que elabora en el organismo del que ha sido transferido. Los organismos genticamente modificados (OGM) o transgnicos son los organismos(bacterias, hongos, animales plantas) que contienen un gen procedente de otro organismo otransgn . Organismo Genticamente Modificados 36. Biotecnologa Tcnicas de ingeniera gentica

Mejora del medio ambiente.(Biorremediacin)

Eliminacin de mareas negras.

37. Eliminacin de metales pesados del agua. 38. Produccin de biocombustibles.

Obtencin de productos qumicos.

Las enzimas. Proteinas que hacen procesos de degradacin de sustancias (empleados en detergentes).

39. Antibiticos: Sustancias que se usan para matar o inhibir el crecimiente de las bacterias. La penicilina es producida por bacterias y hongos genticamente medificados. 40. Obtencin de proteinas. Las bacterias y las levaduras modificadas genticamente se usan para producir protenas humanas utilizadas en medicina, como la insulina humana. Organismo Genticamente Modificados Microrganismos 41. Biotecnologa Tcnicas de ingeniera gentica

Obtencin. Para introducir nuevos genes en una planta se pueden utilizar diferentes procedimientos.

Usar un plasmido presente en la bacteria del suelo Agrobacterium tumefaciens.

42. Microinyeccin de los genes directamente en las clulas o disparo de una pistola de genes que lanza balas microscpicas de ADN contra las clulas vegetales.

Aplicaciones

Resistencia contra herbicidas o plagas..

43. Resistencia a las heladas, las sequas o al exceso de acidez y salinidad del suelo. 44. Retrasar la maduracin. 45. Mejorar el valor nutritivo de las plantasempleadas en agricultura. 46. Producir sustancias de inters farmacolgico.Organismo Genticamente Modificados Plantas 47. Biotecnologa Tcnicas de ingeniera gentica

Aplicaciones

Aumentar la resistencia a enfermedades y mejorar la produccin animal.

48. Disear animalesknockout.(Sin determinados genes para estudiar su funcin). 49. Fabricar rganos de animales para trasplantes. (Xenotransplantes) 50. Creacin de granjas farmacuticas (Produccin de frmacos) Organismo Genticamente Modificados Animales 51. Biotecnologa Tcnicas de ingeniera gentica

Existen dostiposde terapia gnica:

Terapia gnica somtica .Con ella se intenta corregir una enfermedad tratando algunas clulas del cuerpo (soma) de la persona enferma, de modo que la existencia de unas cuantas clulas transgnicas pueden ser bastante para disminuir los sntomas de la enfermedad.

52. Terapia gnica de la lnea germinal .Consiste en introducir clulas transgnicas en un vulo fecundado, de modo que cualquier gen teraputico formara parte del cdigo gentico de todas las clulas del cuerpo, incluidas las de la lnea germinal futura. (Todava no de aplicacin en humanos) Terpia gnica La terapia gnica tiene como objetivo tratar, curar y prevenir enfermedades producidas por un solo gen defectuoso introduciendo en el paciente un gen teraputico o funcional. 53. Biotecnologa Tcnicas de ingeniera gentica La transferencia de genes teraputicos a ias clulas somticas se puede realizar en el iaboratorio (ex vivo) o directamente a Ias clulas del cuerpo (in vivo). En la forma ex vivo, se extraen algunas celulas del tejido afectado, se exponen ai virus portador del gen. Tras su modificacin mediante la insercin del gen funcional, se reinyectan en el cuerpo del paciente. En la forma in vivo, el vector portador del gen funcional se inyecta en Ia sangre del paciente desde donde llega a las celulas diana o directamente en el tejido de destino. Terpia gnica 54. Biotecnologa Tcnicas de clonacin La clonacin es el proceso mediante el cual se producen organismos genticamente identicos entre s. Algunos seres vivos pueden reproducirse asexualmente y originar copias exactas de si mismos o clones naturales.Esta tcnica consiste en eliminar el ncleo de un ovulo de un animal donante y reemplazarlo per el ncleo de una clula somtica procedente del animal que se quiere clonar. Asi, se crea un embrin artificial que posteriermente se implanta en el tero de una hembra de la misma especie para que finalice su desarrollo embrionario. El organismo que se obtiene es genticamente identico al individuo del que procede el ncleo de la clula somtica utilizada. Tcnicas de clonacin reproductiva 55. Biotecnologa Tcnicas de clonacin Tcnicas de clonacin reproductiva 56. Biotecnologa Tcnicas de cultivo de clulas y tejidos Actualmente se entiende por cultivo celular al conjunto de tcnicas que permiten el mantenimiento de las clulas 'in vitro', manteniendo al mximo sus propiedades fisiolgicas, bioqumicas y genticas.

Aplicaciones

Virologa : Produccin de vacunas y antivirales

57. Investigacin del Cncer 58. Inmunologa. 59. Ingeniera de protenas. Por la produccin de protenas en lneas celulares : interfern, insulina. 60. Aplicaciones diagnsticas. 61. Aplicaciones mdicas : mantenimiento y produccin de tejidos para transplante. 62. Aplicaciones agronmicas : produccin por reproduccin "in vitro" de clones de plantas. 63. Biotecnologa Las clulas madre o clulas troncalesson clulas indlferenciadas que pueden tanto dividirse indefinidamente produciendo nuevas clulas madre,como, en condiciones adecuadas, diferenciarse en uno o varios tipos celulares especializados.

Clulas madre embrionarias

64. Clulas madre adultas 65. Clulas madre fetales

Totipotentes

66. Pluripotentes 67. Multipotentes 68. Unipotentes Tcnicas de cultivo de clulas y tejidos Clulas madre Tipos 69. Biotecnologa Tcnicas de cultivo de clulas y tejidos Despus de que un espermatozoide fecunda a un vulo, se forma elcigoto , una nica clulatotipotenteque es capaz de generar, a travs de sucesivas divisiones celulares, toda la variedad de clulas diferentes del nuevo organismo y, por tanto, cualquier tejido, y la placenta. El embrin temprano esta integrado entonces por una serie de clulas que forman una esfera casi hueca llamada blastocisto, en el que se pueden apreciar dos tipos de clulas: las que forman la capa superficial, de las que se ha de originar la placenta, y las que ocupan parte del interior, que son las clulas madre embrionarias. Las clulas madre embrionarias son clulaspluripotentes , porque, son el origen de todos los tipos celulares y tejidos delindividuo adulto. Clulas madre embrionarias Totipotentes Pluripotentes 70. Biotecnologa Tcnicas de cultivo de clulas y tejidos Se encuentran en una gran cantidad de tejidos del organismo adulto, como la sangre o la piel. Su principal funcin es reemplazar las clulas que mueren dentro de un rgano o de un tejido. Las clulas madre adultas son clulas multipotentes, capaces de originar muchos tipos celulares, pero no todos. . Las clulas madre fetales, que son clulas que pueden aislarse de fetos cuyo desarrollo ha sido interrumpido por causas naturales o por razones mdicas; las clulas madre extradas del cordn umbilical tras el nacimiento, que son clulas adultas con plasticidad similar a las de origen embrionarioClulas madre adultas Multipotentes Clulas madre fetales Pluripotentes 71. Biotecnologa Aplicaciones de las clulas madre

Testar toxinas y probar nuevos frmacos con potencial teraputico. Actualmente, las lneas celulares cancergenas estan siendo utilizadas para analizar posibles drogas antitumorales.

72. Terapias celulares y trasplantes. lloy en da existen terapias basadas en el uso de clulas madre adultas que se utilizan para reparar rganos y tejidos daados. Sin embargo, para algunos cientficos la verdadera medicina regenerativa comenzar cuando se puedan emplear clulas madre embrionarias y, sobretodo, clulas embrionarias derivadas del propio paciente.Pero, cmo se obtendran las clulas madre embrionarias de un individuo que ya ha nacido si estas clulas proceden de embriones? Para conseguir clulas embrionarias se debera utilizarla clonacin con finalidad teraputica, una tecnica excepcionalmente compleja y que conlleva numerosos problemas eticos y legales, a pesar de no tener como finalidad la clonacin de personas, sino generar un embrin clnico del que obtener clulas para usos mdicos.