8/7/2019 CV 12. Ingenieria genetica (4)2011
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INGENIERIA GENETICAINGENIERIA GENETICA
Capitulo 20Capitulo 20 ((pagpag. 638. 638--639)639)Baker, Patterns in Time)
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Una descripcin de la metodologa principal en ingenieragentica
Conocimiento de sus aplicaciones para :
- la modificacin artificial de genes
- uso de transgnicos
- uso de clulas madre.
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Objetivo de aprendizajeObjetivo de aprendizaje
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1. Ingeniera gentica
2. Transgnicos
3. Clulas madre
INGENIERIA GENETICAINGENIERIA GENETICA
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1. Ingeniera gentica
2. Transgnicos
3. Clulas madre
INGENIERIA GENETICAINGENIERIA GENETICA
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En AGRONOMIA O ZOOTECNIA
Seleccin de ciertos fenotipos (plantas o animales domsticos)
Porqu?
Mayor resistencia a enfermedades (ej. Plantas domesticadas)
Apariencia (ej. Razas de perros)
Mayor produccin (ej. Ganado lechero vs ganado para carne)
Esta seleccin NO es considerada INGENIERA GENTICA
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INGENIERIA GENETICA
Cambiar, cortar o insertar fragmentos de ADN de un genomaa otro, hasta de una especie a otra.
Objetivos:
- Produccin de productos (protenas, hormonas, etc.)
- Cambio de otras caractersticas (sabor, apariencia, etc.)
- Resistencia
Manipulacin directa de genes por biotecnologa
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Etapas de Ingeniera gentica
1. Aislamiento del gen de inters
2. Incorporacin de este gen en un vector de transferencia
3. Transferencia del vector al organismo que se modificar
4. Transformacin de las clulas del organismo
5. Seleccin de los organismos modificados genticamente
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o Se corta el ADN con una enzima de restriccin
Etapas de Ingeniera gentica
1. Aislamiento del gen de inters
Enzima de restriccin
ADN
Fragmentos con diferentes genes
! En esta etapa no se selecciona el gen deseado.
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Enzima de restriccin
Digestin :fragmentos de distintos tamaos
Se corren en un gel de agarosa(electroforesis)
Separa segn su tamao
Visualizacin:
Se tien (bromuro de etidio, sybr safe)y se fotografan
Ej. Aplicacin:
DNA fingerprinting
Migracin
del ADN
ADN slo
ADN+ enzima de
restriccin
Gel de electroforesis
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Vectores para ADN recombinante (Qe es un vector?)
Medio de transferencia para clonacin de genes
Ejemplos:
2. Incorporacin del gen en un vector de
transferencia
Bacterifago P
Plsmidos
BACs
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Bacterifagos
Son virus que atacan a las bacterias.
Bacteria atacada por bacterifagos
Un bacterifago
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Vectores para ADN recombinante
CARACTERSTICAS
Sitios de corte o de restriccin para insertar el gen
Un marcador para distinguir la celula transformada
Replicacin independiente para transmitir o multiplicar el gen
Se recuperan fcilmente de la clula husped utilizando la misma
enzima de restriccin usada en la insercin
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Clonacin con bacterifagos
Transbordan segmentoshasta de 15 kb
Un sitio de restriccin para
insercin del ADN
Infectan a cultivos
(ej: E. coli)
Cada fago forma una colonianica y se asla cada ADNrecombinante
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Plsmidos
1. Origen de replicacin
replicacin independiente en bacterias
2. Gen de resistencia a antibiticos(ampicilina)
3. Sitio de restriccin o MCS:donde se inserta el DNA a clonar
Pequea molcula de DNA circular en
bacterias
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Clonacin con plsmidos
1. Digestion con enzima
de restriccin
2. Insercin con ligasa
3. Transformacin de celulas huesped
4. Replicacin de bacterias y plasmido
Manipulacin ms fcil que con fagos !
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3. Transferencia del vector
Transferencia:Pasar material gentico de una celula a otra celula
De forma artificial, en el laboratorio:
En procariotas se llama TransformacinEn eucariotas se llama Transfeccin
Clonacin:Produccin de varias copias de un organismo, clula oADN todos genticamente idnticos los unos a los otros.
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4. Transformacin del organismo
Artificial : (en el laboratorio)
Ej: con choc trmico, choc elctrico, endocitosis, bombardeo, virus, etc.
Internalizacin y expresin del ADN extranjero
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Ejemplo: Transfeccin por endocitosis (Eucariotas)
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Separar organismos transformados de no transformados
No todas las etapas son 100% exitosas!
5. Seleccin
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Ejemplos de la aplicacin de esta tcnica:
Produccin de insulina humana
Produccin de hormona humana de crecimiento (antes se
obtena de cadveres)
Vacunas (hepatitis B)
Creacin de OGMs (organismos geneticamente modificados) como transgnicos o cisgnicos
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1. Ingeniera gentica
2. Transgnicos
3. Clulas troncales
INGENIERIA GENETICAINGENIERIA GENETICA
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enyans examining insect-resistant transgenic Bt corn.
Transgnesis
Insercin de genes de una
especie a otra especie a
travs de ingeniera
gentica.
Cisgnesis
Insercin de genes de una especie a individuos u organismos de
la misma especie.
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Genes de diferentes especies en otro organismo?
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Papaya transgnicaresistente al ataque de virus
PRSV destruy 40%
del los cultivos
Gen de resistencia:
Salv el cultivo de
papaya en Hawaii
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Maz con gen de toxina de Bacillus thuringiensis
La toxina slo afecta Lepidoptera (Orden)
Pero efecto sobre mariposa monarca?
Babosadas! Mire la cantidad de polen usada en el experimento..
No ocurre as
en la
naturaleza
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Arroz dorado: con vitamina A
Hecho para combatir la deficiencia en vitamina A.
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TAREA: Para incluir en su portafolio
Traer un articulo sobre algn trabajo o investigacin de
ingeniera gentica, con un resumen y su referencia
bibliogrfica escrita correctamente.
El resumen debe de ser de media pagina en espaol.
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1. Ingeniera gentica
2. Transgnicos
3. Clulas madre
INGENIERIA GENETICAINGENIERIA GENETICA
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CLULAS MADRECLULAS MADRE
Clulas que tienen el potencial de diferenciarse en variostipos de clulas
Clulas embrionarias o clulas dentro del organismo adulto(en todos los organismos multicelulares)
Producen clulas nuevas:- luego se especializan
- para reemplazar tejidos o reparar tejidos daados
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Caractersticas clave:
1. Clulas no especializadas que se renuevan por mitosis
2. Se pueden diferenciar en diferentes tipos de clulas
especializadas.
CLULAS MADRECLULAS MADRE
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En mamferos, clulas madre:
En el embrin: en la masa celular
interna del blastocito
Se pueden diferenciar en TODOS los
tipos de tejidos
En el adulto: en algunos tejidos
Reparacin de los tejidos.
Regeneracin de clulas y tejidos de organos (sangre,
piel, tejidos intestinales)
CLULAS MADRECLULAS MADRE
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Desarrollo de clulas madre embrionarias
Blastocito: contiene clulas madre
fertilizacin
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Diferenciacin de clulas madre adultas de la Mdulasea
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Cmo se obtienen?
Clulas madre embrionarias
Provienen de embriones generados in vitro generalmente
Se debe de sacrificar al embrin para poder hacer lainvestigacin (FUERTE PUNTO DE CONTROVERSIA)
Se pueden generar tambin por clonacin mdica de
embriones.
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Clulas madre adultas
Sangre del cordn umbilical al nacer y de la mdula
En el laboratorio, se hacen CULTIVOS CELULARES de estas
clulas madre adultas
Mantienen caractersticas de ciertos tejidos (msculos,
nervios,etc.)
Medicina: Regeneracin de tejidos y ms.
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CONTROVERSIA:
Investigacin y uso de clulas madre
Base de la controversia : la fuente de las clulas:
Prdida del embrin
Para clulas madre adultos la investigacin es ms
aceptada
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USOS DE CLULAS MADRE ADULTAS
Tratamiento exitoso:
Leucemia
Cancer de hueso
Uso en medicina veterinaria para tratar problemas de
tendones y ligamentos en caballos.
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Cmo se estimula lasclulas madre a
diferenciarse?
Se induce la
diferenciacin condiferentes estimulos
Y se inhibe la
renovacin
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Diferenciacin de celulas:Tratamiento de enfermedades
en el futuro?
Ej: Parkinson, diabetes, traumas
en espina dorsal,
enfermedades del corazn,
prdida de visin o de
audicin.
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