INGENIERÍA GENÉTICA EL GENOMA HUMANO CÉLULAS MADRE Y CLONACIÓN BIOLOGÍA Y GEOLOGÍA 4º ESO Irene de Fuentes

1: INGENIERÍA GENÉTICA INGENIERÍA GENÉTICA : Manipulación del material genético mediante diversos procedimientos que permiten la transferencia de genes de unas células a otras o su eliminación. ORGANISMOS TRANSGÉNICOS : Cualquier animal, planta o microorganismo al que se le ha incorporado en su genoma material genético extraño. BIOTECNOLOGÍA : Aplicación de procedimientos genéticos para crear organismos capaces de sintetizar productos específicos con alto valor comercial. Irene de Fuentes

INGENIERÍA GENÉTICA : Manipulación del material genético mediante diversos procedimientos que permiten la transferencia de genes de unas células a otras o su eliminación.

ORGANISMOS TRANSGÉNICOS : Cualquier animal, planta o microorganismo al que se le ha incorporado en su genoma material genético extraño.

BIOTECNOLOGÍA : Aplicación de procedimientos genéticos para crear organismos capaces de sintetizar productos específicos con alto valor comercial.

UTILIDAD EN SANIDAD Desarrollo de bacterias que poseen genes específicos de otros organismos, incluso de organismos humanos Desarrollo de sustancias difíciles de conseguir de otra manera: Insulina Hormona del crecimiento Interferones Irene de Fuentes

Desarrollo de bacterias que poseen genes específicos de otros organismos, incluso de organismos humanos

Desarrollo de sustancias difíciles de conseguir de otra manera:

Insulina

Hormona del crecimiento

Interferones

Obtención de animales genéticamente modificados. Estos animales son portadores de genes humanos y son capaces de producir diversos fármacos. Terapia génica: Técnica que consiste en la introducción de genes sanos en las células dañadas del paciente, lo que haría posible su curación, hoy en día es imposible. Irene de Fuentes

Obtención de animales genéticamente modificados. Estos animales son portadores de genes humanos y son capaces de producir diversos fármacos.

Terapia génica: Técnica que consiste en la introducción de genes sanos en las células dañadas del paciente, lo que haría posible su curación, hoy en día es imposible.

INDUSTRIA Y ENERGÍA Bacterias y hongos que sintetizan proteínas, enzimas o aditivos, que se emplean en las industrias de los sectores químicos y alimentario. Producción de biogas, biodiesel, bioetanol. Irene de Fuentes

Bacterias y hongos que sintetizan proteínas, enzimas o aditivos, que se emplean en las industrias de los sectores químicos y alimentario.

Producción de biogas, biodiesel, bioetanol.

Irene de Fuentes

Irene de Fuentes

MEDIO AMBIENTE Microorganismos seleccionados genéticamente para tratar y recuperar aguas, suelos, residuos urbanos e industriales, digerir vertidos de petróleo y evitar mareas negras. Irene de Fuentes

Microorganismos seleccionados genéticamente para tratar y recuperar aguas, suelos, residuos urbanos e industriales, digerir vertidos de petróleo y evitar mareas negras.

AGRICULTURA, SILVICULTURA, GANADERÍA Y ACUICULTURA. Plantas que resisten mejor a las sequías, heladas, enfermedades. Plantas con frutos de mayor tamaño. Fijación del nitrógeno atmosférico con el consiguiente ahorro de fertilizantes. Por otro lado, el control de los genes que regulan la fotosíntesis permitiría un incremento en la producción agrícola. Irene de Fuentes

Plantas que resisten mejor a las sequías, heladas, enfermedades. Plantas con frutos de mayor tamaño.

Fijación del nitrógeno atmosférico con el consiguiente ahorro de fertilizantes. Por otro lado, el control de los genes que regulan la fotosíntesis permitiría un incremento en la producción agrícola.

La utilización de animales transgénicos pretende aumentar la productividad y resistencia a las enfermedades, tanto de animales terrestres como acuáticos. Se han conseguido carpas y salmonetes transgénicos que portan múltiples copias del gen de la hormona del crecimiento de la trucha, logrando animales que crecen de manera más rápida. Irene de Fuentes

La utilización de animales transgénicos pretende aumentar la productividad y resistencia a las enfermedades, tanto de animales terrestres como acuáticos.

Se han conseguido carpas y salmonetes transgénicos que portan múltiples copias del gen de la hormona del crecimiento de la trucha, logrando animales que crecen de manera más rápida.

Como alimentos transgénicos además de los de origen animal y vegetal, tenemos los alimentos y bebidas fermentadas: Bacterias lácticas que portan genes de otros organismos, facilitando la maduración de los alimentos en un menor tiempo sin pérdida de la calidad. Levaduras panaderas transgénicas que aumentan la vida útil del pan y su volumen. Levaduras vinícolas transgénicas que producen vinos con aroma más afrutado. Irene de Fuentes

Como alimentos transgénicos además de los de origen animal y vegetal, tenemos los alimentos y bebidas fermentadas:

Bacterias lácticas que portan genes de otros organismos, facilitando la maduración de los alimentos en un menor tiempo sin pérdida de la calidad.

Levaduras panaderas transgénicas que aumentan la vida útil del pan y su volumen.

Levaduras vinícolas transgénicas que producen vinos con aroma más afrutado.

2: EL GENOMA HUMANO Genoma: En el sentido más amplio de la palabra es todo el material genético ( ADN ) de un organismo. Conjunto de genes que especifican todos los caracteres potencialmente expresables de un organismo. El genoma humano es muy complejo, tiene alrededor de 23 pares de cromosomas y 3x10 9 pares de bases. Irene de Fuentes

Genoma: En el sentido más amplio de la palabra es todo el material genético ( ADN ) de un organismo. Conjunto de genes que especifican todos los caracteres potencialmente expresables de un organismo.

El genoma humano es muy complejo, tiene alrededor de 23 pares de cromosomas y 3x10 9 pares de bases.

El Proyecto Genoma Humano surgió en 1989 e intentó aunar los conocimientos que tenían varios laboratorios sobre el genoma humano. En el año 2000 se publicó su primer borrador. En el año 2003 se obtuvieron resultados más definitivos. Irene de Fuentes

El Proyecto Genoma Humano surgió en 1989 e intentó aunar los conocimientos que tenían varios laboratorios sobre el genoma humano.

En el año 2000 se publicó su primer borrador.

En el año 2003 se obtuvieron resultados más definitivos.

De los resultados obtenidos por el Proyecto Genoma Humano se deduce que: El genoma humano tiene unos 3100 Mb, y un número de genes de 20000 a 25000, número que es mucho menor al que se pensaba. Este número es bastante similar al de la mosca de la fruta que tiene 13700, al del ratón doméstico que tiene 29000 y al del gusano con 19000. Irene de Fuentes

De los resultados obtenidos por el Proyecto Genoma Humano se deduce que:

El genoma humano tiene unos 3100 Mb, y un número de genes de 20000 a 25000, número que es mucho menor al que se pensaba.

Este número es bastante similar al de la mosca de la fruta que tiene 13700, al del ratón doméstico que tiene 29000 y al del gusano con 19000.

CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO HUMANO 1. ADN NUCLEAR Dentro del núcleo. Constituye la cromatina o los cromosomas. El ADN nucleares lineal, de doble cadena y asociado a proteínas. Forma la mayor parte del genoma o conjunto de genes. Solo el 1,5% de todos los genes codifica para formar proteínas. 2. ADN MITOCONDRIAL Dentro de las mitocondrias hay ADN circular, monocatenario y “desnudo”, sin asociar a proteínas. Son 37 genes, de los que solo 13 codifican para proteínas. PROTEOMA  ES EL CONJUNTO DE PROTEINAS CODIFICADAS POR UN GENOMA. Irene de Fuentes

1. ADN NUCLEAR

Dentro del núcleo. Constituye la cromatina o los cromosomas.

El ADN nucleares lineal, de doble cadena y asociado a proteínas.

Forma la mayor parte del genoma o conjunto de genes.

Solo el 1,5% de todos los genes codifica para formar proteínas.

2. ADN MITOCONDRIAL

Dentro de las mitocondrias hay ADN circular, monocatenario y “desnudo”, sin asociar a proteínas.

Son 37 genes, de los que solo 13 codifican para proteínas.

3:CÉLULAS MADRE Y CLONACIÓN CONCEPTO Y TIPO DE CÉLULAS MADRE Células madre o células troncales ( stem cell ): son células indiferenciadas capaces de multiplicarse indefinidamente y diferenciarse en otros tipos de células dando lugar a células especializadas. Mediante este tipo de células se podrían conseguir: Neuronas para corregir enfermedades como el Parkinson o el Alzheimer. Células hepáticas para reemplazar células del hígado dañadas. Incluso más adelante, la sustitución de cualquier órgano dañado. Irene de Fuentes

CONCEPTO Y TIPO DE CÉLULAS MADRE

Células madre o células troncales ( stem cell ): son células indiferenciadas capaces de multiplicarse indefinidamente y diferenciarse en otros tipos de células dando lugar a células especializadas.

Mediante este tipo de células se podrían conseguir:

Neuronas para corregir enfermedades como el Parkinson o el Alzheimer.

Células hepáticas para reemplazar células del hígado dañadas.

Incluso más adelante, la sustitución de cualquier órgano dañado.

Lo que pretende conseguir esto son células y órganos para autotransplantes, evitando de esta forma el problema de la incompatibilidad inmunológica. Otra aplicación es el desarrollo de medicamentos más específicos para una determinada célula. Irene de Fuentes

Lo que pretende conseguir esto son células y órganos para autotransplantes, evitando de esta forma el problema de la incompatibilidad inmunológica.

Otra aplicación es el desarrollo de medicamentos más específicos para una determinada célula.

Tipos de células madre 1. Células madre embrionarias o células ES : Células que se encuentran en la masa celular interna del blastocito. Son células pluripotenciales capaces de formar los distintos tejidos del organismo, pero no el individuo completo. Sus fuentes serían: Embriones humanos congelados sobrantes de las fertilizaciones asistidas, son las que poseen mayor capacidad de expansión y diferenciación. Formación de un embrión mediante clonación a partir de células somáticas de un individuo adulto. Irene de Fuentes

Tipos de células madre

1. Células madre embrionarias o células ES : Células que se encuentran en la masa celular interna del blastocito. Son células pluripotenciales capaces de formar los distintos tejidos del organismo, pero no el individuo completo. Sus fuentes serían:

Embriones humanos congelados sobrantes de las fertilizaciones asistidas, son las que poseen mayor capacidad de expansión y diferenciación.

Formación de un embrión mediante clonación a partir de células somáticas de un individuo adulto.

2. Células madre adultas o células AS: Células multipotentes presentes en casi todos los tejidos, producen un cierto número de tipos de células, pero no de todos los tejidos. Formación de células sanguíneas a partir de células madre hematopoyéticas. Formación de células epiteliales de intestino y pulmones. Células madre de cerebro, tejido adiposo … ( no se creía que estas células pudieran existir ). Se tienen grandes expectativas de estas células madre adultas, ya que tienen un gran potencial y mayor accesibilidad que las células embrionarias, además de menos impacto ético. Irene de Fuentes

2. Células madre adultas o células AS: Células multipotentes presentes en casi todos los tejidos, producen un cierto número de tipos de células, pero no de todos los tejidos.

Formación de células sanguíneas a partir de células madre hematopoyéticas.

Formación de células epiteliales de intestino y pulmones.

Células madre de cerebro, tejido adiposo … ( no se creía que estas células pudieran existir ).

Se tienen grandes expectativas de estas células madre adultas, ya que tienen un gran potencial y mayor accesibilidad que las células embrionarias, además de menos impacto ético.

Células madre pluripotenciales inducidas o células IPS: En el 2007 se produjo un gran descubrimiento científico, ya que se consiguió obtener células madre a partir de células somáticas de la piel, éstas células se han reprogramado y se han convertido en células pluripotenciales . Esto puede solucionar el problema de las células madre de origen embrionario. Irene de Fuentes

Células madre pluripotenciales inducidas o células IPS:

En el 2007 se produjo un gran descubrimiento científico, ya que se consiguió obtener células madre a partir de células somáticas de la piel, éstas células se han reprogramado y se han convertido en células pluripotenciales .

Esto puede solucionar el problema de las células madre de origen embrionario.

LA CLONACIÓN: Clon: Conjunto de células o de organismos idénticos, es decir genéticamente iguales, formados a partir de una célula o un individuo progenitor por reproducción asexual. La clonación facilita la reproducción ganadera, la multiplicación de vegetales … Respecto al ser humano, sus aplicaciones son con fines terapéuticos, ya que su utilización con fines reproductivos está prohibida en casi todos los países. Clonación reproductiva: Proceso de reproducción axesual con el que se obtienen individuos genéticamente idénticos. Clonación terapéutica o clonación no reproductiva: Formación de células especializadas, a partir de células madre embrionarias obtenidas por clonación de un paciente Irene de Fuentes

LA CLONACIÓN:

Clon: Conjunto de células o de organismos idénticos, es decir genéticamente iguales, formados a partir de una célula o un individuo progenitor por reproducción asexual.

La clonación facilita la reproducción ganadera, la multiplicación de vegetales …

Respecto al ser humano, sus aplicaciones son con fines terapéuticos, ya que su utilización con fines reproductivos está prohibida en casi todos los países.

Clonación reproductiva: Proceso de reproducción axesual con el que se obtienen individuos genéticamente idénticos.

Clonación terapéutica o clonación no reproductiva: Formación de células especializadas, a partir de células madre embrionarias obtenidas por clonación de un paciente

La oveja Dolly fue el primer animal clonado Irene de Fuentes

La oveja Dolly fue el primer animal clonado

PROCESO DE CLONACIÓN Núcleo de células humanas + óvulo anucleado = nuclóvulo Formación del nuclóvulo: se cultiva para extraer las células madre indiferenciadas de la MIC (masa interna celular) Las MIC se cultivan para estimulas su diferenciación en distintos tejidos proporcionando al paciente una fuente de células autólogas. Irene de Fuentes

Núcleo de células humanas + óvulo anucleado = nuclóvulo

Formación del nuclóvulo: se cultiva para extraer las células madre indiferenciadas de la MIC (masa interna celular)

Las MIC se cultivan para estimulas su diferenciación en distintos tejidos proporcionando al paciente una fuente de células autólogas.

REPERCUSIONES Y VALORACIÓN DE LA BIOTECNOLOGÍA Problemas sanitarios : Posible aparición de microorganismos patógenos que provoquen enfermedades desconocidas. Problemas ecológicos : La liberación al medio ambiente de organismos manipulados genéticamente puede provocar la desaparición de algunas especies. Problemas sociales y políticos : Se pueden acrecentar más las diferencias entre países pobres y ricos. Problemas éticos y morales : La perspectiva de conocer y modificar el patrimonio genético crea alarma social. Por tanto... El uso de la biotecnología debe hacerse con las máximas precauciones y con respeto por los individuos, sobre todo, cuando el sujeto de investigación es el ser humano. Irene de Fuentes

Problemas sanitarios : Posible aparición de microorganismos patógenos que provoquen enfermedades desconocidas.

Problemas ecológicos : La liberación al medio ambiente de organismos manipulados genéticamente puede provocar la desaparición de algunas especies.

Problemas sociales y políticos : Se pueden acrecentar más las diferencias entre países pobres y ricos.

Problemas éticos y morales : La perspectiva de conocer y modificar el patrimonio genético crea alarma social.

FIN Irene de Fuentes