73. L'enginyeria genètica

2,332 views
1,978 views

Published on

Primer de batxillerat, biologia.

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
2,332
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1,091
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

73. L'enginyeria genètica

  1. 1. L’enginyeria genèticadimarts 2 d’abril de 13
  2. 2. L’enginyeria genètica És la tècnica que permet la modificació del genoma d’un individu. El genoma es defineix com elconjunt haploide de gens d’un organisme. Haploide vol dir que només es considera un gen de cada tipus. La modificació del genoma es pot realitzar per addició, per eliminació o per alteració de gens. El DNA que s’obté en intercalar un segment estany en un DNA receptor es diu DNA recombinant.dimarts 2 d’abril de 13
  3. 3. L’enginyeria genètica EcoR I Enzims de restricció Es poden usar per tallar el DNA en punts concrtes i així separar-ne els Trencament EcoR I segments que interessen Extrems enganxosos Se’n coneixen més de 100 Gràcies a aquests enzimes és possible aïllar un gen determinat, el DNA passatger, i per mitjà d’un vector adequat, introduir-lo en una cèl·luladimarts 2 d’abril de 13
  4. 4. L’enginyeria genètica Genòmica Estudi del conjunt total de gens i les seves interaccions Proteòmica Estudi dels conjuntsi coomplerts de proteïnes o proteomes, codificats pel genomadimarts 2 d’abril de 13
  5. 5. L’enginyeria genètica Formes d’introducció de gens en cèl·lules Els principals mecanismes són els vectors de clonació i els mecanismes no biològics 1. Vectors de clonació a. Plasmidis b. Virus 2. Mecanismes no biològics a. Electroporació b. Microinjecció c. Tret de microbalesdimarts 2 d’abril de 13
  6. 6. L’enginyeria genètica Formes d’introducció de gens en cèl·lules Plasmidis Un plasmidi bacterià és un petit DNA circular de doble hèlix Els bacteris receptors del qual hi pot haver uns adquireixen les propietats dels quants exemplars (de 20 a 50) gens que hi ha al plasmidi, que en un mateix bacteri solen ser gens de resistència a antbiòtics, fet que permet la selecció dels bacteris que han Si gràcies a la lisi dels bacteris integrat el plasmidi, ja que són queden lliures, poden penetrar els únics que sobreviuen en un dins d’altres bacteris, procés medi amb antibiòtics anomenat transformació, especialment si les membranes es fan permeables al DNA per l’addició de clorur càlcic.dimarts 2 d’abril de 13
  7. 7. L’enginyeria genètica Formes d’introducció de gens en cèl·lules Plasmidis Gen de resistència a un antibiòtic Plasmidi Bacteri transformat. Ha incorporat el Permeabilització amb calci plasmidi El plasmidi heretat de les membranes s’ha replicat plasmàtiques Bacteri no transformat. No ha incorporat cap plasmidi Aquest No es pot reproduir en un bacteri no es medi amb antibiòtic podrà dividir Cromosoma El plasmidi no en un medi bacterià s’ha replicat amb un antibiòticdimarts 2 d’abril de 13
  8. 8. L’enginyeria genètica Plasmidi Ti amb un gebn interessant Formes d’introducció de gens en cèl·lules intercalat en el sector T Cèl·lula de la Plasmidis planta del tabac Els plasmidis bacterians no serveixen per Cèl·lula transformada introduir gens en cèl·lules eucariotes animals S’ha descobert que el bacteri del terra Agrobacterium tumefaciens, que provoca tumors a les plantes, presenta el plasmidi Ti, Cèl·lules cultivades Plàntula que penetra en cèl·lules eucariotes vegetals i s’inserta en un dels cromosomes Cèl·lula de planta transgènica Els llevats presenten plasmidis que s’integren en els cromosomes, de manera que es poden utilitzar com a vectors de gens, fins i tot molt grans, com són els gens dels mamífers Planta del tabacdimarts 2 d’abril de 13
  9. 9. L’enginyeria genètica Formes d’introducció de gens en cèl·lules Virus Quan un virus infecta un bacteri i s’inicia el cicle lític, es destrueix el DNA cel·lular, es replica el DNA víric i se Aquests virus defectius poden sintetitzen les proteïnes de la càpside. infectar un segon bacteri, gràcies a Posteriorment, els DNA vírics les propietats de la càpside, i s’encapsulen i es formen els nous virus introduir el segment del DNA del bacteri hoste anterior, procés denominat transducció De vegades, per error, s’encapsiden segments del DNA bacteriàdimarts 2 d’abril de 13
  10. 10. L’enginyeria genètica Formes d’introducció de gens en cèl·lules Virus DNA víric DNA bacterià Alliberació de virions nadurs després de la lisi del bacteri Replicació del DNA víric Un virus que conté un fragment del DNA de Fragmentació del l’hoste anteior infecta un DNA bacterià segon bacteri Proteïnes de la càpside El DNA infectant es Algun fragment de DNA recombina amb el DNA bacterià s’empaqueta en una bacterià. Així es produeix càpside en lloc del DNA víric la transducció de gens d’un bacteri a un altredimarts 2 d’abril de 13
  11. 11. L’enginyeria genètica Formes d’introducció de gens en cèl·lules Els mecanismes no biològics Electroporació. Se sotmet la cèl·lula a un alt voltatge durant molt poc temps, originant orificis temporals en la membrana plasmàtica que poden servir de punts d’entrada de DNA extern Membrana celular abans Membrana celular Membrana celular després de de l’electroporació durant l’electroporació l’electroporaciódimarts 2 d’abril de 13
  12. 12. L’enginyeria genètica Formes d’introducció de gens en cèl·lules Els mecanismes no biològics Microinjecció. Injecció directa de DNA a la cèl·lula oer mitjà d’un capil·lar de només 1,5µ Tret de microbales. S’utilitza una pistola que dispara microbales de metall recobertes de DNAdimarts 2 d’abril de 13
  13. 13. L’enginyeria genètica Inserció de gens Plasmidi SC 101 Lloc de tall Per fer possible la inserció del DNA estrany DNA passatge al DNA Origen de replicació Tall amb EcoR I vector, cal tallar-los tots dos Llocs de tall 1 2 3 Tall amb endonucleasa EcoR I amb el mateix enzim de restricció, que tallen en un punt determinat situat en unes seqüències d’entre 4 i 10 pb, i que presenten simetria Reassociació segons la complementarietat de bases, anomenades DNAligasa seqüències palindròmiques Plasmidi quimeradimarts 2 d’abril de 13
  14. 14. L’enginyeria genètica Inserció de gens Per intercalar un gen eucariota en un bacteri, no es pot introduir un segment de DNA amb introns i exons, s’ha d’usar un enzim víric, la transcriptasa inversa, per produir DNA a partir d’un filament de mRNA madur o sintetitzar-lo a partir de la seqüència d’aminoàcids de la proteïna, obtenint el DNA complementari o cDNA El cDNA sí que es pot introduir en un plasmidi bacteriàdimarts 2 d’abril de 13
  15. 15. L’enginyeria genètica Inserció de gens Cua PoliA mRNA DNA plasmídic Primer Transcriptasa inversa d’oligoT Llaç en forqueta NaOH que degrada l’mRNA Ruptura EcoRI DNApolimerasa I Nucleasa S1 Tractament amb cDNA de doble exonucleases cadena Tractament amb exonucleases Transferència terminal més dATP Transferència terminal de més dTTP Escalfament i refredament lents DNApolimerasa I DNAligasa Plasmidi quimera DNA plasmídic DNA de Drosophila (DNA recombinant)dimarts 2 d’abril de 13
  16. 16. L’enginyeria genètica Inserció de gens El DNA passatger pot provenir de: DNA d’una cèl·lula que ha estat fragmentada amb enzims de restricció mRNA aïllat, que s’usa com a motlle per fabricar cDNA DNA sintetitzat artificialment segons l’ordre deduït de la seqüència d’aminoàcids de la proteïna que es vol fabricar (enzims de disseny)dimarts 2 d’abril de 13
  17. 17. L’enginyeria genètica La reacció en cadena de la polimerasa Regió a ser copiada Tècnica inventada per K. Mullis el 1985, Desnaturalització que es basa en la duplicació del DNA per calor gràcies a una polimerasa termoresistent (TAQ polimerasa) Alineació del primer Primera amplificació L’amplificació del DNA és la millor manera d’aconseguir moltes còpies d’un determinat segment de DNA quan la quantitat inicial de mostra és molt petita o impura 2n cicle 3r cicledimarts 2 d’abril de 13

×