SlideShare a Scribd company logo
1 of 153
Download to read offline
Carmen Cid Manzano
              Ciencias para o mundo contemporáneo
I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía
A biotecnoloxía é o uso de organismos vivos ou de
compostos obtidos destes para acadar produtos de valor para
o ser humano.
O descubrimento de que o zume de uva fermentado
convértese en viño, de que o leite pode converterse en queixo
ou iogur, etc., foi o comezo da biotecnoloxía, hai miles de
anos.

Estas aplicacións
constitúen o que se
coñece como
biotecnoloxía tradicional
e baséanse no emprego
dos microorganismos ou
dos produtos que eles
fabrican.
A biotecnoloxía moderna, en cambio, xorde na
década dos 80, e baséase en técnicas que permiten a
manipulación do material xenético (ADN).
O MATERIAL XENÉTICO
             O ADN (ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO)

       O ácido desoxirribonucleico,
frecuentemente abreviado como ADN
(e    tamén     DNA,    do    inglés
DeoxyriboNucleic Acid) é       unha
macromolécula que forma parte de
todas    as    células. Contén     a
información xenética usada no
desenvolvemento e o funcionamento
dos      organismos,    sendo      o
responsable da súa transmisión
hereditaria.
Extracción de ADN http://learn.genetics.utah.edu/units/biotech/extraction/

 I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                               ADN
        Ourense
O MATERIAL XENÉTICO O ADN (ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO)




O ADN http://www.youtube.com/watch?v=i-ATJ1FwYps
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense            O ADN é a única mólecula nos seres vivos que pode
                          facer unha copia exacta de se mesma:



                                                REPLICACIÓN




  I.E.S. Otero Pedrayo.
         Ourense
Os seres humanos somos idénticos no 99,9% do ADN.
O 0,1% distinto é o que explica tódalas diferencias que fan
que non existan dous seres humanos iguais.




As moléculas que nos diferencian son as proteínas. Estas biomoléculas
están formadas por unhas subunidades chamadas aminoácidos. Existen
20 aminoácidos distintos que se poden repetir nunha proteína centos de
veces.
As proteínas diferéncianse unhas das outras na orde dos aminoácidos
(secuencia). A secuencia dos aminoácidos nas proteínas ven determinada
pola secuencia dos nucleótidos do ADN que herdamos dos nosos pais.
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense


O ADN transmite a súa información:




        TRANSCRICIÓN E TRADUCIÓN


                        Aminoácidos




     Transmisión da información xenética nos seres vivos
TRANSCRICIÓN: SINTESE DE ARN - m




 I.E.S. Otero Pedrayo.
        Ourense
A TRADUCIÓN OU SÍNTESE DE PROTEÍNAS

  A traducción consiste na unión dos AMINOÁCIDOS
  mediante enlaces químicos segundo unha secuencia que
  lle indican os codóns de      ARNm. Ten lugar nos
  ribosomas.                            Aminoácido


                           Aminoácido

Ribosoma
                                                       ARNt
                        ARNt            Codón


                                                Anticodón




I.E.S. Otero Pedrayo.                           ARNm
       Ourense
O CÓDIGO XENÉTICO




I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
                                    Ourense




                     TRADUCIÓN


http://www.youtube.com/watch?v=5-yscvik8Qg
BIOTECNOLOXÍA

Enxeñería
                        Células nai   Clonación
 xenética




I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
http://www.elpais.com/articulo/sociedad/He/vivido/salvar/hijos/elpepisoc/20120129elpepisoc_2/Tes
Enxeñería xenética




                      Carmen Cid Manzano
              Ciencias para o mundo contemporáneo
I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía
Enxeñería xenética
Conxunto de técnicas que permiten:
   Fragmentar o ADN.
  Clonar ADN (PCR Polymerase Chain Reaction)
  Analizar os fragmentos de ADN: probas de ADN.
  Hibridación de ADN. Biochips
  Secuenciar o ADN. Proxecto Xenoma Humano.
  Terapia xénica.
  Crear organismos modificados xeneticamente
(OMX) ou transxénicos.


                          Visualización do vídeo: Para que pode servir a Xenética?
                          http://www.youtube.com/watch?v=dA8BUZPnhbc
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Técnicas de enxeñería xenética


                        Fragmentar o ADN
                        Encimas de restrición




I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
http://www.elpais.com/articulo/sociedad/laboratorio/resucita/genes/especie/extin
guida/hace/anos/elpepisoc/20080520elpepisoc_5/Tes




                                                                  I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                         Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
http://www.abc.es/20121108/ciencia/abci-cinco-anos-tendremos-dinosaurio-201211071938.html
El País 23 de enero de 2013




http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/01/22/actualidad/1358885200_037763.html
PCR (Polymerase Chain Reaction)
A reacción en cadea da polimerasa, coñecida
como PCR polas súas siglas en inglés
(Polymerase Chain Reaction), é unha técnica de
bioloxía molecular desenvolvida en 1986 por
Kary Mullis, cuxo obxectivo é obter un gran
número de copias dun fragmento de ADN. A
PCR é unha técnica moi frecuente en
laboratorios de investigación biolóxica e cunha
enorme variedade de aplicacións, entre elas: a
clonación de ADN para a secuenciación, o
diagnóstico de trastornos hereditarios, a
identificación de pegadas xenéticas (usadas en
técnicas forenses e test de paternidade), etc.
Inicialmente a técnica era lenta, hoxe, todo o
proceso da PCR está automatizado mediante un
aparato chamado termociclador.
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense          Técnicas de enxeñería xenética
     Análise dos fragmentos de ADN: probas de ADN


   A técnica da
   electroforese permite
   obter o patrón de
   bandas característico e
   exclusivo do ADN dun
   organismo (pegada
   xenética).
        tica


A pegada xenética pode utilizarse para realizar probas de
paternidade, para identificar a persoas (desaparecidas,
autoras dun delito, etc.),…                    I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                           Ourense
A electroforese é unha técnica para a separación de moléculas
  segundo a súa mobilidade nun campo eléctrico.
  A separación adoita realizarse sobre a superficie hidratada dun soporte,
  por exemplo de xel .
  Ao poñer a mezcla de moléculas e aplicar un campo eléctrico, estas
  moveranse polo xel. As pequenas moveranse máis rapidamente e
  avanzarán máis e as máis grandes quedarán cerca do lugar de partida.




I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
O ADN obtense dun resto da saliva nun cigarro (contén
  células da mucosa bucal), dunha mancha de sangue
  (leucocitos), dos restos de esperma (espermatozoides),
  dun pelo (células do folículo piloso), etc.
                        Detectives de ADN
                        http://www.tryscience.org/es/experiments/experiments_dna_onli
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense          ne.html
Imaxe conseguida despois de
realizar unha electroforese



No centro o ADN do sangue
recollido no lugar do crime. A
ambos lados mostras de ADN
de 7 sospeitosos.

 ¿Quen é o asasino?


 Non hai que “ler” todo o xenoma,
 basta con comparar unhas rexións
 especialmente variables do ADN
 dos humanos.
                      I.E.S. Otero Pedrayo.
                             Ourense
Un
exemplo
da
aplicación
das
probas de
ADN

I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
http://www.youtube.com/watch?v=Fk_a4ytR2yM Pedrayo.
                                                             I.E.S. Otero
                                                                    Ourense




          http://www.youtube.com/watch?v=MYrLI-J3nVs&feature=related




http://www.portaleureka.com/accesible/biologia/120-biologia/295-La%20prueba%20del%20crimen
Técnicas de enxeñería xenética
              Hibridación de ADN
Proceso polo cal se combinan dúas cadeas de ADN de distinta procedencia.
      O quentamento                                    O quentamento
      separa as                                        separa as
       dúas cadeas do ADN                               dúas cadeas do ADN



ADN especie 1
                                                        ADN especie 2




                                                            I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                   Ourense
Hibridación mediante sondas de ADN: Biochips
Biochips: dispositivos de
pequeno tamaño (chip) que
conteñen material biolóxico
(cadea ou sonda de ADN de
secuencia coñecida) e que se
empregan para a obtención
de información xenética.

Estes dispositivos coñécense
tamén como Microarrays de
ADN ou polos nomes das
empresas que os
comercializan (GeneChip,
MassArray).
 I.E.S. Otero Pedrayo.
        Ourense
Cando as sondas de material
xenético cunha secuencia coñecida
se poñen en contacto cunha mostra
dun paciente ou dun experimento,
só aquelas cadeas complementarias
ás do chip se hibridan e orixinan un
patrón de luz característico, que se
le cun escáner e interprétase cun
computador.
Deste xeito pódense coñecer:
mutacións que o paciente ten nos
seus xenes; detección de xenes dos
cancros; detección de enfermidades
infecciosas, etc.


Ir a páxina:
http://estaticos.elmundo.es/elmundo/2008/gra
ficos/may/s2/test.swf

I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Canto máis relacionados
están     os   ADN,    maior
porcentaxe de hibridación se
producirá.    Dentro  dunha
mesma        especie,    por
exemplo,     haberá    maior
proporción de hibridación
cando os individuos estean
emparentados. Cando se
trata de ADN de distintas
especies,    haberá    maior
hibridación,   canto    máis
relacionadas evolutivamente
estean.

 I.E.S. Otero Pedrayo.
        Ourense
As técnicas de hibridación serven para detectar
  secuencias de ADN complementarias e así poder, por
  exemplo, diagnosticar enfermidades xenéticas que se
  producen por alteracións na secuencia do ADN.




I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Técnicas de enxeñería xenética

 Secuenciar o ADN
Á determinación da orde da A,
T, C e G na molécula de ADN
denomínase secuenciación.

Os primeiros métodos
utilizados para realizala eran
lentos e complicados.
Arestora, desenvólvense
técnicas automatizadas e
informatizadas, o que permite
que a secuenciación sexa
rápida e sinxela.
                                            I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                   Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                      Ourense
           Proxecto xenoma humano
      O proxecto xenoma supuxo un gran esforzo, realizado
a nivel internacional, cuxo obxectivo foi a secuenciación
completa dos aproximadamente 20 000 - 30 000 xenes que
compoñen o xenoma humano.
Despois de secuenciar o ADN
humano aínda queda por
averiguar que significa toda esa
información: identificar onde
empezan e terminan os xenes
no ADN, descubrir a función
deses xenes, encontrar zonas
que regulen a súa expresión,…
  Xenoma humano
  http://www.youtube.com/watch?v
  =czXseKE4gZA
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense



O 6 de abril de 2000 anunciouse
publicamente a terminación do primeiro
borrador do xenoma humano e en
febreiro de 2001, as dúas prestixiosas
revistas científicas Nature e Science,
publicaron os resultados.
O acceso aos datos é totalmente gratuíto
a través da base de datos GenBank: a
información pertence a toda a
humanidade.

Ir ás páxinas:
http://www.elmundo.es/especiales/2001/02/ciencia/geno
ma/portada.html

Historia do Proxecto xenoma
http://www.google.es/search?q=proyecto+genoma+swf&h
l=es&rlz=1T4GGLL_esES320ES320&start=10&sa=N
De quen é o ADN que se secuenciou no
proxecto xenoma humano?

A secuencia que hai no GenBank procede de mostras de
distintos donantes anónimos. Hai secuencias mezcladas de
distintos homes e mulleres, o que significa que o xenoma
que podemos ler non se corresponde cunha única persoa,
senón que é unha mezcla que non existe na realidade.
                  Macip, S. (2008): Inmortales y perfectos. Barcelona: Destino.
A secuencia do xenoma
          humano
é única para cada individuo




I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Non se atoparon diferencias significativas
    nos xenomas de humanos pertencentes a
    distintas razas. O que deixa sen base
    científica as elucubracións concernientes á
    “superioridade” dunha raza sobre outra.




I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Que repercusión terá na nosa saúde?
O coñecer a secuenciación
do xenoma humano
significou unha nova era na
medicina.

Aínda que na actualidade a
repercusión é relativamente
reducida, a medida que se
vaian coñecéndo xenes
asociados a enfermidades
poderemos mellorar a súa
prevención e tratamento.



I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Sen embargo, non podemos olvidar que a maioría das
enfermidades veñen definidas por un grupo inmenso de
factores ambientais e xenéticos.
A presencia de determinados marcadores xenéticos
(variación na secuencia de ADN dun xene que aparece con
frecuencia asociado a unha enfermidade) só nos vai indicar a
probabilidade que hai de padecer dita enfermidade.
Ademais serve de pouco predecir a probabilidade de padecer
unha enfermidade para a que aínda non se coñece cura,
como pasa en moitos casos.




http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Quiero/saber/voy/morir/elpepisoc/20080516elpepisoc_1/Tes
PROXECTO ENCODE


 ENCODE é o acrónimo de ENcyclopedia Of DNA Elements,
 e trátase dun proxecto de análise do xenoma humano.

 ENCODE 2012 indican que os xenes son máis complexos
 do que se pensaba ata agora.

 A principal consecuencia dos estudos de ENCODE é que
 non existe ADN lixo.




I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Os científicos estudaron a relación entre as enfermidades e o
  xenoma, descubriron unha longa lista de variantes na
  secuencia de nucleótidos do DNA que correlacionan co risco
  de padecer distintas enfermidades. Resulta que a abafadora
  maioría destas variacións non se atopan nos xenes senón
  nas novas rexións do xenoma non codificantes, o mal
  chamado ADN lixo. Pero buscar as causas xenéticas dunha
  enfermidade é un proceso moi complexo. Poucas son as
  chamadas monogenéticas, as causadas por un só xene. A
  maioría das enfermidades involucran a varios xenes.




I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Ver tamén:
http://www.abc.es/20120905/ciencia/abci-mapa-genoma-201209051924.html
PROXECTO 1000 XENOMAS
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense




http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Evolucion/humana/carta/elpepusoc/20080816elpepisoc_1/Tes




Estamos a punto de pasar de ler o noso código
xenético a ser capaces de escribilo.
                                            Craig Venter, The Guardian, 2007
Técnicas de enxeñería xenética

                         Terapia xénica

A grandes trazos consiste en reemprazar nas células un
xene defectuoso, causante dunha enfermidade, por un xene
normal.
Unha boa técnica de terapia xénica debe:

- Identificar e secuenciar o xene alterado e o xene normal.
- Clonar ou sintetizar o xene normal.
- Introducir o xene desexado mediante vectores nas células
defectuosas.
- Lograr que os xenes cheguen en condicións ó seu
obxectivo e que se expresen correctamente.
 I.E.S. Otero Pedrayo.
        Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
  http://www.elmundo.es/elmundosalud/2008/04/28/biociencia/120
  9383347.html
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
CÉLULAS NAI




                      Carmen Cid Manzano
              Ciencias para o mundo contemporáneo
I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía
Células nai   (stem células)

As células nai son as que poden dan lugar ó resto de células
dun organismo. Por iso son máis abundantes en embrións,
aínda que tamén se poden encontrar algunhas en adultos.


No caso dos embrións a
medida que se
desenvolven,as súas células
van perdendo o seu
potencial orixinal de dar
lugar ó resto de células do
organismo.

I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Desenvolvemento embrionario humano (1º-5º día)
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Fecundación                                               Día 7
       Zigoto
                                  Día 3
                                  Mórula                  Blastocisto
(óvulo fecundado)           (varios Blastómeros)      (masa celular interna)
                                                      Previo á implantación
      Trompas                    Trompas

                                                                               Masa
                                                                               celular que
                                                                               dará lugar ó
                                                                               embrión




    Única                     Conxunto de              Masa Celular
    Célula                      células
                                                       Pluripotentes
  Totipotente                 Totipotentes

    Capaces de dar lugar ó                         Poden producir calquera
     organismo completo.                           dos tecidos que forman un
                                                   individuo.
I.E.S. Otero Pedrayo.   Células nai: http://www.youtube.com/watch?v=LHgllDAzZLQ
       Ourense
Máis tarde o embrión implántase no útero materno e
prosegue o seu desenvolvemento, ó longo do cal as células
ven restrinxidas a súa potencialidade. Atopámonos,
finalmente, ante células multipotentes: só poden orixinar
os tipos celulares propios dun tecido determinado.

Nun individuo adulto, nalgúns tecidos mantéñense
pequenas poboacións de células nai multipotentes que
permiten o reemprazo das células que se perden por
desgaste normal ou por enfermidade. Identificáronse na
medula ósea, pel, músculo esquelético, fígado, páncreas e
mesmo no cerebro.
Un dos avances recentes máis espectaculares foi a
conversión de células adultas, xa especializadas, en
pluripotentes: células pluripotentes inducidas (IPS).
                                               I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                      Ourense
Le o seguinte artigo: Las células
 madres. La promesa de crear
 órganos humanos a la carta.
 http://www.cmrb.eu/media/upload/
 secretos_vida/3_Celulas%20Madr
 e.pdf




I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Tipos de CÉLULAS NAI
                                                                            I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                                   Ourense




                                Células totipotentes: capaces de dar lugar ó
                                organismo completo.
  Células nai
  embrionarias
                                Células pluripotentes: poden producir
                                calquera dos tecidos que forman un
                                individuo.


                                 Células multipotentes: só crean os
                                 tipos celulares dun tecido determinado.
  Células nai de
  adulto                         Células pluripotentes inducidas (IPS):
                                 conversión de células adultas xa
                                 especializadas en pluripotentes.
Células nais http://www.elmundo.es/elmundosalud/especiales/2002/11/celulasmadre/index.html
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
En xullo de 2006 o equipo de Shinya Yamanaka publicou na revista
 'Cell' os primeiros resultados dunha investigación na que inserindo
 catro xenes nas células da pel de ratos convértense en células nai
 como as embrionarias, son as chamadas células iPS.




Shinya Yamanaka será pronto premio Nobel? (2012)
http://www.elmundo.es/elmun
dosalud/2007/11/20/biocienci
a/1195572777.html
Os problemas éticos de traballar con células nais

Os problemas veñen plantexados pola orixe das células
nai.

De onde se obteñen as células nai?

As células nai embrionarias, as mellores ata o momento,
proveñen dos embrións sobrantes da fertilización in vitro e
dos fetos de abortos. Estas son as que pantexan os
problemas éticos para determinadas persoas.

As células nai de adultos, as células iPS e do cordón
umbilical non presentan problemas éticos.

I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Obama/proclama/fi
n/trabas/ideologicas/ciencia/elpepusoc/20090310elpepisoc
_4/Tes                                                      I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                   Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
          Ourense




http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Celulas/madre/embriones/elpepusoc/20071121elpepisoc_1/Tes




  http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Cientificos/espanoles/logran/celulas/madre/destruir/embriones/elpepisoc/20090407
  elpepisoc_4/Tes/
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Bancos de células madre: cordón umbilical




 http://www.publico.es/ciencias/257017/izpisua-encuentra-un-nuevo-filon-en-las-celulas-madr
 e

Células nai do cordón umbilical:
http://www.elmundo.es/elmundo/2006/graficos/feb/s4/celulas_cordon.html
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
A reprogramación celular: Descubrimento científico de 2008 segundo a
revista Science.
http://www.cmrbarcelona.eu/es_news/view.php?ID=125&CATEGORY2=64
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Ver video CMRB:
http://www.cmrbarcelona.eu/que-es/video_institucional.html
                                                             I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                    Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Clonación
 Clonación
   Clonación
    Clonación
      Clonación
                      Carmen Cid Manzano
              Ciencias para o mundo contemporáneo
I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía
Clonación
      Proceso encamiñado á obtención dun conxunto de
elementos xeneticamente iguais. Os elementos dun clon
poden ser moléculas, células ou organismos completos.




                                             I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                    Ourense
Clonación de moléculas: ADN

              REACCIÓN EN CADEA DA POLIMERASA (PCR)

Consiste en clonar segmentos de ADN no laboratorio.



Realízase de forma automática
nun aparato como o da
fotografía. Prodúcese unha
clonación cada 4 ou 5 minutos,
o que supón aproximadamente
uns 100 000 millóns de copias
nunha soa tarde.


Clonación: http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/Parque%20clonacion.swf

                                                                                   I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                                          Ourense
Clonación de organismos: plantas

   A clonación de plantas é moi sinxela, lévase a cabo en agricultura e
   xardinería desde hai moito tempo.

Isto é posible porque as plantas
manteñen durante toda a súa vida
adulta células indiferenciadas
totipotentes (equivalentes ás células nai
embrionarias) coa capacidade de
multiplicarse, diferenciarse e xerar un
novo individuo idéntico ao orixinal.


 A planta obtida a partir dun gallo será
 idéntica xeneticamente á planta da
 que se sacou, é dicir, será un clon.

I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Tipos de clonación en animais
-     Clonación reprodutiva: creación dun individuo
    xeneticamente idéntico a outro. No proceso obtéñense
    embrións que se implantan nun útero ata conseguir un novo
    individuo. Conseguiuse en animais, pero non en humanos.

-    Clonación non reprodutiva: o embrión non se implanta
    nun útero. Dentro da clonación non reprodutiva atópase a
    clonación terapéutica que consiste na creación de células
    nai xeneticamente idénticas ás células dun paciente, co
    obxectivo de utilizalas no tratamento ou cura dunha
    enfermidade sen que se produza ningún rexeitamento.
    Aínda non se levou a cabo en humanos, pero hai algúns
    resultados positivos en animais.
Clonación terapeútica
http://www.elmundo.es/elmundo/2001/graficos/noviembre/semana4/clon/clonacion.swf
                                                                 I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                        Ourense
Le o seguinte artigo:




      http://www.cmrb.eu/media/upload/secretos_vida/4_Clonacion.pdf
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Clonación
     reproductiva
    1997       primeira
clonación dun mamífero:
Dolly.

Dolly carece de pai e é
producto de 3 “nais”:
    - Unha 1ª ovella que
dona o núcleo.
    - Unha segunda ovella
día que se extrae un óvulo.
    - Outra ovella onde se
implanta o embrión.
A porcentaxe de éxito da clonación
é moi pequena: 1 éxito de cada
100-500 intentos.
2002

1963
       2003


       2004


1996   2005


       2006

1998
       2007


2000   2008   2009

              2010
2001
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
15/04/2010




http://www.publico.es/ciencias/305967/tecnica/oveja/dolly/evitar/enfermedades
I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                          Ourense




http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Hwang/falsifico/datos/clonacion/elpporso
c/20051224elpepisoc_2/Tes




Le o artigo: Científicos tramposos
http://www.elpais.com/articulo/futuro/Cientificos/tramposos/elpepusocfut/20080702
elpepifut_1/Tes
Fins da clonación reprodutiva en animais
- Investigación. Dispoñer de animais de laboratorio idénticos
que poidan utilizarse para o estudo de enfermidades
humanas.
- Mellora da produción gandeira. Permitirá obter numerosos
exemplares dos animais de maior valor produtivo: maior
produción de leite, mellor calidade de carne,…

- Clonación de animais transxénicos: produtores de
medicamentos, vacinas...; para xenotransplantes (porcos,
cuxos órganos non provoquen rexeitamento nos transplantes).

- Clonación de especies en perigo de extinción.

- Clonación de animais de compañía.

                                                   I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                          Ourense
http://www.publico.es/cienci
as/432396/clonacion-de-
animales-para-proteger-las-
especies-en-extincion
Clonación terapéutica
                                                   Células nai
                                                             (stem células)


                                                         Cultivo in vitro

        Blastocisto



                             Pel                Óso


                                                             Diferenciación do
                          Nervioso             Músculo        cultivo in vitro

                                     Tecidos
Células nai embrionarias
http://estaticos03.cache.el-mundo.net/elmundo/2002/graficos/salud/oct/cmembrionarias.swf
Explicación da gráfica da diapositiva anterior




                                       I.E.S. Otero Pedrayo.
                                              Ourense
Para que serven as células nai e a clonación
    terapéutica

-  Coñecer os mecanismos do desenvolvemento
embrionario que fan que as células nai se especialicen e
xeren, por exemplo, os 220 tipos de células distintas que
temos os humanos.

- Investigación e desenvolvemento de novos medicamentos.

- Obtención de tratamentos personalizados.

- Curación do cancro.

- Frear o envellecemento…
    I.E.S. Otero Pedrayo.
           Ourense          www.intramed.net/.../celulas.madre.video.jpg
Le o artigo:




          http://noticias.ont.es/ficheros/37558437.pdf   I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
http://www.elmundo.es/elmundosalud/2011/02/24/biociencia/1298564234.html?a=0699c
70a0f8906bb572d85f0e8615b5c&t=1298627215&numero=
Organismos modificados
         xenéticamente (OMX)
            ou transxénicos




        Carmen Cid Manzano e Emilia Nogueiras Hermida
              Ciencias para o mundo contemporáneo
I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía
Un transxénico (Organismo Modificado Xeneticamente, OMX)
  é un organismo vivo que foi creado artificialmente
  manipulando os seus xenes.


  As técnicas de enxeñería
  xenética permiten illar
  segmentos do ADN dun
  ser vivo (virus, bacteria,
  vexetal, animal e ata
  humano) para introducilos
  no material xenético
  doutro.

Especiais Fecyt Os transxénicos: http://www.fecyt.es/especiales/transgenicos/index.htm
Como se fai un transxénico: http://www.youtube.com/watch?v=jYYpeybpmvc

   I.E.S. Otero Pedrayo.
          Ourense
Obtención dun OMX de interese para obter insulina humana




                                                   I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                          Ourense
Novo OMX




           I.E.S. Otero Pedrayo.
                  Ourense
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/12/23/actualidad/1356296285_788761.html
¿A favor ou en contra dos
                   transxénicos?
 Nas seguintes
 diapositivas
 contémplanse
 argumentos a favor e
 en contra dos
 transxénicos. En
 pequeno grupo realiza
 un informe onde se
 recollan as vosas
 conclusións.
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Beneficios dos transxénicos

  Resistencia fronte ás pragas e redución polo tanto do uso de
praguicidas.
  Retraso na maduración e polo tanto aumento da durabilidade dos
alimentos.
  Maior tolerancia a temperaturas extremas.
  Maior tolerancia aos herbicidas.
  Diminución dos labores de labranza tradicional.
  Menor necesidade de auga e, polo tanto, maior resistencia á seca.
  Beneficios nutricionais.
  Aumento da produtividade.
  Obtención de medicamentos e de alimentos-medicamentos
  Redución de custos na produción (menos praguicidas, fertilizantes,
etc).
  Mellora da calidade dos vexetais (cor, sabor, textura, etc).
  Uso agrícola de terras marxinais.
  …                                                         I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                       Ourense
Beneficios dos transxénicos
Resistencia a pragas e menor uso de praguicidas




                                        O millo transxénico denominado
                                        Bt é resistente ó taladro. Para
A nivel mundial pérdense anualmente     lograr a resistencia utilízanse
40 millóns de toneladas de millo por    algúns xenes de Bacillus
mor de pragas, como a da larva do       thuringiensis que producen
taladro, que recén saído do ovo         unha proteína (toxina Bt)
penetra no talo da planta e come todo   daniña para as larvas dalgúns
o seu interior.                         insectos.
Beneficios dos transxénicos

Retraso na maduración                         e   aumento           da
durabilidade dos alimentos.

A primeira planta transxénica comercial
foi o tomate FLAVR SAVR (1994) ó que
se lle inhibiu un xene que intervén no
proceso de maduración, facéndoo máis
resistente á putrefacción.
Por iso podíanse recoller cando xa
estaban maduros sen medo a que se
pudriran.
Pero os tomates maduros son máis
difíciles de transportar e moitos
chegaban dañados ás tendas.
A compañía que os comercializaba non
puido obter os beneficios que esperaba.
                                                       I.E.S. Otero Pedrayo.
Flash: Qué é e como se obtén un transxénico                   Ourense
Beneficios dos transxénicos

                Plantas resistentes ó frío




Fresas resistentes ás baixas temperaturas. Para lograr isto introducíronse
xenes que son os responsables da síntese de proteínas anticonxelantes,
que proveñen dunha especie que está habituada a temperaturas moi
baixas, como é o caso dun peixe do Ártico chamado Platija ártica.
                                                              I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                     Ourense
Beneficios dos transxénicos
         Plantas resistentes ós herbicidas




A colza transxénica obtense por inserción no seu xenoma dun xene
procedente dunha bacteria. O xene evita que o herbicida teña efectos
tóxicos sobre a planta da colza.
                                                        I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                               Ourense
Beneficios dos transxénicos

  Diminución dos labores de labranza tradicional




As variedades resistentes aos herbicidas facilítanlle moito o traballo ao
agricultor. Permítenlle reducir as malezas nos seus terreos dunha forma
moi sinxela.                                                   I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                          Ourense
Beneficios dos transxénicos
                         Maior resistencia á seca

• Plantas tolerantes á sequia




 http://www.fundacion-antama.org/noticia/los-cultivos-transg-nicos-tolerantes-la-sequ-ver-n-la-
 luz-en-la-pr-xima-d-cada
Beneficios dos transxénicos

        Alimentos con determinados nutrientes




Arroz convencional e arroz transxénico (dourado) rico en beta-caroteno,
precursor da vitamina A. Cando sexa comercializado servirá para combater
déficits alimentarios.
                                                           I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                                  Ourense
Beneficios dos transxénicos

            Aumento da produtividade




Un salmón do Atlántico normal (inferior) e un transxénico da mesma
idade (superior).
                                                      I.E.S. Otero Pedrayo.
                                                             Ourense
Beneficios dos transxénicos:
                      nicos
       Obtención de medicamentos.
       Obtención de alimentos-medicamentos.




                                 I.E.S. Otero Pedrayo.
                                        Ourense
Beneficios dos transxénicos
                    Obtención de medicamentos




I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Riscos dos transxénicos sobre o medio ambiente
   Os impactos dos transxénicos na natureza son irreversibles, unha vez
liberados nela non é posible desfacer os impactos nos ecosistemas ou
controlar os procesos de transxénese espontánea que poden ocorrer,
porque é imposible retirar da natureza os xenes que foron artificialmente
introducidos nunha planta.

  Cultivos resistentes a herbicidas.

 Os cultivos e a gandería tradicionais
poden entrar en desuso e acelerar a
erosión xenética.

 Efectos colaterais sobre outras especies.



 I.E.S. Otero Pedrayo.
        Ourense
Non se garante o control para evitar que os cultivos transxénicos
sementados en campo aberto acaben cruzándose con outras
variedades silvestres. Esto provoca desequilibrios ao desprazar a
outras variedades do ecosistema, reflectíndose nunha diminución da
biodiversidade.




I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
Riscos dos transxénicos sobre a saúde


  Aparición de alerxias a
proteínas estrañas.

  Aceleración do
desenvolvemento de
resistencia aos antibióticos,
debido ao uso de xenes
resistentes na produción de
transxénicos.




                                        I.E.S. Otero Pedrayo.
                                               Ourense
Riscos dos transxénicos sobre a economía
 Unhas poucas multinacionais poden monopolizar a produción de
sementes, facendo aos agricultores dependentes dos seus intereses.
Monsanto, Novartis, Pioneer e Agrevo teñen a patente da gran maioría das
sementes transxénicas no mundo.
Se        estas       variedades
substitúen ás tradicionais e ás
convencionalmente
melloradas,            estaremos
subordinados aos intereses
destas empresas.
Ademais poden utilizar a
tecnoloxía "Terminator" (crea
sementes estériles), ou a
tecnoloxía     "Traitor"    (crea
sementes que se volven
fértiles previa a aplicación dun
insumo vendido pola mesma
empresas).
  I.E.S. Otero Pedrayo.
         Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
http://www.publico.es/ciencias/245269/europa/abre/puerta/cultivo/medicamentos


  I.E.S. Otero Pedrayo.
         Ourense
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Europa/autoriza/primera/v
                    ez/anos/cultivo/transgenico/elpepisoc/20100303elpepisoc_3/Tes
I.E.S. Otero Pedrayo.
       Ourense
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/12/23/actualidad/1356296285_788761.html
Departamento Bioloxía e Xeoloxía
 I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense.

More Related Content

What's hot (12)

Impresión procariota
Impresión procariotaImpresión procariota
Impresión procariota
 
22 celula procariota
22 celula procariota22 celula procariota
22 celula procariota
 
Tema 4 c.m.c.
Tema 4 c.m.c.Tema 4 c.m.c.
Tema 4 c.m.c.
 
A teoría celular
A teoría celularA teoría celular
A teoría celular
 
Tema 3
Tema 3Tema 3
Tema 3
 
12 replicacion adn
12 replicacion adn12 replicacion adn
12 replicacion adn
 
25 nucleo celular
25 nucleo celular25 nucleo celular
25 nucleo celular
 
Clonacion
ClonacionClonacion
Clonacion
 
Xenética molecular
Xenética molecularXenética molecular
Xenética molecular
 
Reprodución celular
Reprodución celularReprodución celular
Reprodución celular
 
Enxeñería xenética e mutacións
Enxeñería xenética e mutaciónsEnxeñería xenética e mutacións
Enxeñería xenética e mutacións
 
A información xenética
A información xenéticaA información xenética
A información xenética
 

Similar to Biotecnoloxia (20)

Enxeneria xenetica
Enxeneria xeneticaEnxeneria xenetica
Enxeneria xenetica
 
Enxeneria xenetica
Enxeneria xeneticaEnxeneria xenetica
Enxeneria xenetica
 
4 1 biotecnoloxia
4 1 biotecnoloxia4 1 biotecnoloxia
4 1 biotecnoloxia
 
Biotecnoloxía
BiotecnoloxíaBiotecnoloxía
Biotecnoloxía
 
Tema 4 C M C
Tema 4 C M CTema 4 C M C
Tema 4 C M C
 
Xenética
XenéticaXenética
Xenética
 
EnxeñEríA XenéTica 2
EnxeñEríA XenéTica 2EnxeñEríA XenéTica 2
EnxeñEríA XenéTica 2
 
8 acid nucleicos
8 acid nucleicos8 acid nucleicos
8 acid nucleicos
 
16 operon
16 operon16 operon
16 operon
 
Genoma
Genoma Genoma
Genoma
 
4 4 lonacion
4 4 lonacion4 4 lonacion
4 4 lonacion
 
Xenoma1ºbac
Xenoma1ºbac Xenoma1ºbac
Xenoma1ºbac
 
Unidade 4 biotecnoloxía
Unidade 4  biotecnoloxíaUnidade 4  biotecnoloxía
Unidade 4 biotecnoloxía
 
Informaciónxenética4º
Informaciónxenética4ºInformaciónxenética4º
Informaciónxenética4º
 
Tema 4 A enxeñería xenética
Tema 4  A enxeñería xenéticaTema 4  A enxeñería xenética
Tema 4 A enxeñería xenética
 
ADN e Biotecnoloxia
ADN e BiotecnoloxiaADN e Biotecnoloxia
ADN e Biotecnoloxia
 
Adn e biotecnoloxia
Adn e biotecnoloxiaAdn e biotecnoloxia
Adn e biotecnoloxia
 
Adn e biotecnoloxia
Adn e biotecnoloxiaAdn e biotecnoloxia
Adn e biotecnoloxia
 
Adn biotecnoloxia
Adn biotecnoloxiaAdn biotecnoloxia
Adn biotecnoloxia
 
Tema 1 a organizacion do corpo humano
Tema 1 a organizacion do corpo humanoTema 1 a organizacion do corpo humano
Tema 1 a organizacion do corpo humano
 

More from Carmen Cid Manzano (20)

Transporte animais
Transporte animaisTransporte animais
Transporte animais
 
24 intercambio gases
24  intercambio gases24  intercambio gases
24 intercambio gases
 
Dixestion
DixestionDixestion
Dixestion
 
Sexualidade e reproducción
Sexualidade e reproducciónSexualidade e reproducción
Sexualidade e reproducción
 
Reproducción animais2013
Reproducción animais2013Reproducción animais2013
Reproducción animais2013
 
O sangue
O sangueO sangue
O sangue
 
3 erres
3 erres3 erres
3 erres
 
3 erres
3 erres3 erres
3 erres
 
Tecidos animais
Tecidos animaisTecidos animais
Tecidos animais
 
Cuestións
CuestiónsCuestións
Cuestións
 
Reproducción vexetais
Reproducción vexetaisReproducción vexetais
Reproducción vexetais
 
7 función de relación vexetal
7 función de relación vexetal7 función de relación vexetal
7 función de relación vexetal
 
El misterio del hombre de pilltdown 2012
El misterio del hombre de pilltdown 2012El misterio del hombre de pilltdown 2012
El misterio del hombre de pilltdown 2012
 
6.funcion nutricion reino vexetal
6.funcion nutricion reino vexetal6.funcion nutricion reino vexetal
6.funcion nutricion reino vexetal
 
Naturaleza sorprendente
Naturaleza sorprendenteNaturaleza sorprendente
Naturaleza sorprendente
 
Actividades tema 5
Actividades tema 5Actividades tema 5
Actividades tema 5
 
La boveda del fin del mundo
La boveda del fin del mundoLa boveda del fin del mundo
La boveda del fin del mundo
 
Tecidos vexetais
Tecidos vexetaisTecidos vexetais
Tecidos vexetais
 
Ao redor do maior descubrimento do ano segundo a revista science
Ao redor do maior descubrimento do ano segundo a revista scienceAo redor do maior descubrimento do ano segundo a revista science
Ao redor do maior descubrimento do ano segundo a revista science
 
2012 t. evolucion
2012 t. evolucion2012 t. evolucion
2012 t. evolucion
 

Biotecnoloxia

  • 1. Carmen Cid Manzano Ciencias para o mundo contemporáneo I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía
  • 2. A biotecnoloxía é o uso de organismos vivos ou de compostos obtidos destes para acadar produtos de valor para o ser humano. O descubrimento de que o zume de uva fermentado convértese en viño, de que o leite pode converterse en queixo ou iogur, etc., foi o comezo da biotecnoloxía, hai miles de anos. Estas aplicacións constitúen o que se coñece como biotecnoloxía tradicional e baséanse no emprego dos microorganismos ou dos produtos que eles fabrican.
  • 3. A biotecnoloxía moderna, en cambio, xorde na década dos 80, e baséase en técnicas que permiten a manipulación do material xenético (ADN).
  • 4. O MATERIAL XENÉTICO O ADN (ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO) O ácido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN (e tamén DNA, do inglés DeoxyriboNucleic Acid) é unha macromolécula que forma parte de todas as células. Contén a información xenética usada no desenvolvemento e o funcionamento dos organismos, sendo o responsable da súa transmisión hereditaria. Extracción de ADN http://learn.genetics.utah.edu/units/biotech/extraction/ I.E.S. Otero Pedrayo. ADN Ourense
  • 5. O MATERIAL XENÉTICO O ADN (ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO) O ADN http://www.youtube.com/watch?v=i-ATJ1FwYps
  • 6. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense O ADN é a única mólecula nos seres vivos que pode facer unha copia exacta de se mesma: REPLICACIÓN I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 7. Os seres humanos somos idénticos no 99,9% do ADN. O 0,1% distinto é o que explica tódalas diferencias que fan que non existan dous seres humanos iguais. As moléculas que nos diferencian son as proteínas. Estas biomoléculas están formadas por unhas subunidades chamadas aminoácidos. Existen 20 aminoácidos distintos que se poden repetir nunha proteína centos de veces. As proteínas diferéncianse unhas das outras na orde dos aminoácidos (secuencia). A secuencia dos aminoácidos nas proteínas ven determinada pola secuencia dos nucleótidos do ADN que herdamos dos nosos pais.
  • 8. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense O ADN transmite a súa información: TRANSCRICIÓN E TRADUCIÓN Aminoácidos Transmisión da información xenética nos seres vivos
  • 9. TRANSCRICIÓN: SINTESE DE ARN - m I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 10. A TRADUCIÓN OU SÍNTESE DE PROTEÍNAS A traducción consiste na unión dos AMINOÁCIDOS mediante enlaces químicos segundo unha secuencia que lle indican os codóns de ARNm. Ten lugar nos ribosomas. Aminoácido Aminoácido Ribosoma ARNt ARNt Codón Anticodón I.E.S. Otero Pedrayo. ARNm Ourense
  • 11. O CÓDIGO XENÉTICO I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 12. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense TRADUCIÓN http://www.youtube.com/watch?v=5-yscvik8Qg
  • 13. BIOTECNOLOXÍA Enxeñería Células nai Clonación xenética I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 14.
  • 15.
  • 16.
  • 18. Enxeñería xenética Carmen Cid Manzano Ciencias para o mundo contemporáneo I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía
  • 19. Enxeñería xenética Conxunto de técnicas que permiten: Fragmentar o ADN. Clonar ADN (PCR Polymerase Chain Reaction) Analizar os fragmentos de ADN: probas de ADN. Hibridación de ADN. Biochips Secuenciar o ADN. Proxecto Xenoma Humano. Terapia xénica. Crear organismos modificados xeneticamente (OMX) ou transxénicos. Visualización do vídeo: Para que pode servir a Xenética? http://www.youtube.com/watch?v=dA8BUZPnhbc I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 20. Técnicas de enxeñería xenética Fragmentar o ADN Encimas de restrición I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 23.
  • 25. El País 23 de enero de 2013 http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/01/22/actualidad/1358885200_037763.html
  • 26. PCR (Polymerase Chain Reaction) A reacción en cadea da polimerasa, coñecida como PCR polas súas siglas en inglés (Polymerase Chain Reaction), é unha técnica de bioloxía molecular desenvolvida en 1986 por Kary Mullis, cuxo obxectivo é obter un gran número de copias dun fragmento de ADN. A PCR é unha técnica moi frecuente en laboratorios de investigación biolóxica e cunha enorme variedade de aplicacións, entre elas: a clonación de ADN para a secuenciación, o diagnóstico de trastornos hereditarios, a identificación de pegadas xenéticas (usadas en técnicas forenses e test de paternidade), etc. Inicialmente a técnica era lenta, hoxe, todo o proceso da PCR está automatizado mediante un aparato chamado termociclador.
  • 27. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense Técnicas de enxeñería xenética Análise dos fragmentos de ADN: probas de ADN A técnica da electroforese permite obter o patrón de bandas característico e exclusivo do ADN dun organismo (pegada xenética). tica A pegada xenética pode utilizarse para realizar probas de paternidade, para identificar a persoas (desaparecidas, autoras dun delito, etc.),… I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 28. A electroforese é unha técnica para a separación de moléculas segundo a súa mobilidade nun campo eléctrico. A separación adoita realizarse sobre a superficie hidratada dun soporte, por exemplo de xel . Ao poñer a mezcla de moléculas e aplicar un campo eléctrico, estas moveranse polo xel. As pequenas moveranse máis rapidamente e avanzarán máis e as máis grandes quedarán cerca do lugar de partida. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 29. O ADN obtense dun resto da saliva nun cigarro (contén células da mucosa bucal), dunha mancha de sangue (leucocitos), dos restos de esperma (espermatozoides), dun pelo (células do folículo piloso), etc. Detectives de ADN http://www.tryscience.org/es/experiments/experiments_dna_onli I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense ne.html
  • 30. Imaxe conseguida despois de realizar unha electroforese No centro o ADN do sangue recollido no lugar do crime. A ambos lados mostras de ADN de 7 sospeitosos. ¿Quen é o asasino? Non hai que “ler” todo o xenoma, basta con comparar unhas rexións especialmente variables do ADN dos humanos. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 32. http://www.youtube.com/watch?v=Fk_a4ytR2yM Pedrayo. I.E.S. Otero Ourense http://www.youtube.com/watch?v=MYrLI-J3nVs&feature=related http://www.portaleureka.com/accesible/biologia/120-biologia/295-La%20prueba%20del%20crimen
  • 33. Técnicas de enxeñería xenética Hibridación de ADN Proceso polo cal se combinan dúas cadeas de ADN de distinta procedencia. O quentamento O quentamento separa as separa as dúas cadeas do ADN dúas cadeas do ADN ADN especie 1 ADN especie 2 I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 34. Hibridación mediante sondas de ADN: Biochips Biochips: dispositivos de pequeno tamaño (chip) que conteñen material biolóxico (cadea ou sonda de ADN de secuencia coñecida) e que se empregan para a obtención de información xenética. Estes dispositivos coñécense tamén como Microarrays de ADN ou polos nomes das empresas que os comercializan (GeneChip, MassArray). I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 35. Cando as sondas de material xenético cunha secuencia coñecida se poñen en contacto cunha mostra dun paciente ou dun experimento, só aquelas cadeas complementarias ás do chip se hibridan e orixinan un patrón de luz característico, que se le cun escáner e interprétase cun computador. Deste xeito pódense coñecer: mutacións que o paciente ten nos seus xenes; detección de xenes dos cancros; detección de enfermidades infecciosas, etc. Ir a páxina: http://estaticos.elmundo.es/elmundo/2008/gra ficos/may/s2/test.swf I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 36. Canto máis relacionados están os ADN, maior porcentaxe de hibridación se producirá. Dentro dunha mesma especie, por exemplo, haberá maior proporción de hibridación cando os individuos estean emparentados. Cando se trata de ADN de distintas especies, haberá maior hibridación, canto máis relacionadas evolutivamente estean. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 37. As técnicas de hibridación serven para detectar secuencias de ADN complementarias e así poder, por exemplo, diagnosticar enfermidades xenéticas que se producen por alteracións na secuencia do ADN. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 39.
  • 40.
  • 42. Técnicas de enxeñería xenética Secuenciar o ADN Á determinación da orde da A, T, C e G na molécula de ADN denomínase secuenciación. Os primeiros métodos utilizados para realizala eran lentos e complicados. Arestora, desenvólvense técnicas automatizadas e informatizadas, o que permite que a secuenciación sexa rápida e sinxela. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 43. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense Proxecto xenoma humano O proxecto xenoma supuxo un gran esforzo, realizado a nivel internacional, cuxo obxectivo foi a secuenciación completa dos aproximadamente 20 000 - 30 000 xenes que compoñen o xenoma humano. Despois de secuenciar o ADN humano aínda queda por averiguar que significa toda esa información: identificar onde empezan e terminan os xenes no ADN, descubrir a función deses xenes, encontrar zonas que regulen a súa expresión,… Xenoma humano http://www.youtube.com/watch?v =czXseKE4gZA
  • 44. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense O 6 de abril de 2000 anunciouse publicamente a terminación do primeiro borrador do xenoma humano e en febreiro de 2001, as dúas prestixiosas revistas científicas Nature e Science, publicaron os resultados. O acceso aos datos é totalmente gratuíto a través da base de datos GenBank: a información pertence a toda a humanidade. Ir ás páxinas: http://www.elmundo.es/especiales/2001/02/ciencia/geno ma/portada.html Historia do Proxecto xenoma http://www.google.es/search?q=proyecto+genoma+swf&h l=es&rlz=1T4GGLL_esES320ES320&start=10&sa=N
  • 45. De quen é o ADN que se secuenciou no proxecto xenoma humano? A secuencia que hai no GenBank procede de mostras de distintos donantes anónimos. Hai secuencias mezcladas de distintos homes e mulleres, o que significa que o xenoma que podemos ler non se corresponde cunha única persoa, senón que é unha mezcla que non existe na realidade. Macip, S. (2008): Inmortales y perfectos. Barcelona: Destino.
  • 46. A secuencia do xenoma humano é única para cada individuo I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 47. Non se atoparon diferencias significativas nos xenomas de humanos pertencentes a distintas razas. O que deixa sen base científica as elucubracións concernientes á “superioridade” dunha raza sobre outra. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 48. Que repercusión terá na nosa saúde? O coñecer a secuenciación do xenoma humano significou unha nova era na medicina. Aínda que na actualidade a repercusión é relativamente reducida, a medida que se vaian coñecéndo xenes asociados a enfermidades poderemos mellorar a súa prevención e tratamento. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 49. Sen embargo, non podemos olvidar que a maioría das enfermidades veñen definidas por un grupo inmenso de factores ambientais e xenéticos. A presencia de determinados marcadores xenéticos (variación na secuencia de ADN dun xene que aparece con frecuencia asociado a unha enfermidade) só nos vai indicar a probabilidade que hai de padecer dita enfermidade. Ademais serve de pouco predecir a probabilidade de padecer unha enfermidade para a que aínda non se coñece cura, como pasa en moitos casos. http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Quiero/saber/voy/morir/elpepisoc/20080516elpepisoc_1/Tes
  • 50. PROXECTO ENCODE ENCODE é o acrónimo de ENcyclopedia Of DNA Elements, e trátase dun proxecto de análise do xenoma humano. ENCODE 2012 indican que os xenes son máis complexos do que se pensaba ata agora. A principal consecuencia dos estudos de ENCODE é que non existe ADN lixo. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 51. Os científicos estudaron a relación entre as enfermidades e o xenoma, descubriron unha longa lista de variantes na secuencia de nucleótidos do DNA que correlacionan co risco de padecer distintas enfermidades. Resulta que a abafadora maioría destas variacións non se atopan nos xenes senón nas novas rexións do xenoma non codificantes, o mal chamado ADN lixo. Pero buscar as causas xenéticas dunha enfermidade é un proceso moi complexo. Poucas son as chamadas monogenéticas, as causadas por un só xene. A maioría das enfermidades involucran a varios xenes. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 55.
  • 56. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Evolucion/humana/carta/elpepusoc/20080816elpepisoc_1/Tes Estamos a punto de pasar de ler o noso código xenético a ser capaces de escribilo. Craig Venter, The Guardian, 2007
  • 57.
  • 58.
  • 59. Técnicas de enxeñería xenética Terapia xénica A grandes trazos consiste en reemprazar nas células un xene defectuoso, causante dunha enfermidade, por un xene normal. Unha boa técnica de terapia xénica debe: - Identificar e secuenciar o xene alterado e o xene normal. - Clonar ou sintetizar o xene normal. - Introducir o xene desexado mediante vectores nas células defectuosas. - Lograr que os xenes cheguen en condicións ó seu obxectivo e que se expresen correctamente. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 62. Ourense I.E.S. Otero Pedrayo. http://www.elmundo.es/elmundosalud/2008/04/28/biociencia/120 9383347.html
  • 65.
  • 66.
  • 67.
  • 68.
  • 69.
  • 70. CÉLULAS NAI Carmen Cid Manzano Ciencias para o mundo contemporáneo I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía
  • 71. Células nai (stem células) As células nai son as que poden dan lugar ó resto de células dun organismo. Por iso son máis abundantes en embrións, aínda que tamén se poden encontrar algunhas en adultos. No caso dos embrións a medida que se desenvolven,as súas células van perdendo o seu potencial orixinal de dar lugar ó resto de células do organismo. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 72. Desenvolvemento embrionario humano (1º-5º día) I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 73. Fecundación Día 7 Zigoto Día 3 Mórula Blastocisto (óvulo fecundado) (varios Blastómeros) (masa celular interna) Previo á implantación Trompas Trompas Masa celular que dará lugar ó embrión Única Conxunto de Masa Celular Célula células Pluripotentes Totipotente Totipotentes Capaces de dar lugar ó Poden producir calquera organismo completo. dos tecidos que forman un individuo. I.E.S. Otero Pedrayo. Células nai: http://www.youtube.com/watch?v=LHgllDAzZLQ Ourense
  • 74. Máis tarde o embrión implántase no útero materno e prosegue o seu desenvolvemento, ó longo do cal as células ven restrinxidas a súa potencialidade. Atopámonos, finalmente, ante células multipotentes: só poden orixinar os tipos celulares propios dun tecido determinado. Nun individuo adulto, nalgúns tecidos mantéñense pequenas poboacións de células nai multipotentes que permiten o reemprazo das células que se perden por desgaste normal ou por enfermidade. Identificáronse na medula ósea, pel, músculo esquelético, fígado, páncreas e mesmo no cerebro. Un dos avances recentes máis espectaculares foi a conversión de células adultas, xa especializadas, en pluripotentes: células pluripotentes inducidas (IPS). I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 75. Le o seguinte artigo: Las células madres. La promesa de crear órganos humanos a la carta. http://www.cmrb.eu/media/upload/ secretos_vida/3_Celulas%20Madr e.pdf I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 76. Tipos de CÉLULAS NAI I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense Células totipotentes: capaces de dar lugar ó organismo completo. Células nai embrionarias Células pluripotentes: poden producir calquera dos tecidos que forman un individuo. Células multipotentes: só crean os tipos celulares dun tecido determinado. Células nai de adulto Células pluripotentes inducidas (IPS): conversión de células adultas xa especializadas en pluripotentes. Células nais http://www.elmundo.es/elmundosalud/especiales/2002/11/celulasmadre/index.html
  • 78. En xullo de 2006 o equipo de Shinya Yamanaka publicou na revista 'Cell' os primeiros resultados dunha investigación na que inserindo catro xenes nas células da pel de ratos convértense en células nai como as embrionarias, son as chamadas células iPS. Shinya Yamanaka será pronto premio Nobel? (2012)
  • 79.
  • 81.
  • 82.
  • 83. Os problemas éticos de traballar con células nais Os problemas veñen plantexados pola orixe das células nai. De onde se obteñen as células nai? As células nai embrionarias, as mellores ata o momento, proveñen dos embrións sobrantes da fertilización in vitro e dos fetos de abortos. Estas son as que pantexan os problemas éticos para determinadas persoas. As células nai de adultos, as células iPS e do cordón umbilical non presentan problemas éticos. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 86. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Celulas/madre/embriones/elpepusoc/20071121elpepisoc_1/Tes http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Cientificos/espanoles/logran/celulas/madre/destruir/embriones/elpepisoc/20090407 elpepisoc_4/Tes/
  • 88.
  • 89. Bancos de células madre: cordón umbilical http://www.publico.es/ciencias/257017/izpisua-encuentra-un-nuevo-filon-en-las-celulas-madr e Células nai do cordón umbilical: http://www.elmundo.es/elmundo/2006/graficos/feb/s4/celulas_cordon.html
  • 91. A reprogramación celular: Descubrimento científico de 2008 segundo a revista Science. http://www.cmrbarcelona.eu/es_news/view.php?ID=125&CATEGORY2=64 I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 94.
  • 95.
  • 96.
  • 97. Clonación Clonación Clonación Clonación Clonación Carmen Cid Manzano Ciencias para o mundo contemporáneo I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía
  • 98. Clonación Proceso encamiñado á obtención dun conxunto de elementos xeneticamente iguais. Os elementos dun clon poden ser moléculas, células ou organismos completos. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 99. Clonación de moléculas: ADN REACCIÓN EN CADEA DA POLIMERASA (PCR) Consiste en clonar segmentos de ADN no laboratorio. Realízase de forma automática nun aparato como o da fotografía. Prodúcese unha clonación cada 4 ou 5 minutos, o que supón aproximadamente uns 100 000 millóns de copias nunha soa tarde. Clonación: http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/Parque%20clonacion.swf I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 100. Clonación de organismos: plantas A clonación de plantas é moi sinxela, lévase a cabo en agricultura e xardinería desde hai moito tempo. Isto é posible porque as plantas manteñen durante toda a súa vida adulta células indiferenciadas totipotentes (equivalentes ás células nai embrionarias) coa capacidade de multiplicarse, diferenciarse e xerar un novo individuo idéntico ao orixinal. A planta obtida a partir dun gallo será idéntica xeneticamente á planta da que se sacou, é dicir, será un clon. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 101. Tipos de clonación en animais - Clonación reprodutiva: creación dun individuo xeneticamente idéntico a outro. No proceso obtéñense embrións que se implantan nun útero ata conseguir un novo individuo. Conseguiuse en animais, pero non en humanos. - Clonación non reprodutiva: o embrión non se implanta nun útero. Dentro da clonación non reprodutiva atópase a clonación terapéutica que consiste na creación de células nai xeneticamente idénticas ás células dun paciente, co obxectivo de utilizalas no tratamento ou cura dunha enfermidade sen que se produza ningún rexeitamento. Aínda non se levou a cabo en humanos, pero hai algúns resultados positivos en animais. Clonación terapeútica http://www.elmundo.es/elmundo/2001/graficos/noviembre/semana4/clon/clonacion.swf I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 102. Le o seguinte artigo: http://www.cmrb.eu/media/upload/secretos_vida/4_Clonacion.pdf
  • 104. Clonación reproductiva 1997 primeira clonación dun mamífero: Dolly. Dolly carece de pai e é producto de 3 “nais”: - Unha 1ª ovella que dona o núcleo. - Unha segunda ovella día que se extrae un óvulo. - Outra ovella onde se implanta o embrión. A porcentaxe de éxito da clonación é moi pequena: 1 éxito de cada 100-500 intentos.
  • 105.
  • 106. 2002 1963 2003 2004 1996 2005 2006 1998 2007 2000 2008 2009 2010 2001
  • 107.
  • 111. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Hwang/falsifico/datos/clonacion/elpporso c/20051224elpepisoc_2/Tes Le o artigo: Científicos tramposos http://www.elpais.com/articulo/futuro/Cientificos/tramposos/elpepusocfut/20080702 elpepifut_1/Tes
  • 112. Fins da clonación reprodutiva en animais - Investigación. Dispoñer de animais de laboratorio idénticos que poidan utilizarse para o estudo de enfermidades humanas. - Mellora da produción gandeira. Permitirá obter numerosos exemplares dos animais de maior valor produtivo: maior produción de leite, mellor calidade de carne,… - Clonación de animais transxénicos: produtores de medicamentos, vacinas...; para xenotransplantes (porcos, cuxos órganos non provoquen rexeitamento nos transplantes). - Clonación de especies en perigo de extinción. - Clonación de animais de compañía. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 114. Clonación terapéutica Células nai (stem células) Cultivo in vitro Blastocisto Pel Óso Diferenciación do Nervioso Músculo cultivo in vitro Tecidos Células nai embrionarias http://estaticos03.cache.el-mundo.net/elmundo/2002/graficos/salud/oct/cmembrionarias.swf
  • 115.
  • 116. Explicación da gráfica da diapositiva anterior I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 117. Para que serven as células nai e a clonación terapéutica - Coñecer os mecanismos do desenvolvemento embrionario que fan que as células nai se especialicen e xeren, por exemplo, os 220 tipos de células distintas que temos os humanos. - Investigación e desenvolvemento de novos medicamentos. - Obtención de tratamentos personalizados. - Curación do cancro. - Frear o envellecemento… I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense www.intramed.net/.../celulas.madre.video.jpg
  • 118. Le o artigo: http://noticias.ont.es/ficheros/37558437.pdf I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 119.
  • 122.
  • 123.
  • 124. Organismos modificados xenéticamente (OMX) ou transxénicos Carmen Cid Manzano e Emilia Nogueiras Hermida Ciencias para o mundo contemporáneo I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía
  • 125. Un transxénico (Organismo Modificado Xeneticamente, OMX) é un organismo vivo que foi creado artificialmente manipulando os seus xenes. As técnicas de enxeñería xenética permiten illar segmentos do ADN dun ser vivo (virus, bacteria, vexetal, animal e ata humano) para introducilos no material xenético doutro. Especiais Fecyt Os transxénicos: http://www.fecyt.es/especiales/transgenicos/index.htm Como se fai un transxénico: http://www.youtube.com/watch?v=jYYpeybpmvc I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 126. Obtención dun OMX de interese para obter insulina humana I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 127. Novo OMX I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 128.
  • 130. ¿A favor ou en contra dos transxénicos? Nas seguintes diapositivas contémplanse argumentos a favor e en contra dos transxénicos. En pequeno grupo realiza un informe onde se recollan as vosas conclusións. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 131. Beneficios dos transxénicos Resistencia fronte ás pragas e redución polo tanto do uso de praguicidas. Retraso na maduración e polo tanto aumento da durabilidade dos alimentos. Maior tolerancia a temperaturas extremas. Maior tolerancia aos herbicidas. Diminución dos labores de labranza tradicional. Menor necesidade de auga e, polo tanto, maior resistencia á seca. Beneficios nutricionais. Aumento da produtividade. Obtención de medicamentos e de alimentos-medicamentos Redución de custos na produción (menos praguicidas, fertilizantes, etc). Mellora da calidade dos vexetais (cor, sabor, textura, etc). Uso agrícola de terras marxinais. … I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 132. Beneficios dos transxénicos Resistencia a pragas e menor uso de praguicidas O millo transxénico denominado Bt é resistente ó taladro. Para A nivel mundial pérdense anualmente lograr a resistencia utilízanse 40 millóns de toneladas de millo por algúns xenes de Bacillus mor de pragas, como a da larva do thuringiensis que producen taladro, que recén saído do ovo unha proteína (toxina Bt) penetra no talo da planta e come todo daniña para as larvas dalgúns o seu interior. insectos.
  • 133. Beneficios dos transxénicos Retraso na maduración e aumento da durabilidade dos alimentos. A primeira planta transxénica comercial foi o tomate FLAVR SAVR (1994) ó que se lle inhibiu un xene que intervén no proceso de maduración, facéndoo máis resistente á putrefacción. Por iso podíanse recoller cando xa estaban maduros sen medo a que se pudriran. Pero os tomates maduros son máis difíciles de transportar e moitos chegaban dañados ás tendas. A compañía que os comercializaba non puido obter os beneficios que esperaba. I.E.S. Otero Pedrayo. Flash: Qué é e como se obtén un transxénico Ourense
  • 134. Beneficios dos transxénicos Plantas resistentes ó frío Fresas resistentes ás baixas temperaturas. Para lograr isto introducíronse xenes que son os responsables da síntese de proteínas anticonxelantes, que proveñen dunha especie que está habituada a temperaturas moi baixas, como é o caso dun peixe do Ártico chamado Platija ártica. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 135. Beneficios dos transxénicos Plantas resistentes ós herbicidas A colza transxénica obtense por inserción no seu xenoma dun xene procedente dunha bacteria. O xene evita que o herbicida teña efectos tóxicos sobre a planta da colza. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 136. Beneficios dos transxénicos Diminución dos labores de labranza tradicional As variedades resistentes aos herbicidas facilítanlle moito o traballo ao agricultor. Permítenlle reducir as malezas nos seus terreos dunha forma moi sinxela. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 137. Beneficios dos transxénicos Maior resistencia á seca • Plantas tolerantes á sequia http://www.fundacion-antama.org/noticia/los-cultivos-transg-nicos-tolerantes-la-sequ-ver-n-la- luz-en-la-pr-xima-d-cada
  • 138. Beneficios dos transxénicos Alimentos con determinados nutrientes Arroz convencional e arroz transxénico (dourado) rico en beta-caroteno, precursor da vitamina A. Cando sexa comercializado servirá para combater déficits alimentarios. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 139. Beneficios dos transxénicos Aumento da produtividade Un salmón do Atlántico normal (inferior) e un transxénico da mesma idade (superior). I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 140. Beneficios dos transxénicos: nicos Obtención de medicamentos. Obtención de alimentos-medicamentos. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 141. Beneficios dos transxénicos Obtención de medicamentos I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 142. Riscos dos transxénicos sobre o medio ambiente Os impactos dos transxénicos na natureza son irreversibles, unha vez liberados nela non é posible desfacer os impactos nos ecosistemas ou controlar os procesos de transxénese espontánea que poden ocorrer, porque é imposible retirar da natureza os xenes que foron artificialmente introducidos nunha planta. Cultivos resistentes a herbicidas. Os cultivos e a gandería tradicionais poden entrar en desuso e acelerar a erosión xenética. Efectos colaterais sobre outras especies. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 143. Non se garante o control para evitar que os cultivos transxénicos sementados en campo aberto acaben cruzándose con outras variedades silvestres. Esto provoca desequilibrios ao desprazar a outras variedades do ecosistema, reflectíndose nunha diminución da biodiversidade. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 144. Riscos dos transxénicos sobre a saúde Aparición de alerxias a proteínas estrañas. Aceleración do desenvolvemento de resistencia aos antibióticos, debido ao uso de xenes resistentes na produción de transxénicos. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 145. Riscos dos transxénicos sobre a economía Unhas poucas multinacionais poden monopolizar a produción de sementes, facendo aos agricultores dependentes dos seus intereses. Monsanto, Novartis, Pioneer e Agrevo teñen a patente da gran maioría das sementes transxénicas no mundo. Se estas variedades substitúen ás tradicionais e ás convencionalmente melloradas, estaremos subordinados aos intereses destas empresas. Ademais poden utilizar a tecnoloxía "Terminator" (crea sementes estériles), ou a tecnoloxía "Traitor" (crea sementes que se volven fértiles previa a aplicación dun insumo vendido pola mesma empresas). I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 146.
  • 151. http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Europa/autoriza/primera/v ez/anos/cultivo/transgenico/elpepisoc/20100303elpepisoc_3/Tes I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 153. Departamento Bioloxía e Xeoloxía I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense.