Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Enginyeria genetica

102 views

Published on

Què és l'enginyeria genètica? Principals aplicacions i eines per a portar-la a terme

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Enginyeria genetica

  1. 1. ENGINYERIA GENÈTICA 1r batxillerat Biologia
  2. 2. Què és: modificació del genoma, d’un individu. Una modificación consisteix en : - addició. - eliminació. - alteració dels gens.
  3. 3. enzims de restricció* *Enzims que poden tallar DNA per punts concrets: DNA passatger. Serà introduït per un vector a la cèl·lula (plasmidi o virus) Per clonació, es faran còpies. DNA extrany + DNA receptor DNA recombinant
  4. 4. 8.1 Introducció dels gens a les cèl·lules: 1.Vectors de clonació. - Plasmidis. - Virus. 2. Mecanismes no biològics. - electroporació. - microinjecció. - Tret de microbales.
  5. 5. Plasmidis: ADN bacterià al marge del principal Els plasmidis es poden transferir a un altre bacteri o a un altre organisme de manera “artificial”. També s’han descobert plasmidis en els llevats.
  6. 6. A. Transformació • La transformació bacteriana és un procés de transferència horitzontal de gens que ocorre de forma natural en alguns bacteris i que es pot provocar de forma artificial en altres bacteris i eucariotes. • Els plasmidis bacterians no serveixen per a introduir gens a les cèl.lules animals
  7. 7. Un bacteri introdueix material genètic del medi al seu plasmidi Vídeo transformation
  8. 8. B. Virus • Transducció: Pas de gens entre bacteris a través d’un virus Vídeo transducció Els virus es poden emprar com a vectors per a introduir gens en els eucariotes. S’utilitxen virus inactivats.
  9. 9. 8.2- Inserció de gens • Enzims de restricció: Poden tallar l’ADN per uns punts concrets. • La seqüència reconeguda sol ser palindròmica i de 4 – 6 nucleòtids. (les Tipus II reconeixen sempre palíndroms). • P.ex: P-5' GAATTC 3'-OH OH -3'CTTAAG 5'-P
  10. 10. Video: Restriction endunuclease
  11. 11. Introducció de gens d’eucariotes a procariotes • ADN eucariotes: introns i exons. L’ARN m ha de madurar • S’utilitza l’enzim transcriptassa inversa (Virus): Capaç de transcriure l´ARNm a ADN • VIH: Reverse transcription • Video: Com es passa d’un ARNm a una cadena doble de ADN
  12. 12. Transcriptassa Inversa
  13. 13. 8.3- PCR • Serveix per: Fer còpies d’una cadena d’ADN • Necesitem: taqPolimerassa (resistent a elevades temperatures), DNA encebador, nucleòtids • El procés fou descobert el 1983 per Kary Banks Mullis,[1] guardonat amb el Premi Nobel de Química. • Vídeo PCR
  14. 14. 9- Enginyeria genètica i teràpia de malalties humanes • 3000 malalties genètiques • No s’han identificat encara els gens responsables de les mateixes • Moltes malalties genètiques depenen de l’expressió de més d’un gen
  15. 15. 9.1- Substàncies humanes produïdes per bacteris • Introdueixen els gens que codifiquen per les proteïnes que ens interessa produir dins bacteris o llevats: – Creixen molt de pressa – Fàcil manipulació del seu genoma
  16. 16. - Insulina: hormona encarregada de regular el nivell de glucosa a la sang. - Hormona de creixement - Interferó: substància que limita o anul·la efectes de la infecció. Ha estat positiu el seu tractament en malalties víriques, i el aplicacions prolongades disminueix els efectes del càncer. - Factor VIII de la coagulació: pel tractament de la hemofília.
  17. 17. 9.2- Introducció de gens en cèl.lules humanes • S’utilitzen retrovirus: • Nens bombolla ( manca enzim adenosina- desaminasa): Aquests nens han de viure äïllats perquè no tenen limfòcits i per tant no es poden defensar contra les infeccions. • Com es fa la teràpia en aquests nens • Històries reals
  18. 18. • Talàssemia: grup de malalties amb un ampli rang que van des d’anormalitat asimptomàtiques en l'hemograma fins a una severa i fatal anèmia
  19. 19. » Problemes: Introduir un gen no vol dir necessàriament que aquest s’expressi. Existeixen factors que regulen l’expressió dels gens que s’hi han d’incorporar també.
  20. 20. 9.3- Vacunes recombinants • D’aquesta menera s’introdueix a l’individu tan sols l’antigen productor de la malaltia per a què desencadeni la producció d’anticossos • Ex: Vacuna Hepatitis B
  21. 21. Obtenció de vacunes recombinants
  22. 22. 10. Transgènics en agricultura i ramaderia » Cultius: Blat de moro, tomates, soja, tabac. » Objectiu: Introduir noves caractéristiques a les plantes (resistència a plagues, capacitat per a fixer nitrogen atmosfèric….) En el següent esquema veiem la manera d’introduir gens a les plantes: - A través d’un vector (plasmidi d’Agrobacterium) - A través d’un tret amb microbales d’or.
  23. 23. 2. ANIMAL. La major aplicació ha estat en peixos, ja que la seva fecundació és externa: es poden introduir els gens abans de la formació del zigot. Assoliments: - Carpes transgèniques que creixen més ràpidament (gen hormona creixement) - Salmons transgènics que resisteixen millor les baixes temperatures. (gen proteïna anticongelant)
  24. 24. 11. El Càncer : Malaltia genètica • Càncer • Metàstasi • Cèl.lules canceroses: – Es divideixen a gran velocitat i tenen proteïnes de membrana diferent ( “atacades” per anticossos) – Invaeixen altres teixits (metàstasi)
  25. 25. Per què una cèl.lula normal es transforma en cancerosa? • Factors ambientals que alteren alguns gens (Protooncogens: Regulen el creixement i diferenciació cel.lular) i esdevenen ONCOGENS: Originen proteïnes amb una funció alterada que afavorirà el creixement i la formació d’un tumor • Altrens gens (Antioncogens o gens supressors) inhibeixen la divisió del.lular. • Video oncogens
  26. 26. Com es passa de protooncogen a oncogen • Virus: Papiloma humà. Aquests virus introdueixen un oncogen viral en connexió amb un oncogen de la cèl.lula i la transformen en cancerígena • Substàncies químiques i radiacions: Mutàgens. A més es necessita un procés promotor: que impliqui la transcripció que donarà lloc a proteïnes alterades • Vídeo tabac
  27. 27. Càncer i resposta immunològica • Cèl.lules canceroses: estimulen la producció d’anticossos, però la resposta immune no sempre és l’apropiada • Els limfòcits B són els encarregats de produir anticossos específics contra antígens. • Els anticossos monoclonals s’obtenen injectant a ratolins l’antigen que ens interessa. L’animal produirà limfòcits B contra l’antigen. • En un cultiu es fusionen els limfòcits B produits per l’animal amb cèl.lules tumorals (hibridomes) : produiran molts anticossos
  28. 28. • Video: Anticossos Monoclonals • Actualment s’intenta aconseguir “vacunes” contra el càncer per aconseguir la immunitat activa dins le cèl.lules humanes • Aliments anticancerígens: Bròquil (indol), llavors de lli (càncer colon), pell de raïm, mores, cacahuets (reservatiol)... • 10 anticancerígens a la taula
  29. 29. Genoma humà. El Genoma és la totalitat de la informació genètica emmagatzemada a l’ADN de les cèl·lules. Cada persona té el seu propi genoma, el qual guarda una gran similitud (99,8%) amb tots els de la seva pròpia espècie i tan sols es diferencia de la del ximpanzé en un 1%. Aquesta informació, que es troba emmagatzemada en totes i cadascuna de les seves cèl·lules i que el defineix i l’identifica com a èsser únic i independent, és el que coneixem com a patrimoni genètic o genoma.
  30. 30. 12- Projecte Genoma Humà • 2003: Es va seqüenciar totalment el genoma humà • Es va treballar amb RNAm (3% genoma codifica proteïnes) • Gens: 25000 • Complexitat: Maneres d’interaccionar els gens • Usos: Teràpia gènica: Curar malalties de base genètica
  31. 31. RISCOS I IMPLICACIONS ÈTIQUES DE LA EG - Límits per motius ecològics i de sanitat. - Límits per motius ètics i morals. - Límits per motius socials. - Límits per motius polítics.

×