SlideShare a Scribd company logo
1 of 112
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.
Ourense

ADN
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
BIOTECNOLOXÍA
Enxeñería
xenética

I.E.S. Otero Pedrayo.
Ourense

Células nai

Clonación
Enxeñería xenética
Conxunto de técnicas que permiten:
Secuenciar o ADN. Proxecto Xenoma Humano
Fragmentar o ADN.
Clonar ADN (PCR Polymerase Chain Reaction)
Analizar os fragmentos de ADN: probas de ADN
Hibridación de ADN. Biochips
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
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
Proxecto xenoma humano

I.E.S. Otero Pedrayo.
Ourense

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.
Que sabemos?
- Que temos uns 3 mil millóns de pares de bases (A,C,T, G)
- Que un xene ten de media 3000 bases pero varía moito o seu tamaño
-

Que o número de xenes total que temos é ó redor de 25.000

-

Que os seres humanos somos un 99,9% idénticos

- Pero todos os humanos somos diferentes:
A) Unha base de cada 1000. De aplicación en estudios
susceptibilidade e enfermidades.
B) Repeticiones curtas. De aplicación en Medicina Forense
-

de

Que só o 2% do xenoma codifica proteínas. A gran maioría do ADN
humano é non codificante (mal chamado lixo) e non ten unha
función coñecida

- Que un 50% do ADN son motivos que se repiten (moito máis que
ningunha outra especie)
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 bases 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
Técnicas de enxeñería xenética

Fragmentar o ADN
Encimas de restrición

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
I.E.S. Otero Pedrayo.
Ourense

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
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.
I.E.S. Otero Pedrayo.
Ourense

Detectives de ADN
http://www.tryscience.org/es/experiments/experiments_dna_onli
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
I.E.S. Otero
http://www.youtube.com/watch?v=Fk_a4ytR2yM Pedrayo.
Ourense

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

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

ADN especie 1

O quentamento
separa as
dúas cadeas do ADN

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
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
Terapia ex-vivo
I.E.S. Otero Pedrayo.
Ourense
Organismos
modificados
(OMX) ou transxénicos

xenéticamente

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

A outra cara dos tranxénicos http://www.youtube.com/watch?v=HdPl59_UNGY
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/12/23/actualidad/1356296285_788761.html
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

Retraso na maduración
durabilidade dos alimentos.

e

aumento

da

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.
Flash: Qué é e como se obtén un transxénico

I.E.S. Otero Pedrayo.
Ourense
Beneficios dos transxénicos

Resistencia a pragas e menor uso de praguicidas

A nivel mundial pérdense anualmente
40 millóns de toneladas de millo por
mor de pragas, como a da larva do
taladro, que recén saído do ovo
penetra no talo da planta e come todo
o seu interior.

O millo transxénico denominado
Bt é resistente ó taladro. Para
lograr a resistencia utilízanse
algúns xenes de Bacillus
thuringiensis que producen
unha proteína (toxina Bt)
daniña para as larvas dalgúns
insectos.
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

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
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
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/12/13/actualidad/1386953964_149364.html
http://www.abc.es/ciencia/20131120/abci-empresa-britanica-solicita-permiso-201311201758.html
http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2014/01/140124_ciencia_super_tomate_morado_en.shtml
http://www.abc.es/ciencia/20140217/abci-crean-super-patata-capaz-201402171231.html
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/12/23/actualidad/1356296285_788761.html
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/11/27/actualidad/1385585159_073743.html
•http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/04/18/actualidad/1366307347_959519.html
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
Zigoto

Día 3

(óvulo fecundado)

Mórula
(varios Blastómeros)

Trompas

Trompas

Día 7
Blastocisto
(masa celular interna)
Previo á implantación

Masa
celular que
dará lugar ó
embrión

Única
Célula
Totipotente

Conxunto de
células
Totipotentes

Capaces de dar lugar ó
organismo completo.
I.E.S. Otero Pedrayo.
Ourense

Masa Celular
Pluripotentes
Poden producir calquera
dos tecidos que forman un
individuo.

Células nai: http://www.youtube.com/watch?v=LHgllDAzZLQ
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).
Células madre: ¿el milagro de la medicina?
http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=zH4Bami4UJY#!
Tipos de CÉLULAS NAI
Células nai
embrionarias

Células nai de
adulto

I.E.S. Otero Pedrayo.
Ourense

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

Células multipotentes: só crean os
tipos celulares dun tecido determinado.
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 premio Nobel 2012
http://www.elmundo.es/elmun
dosalud/2007/11/20/biocienci
a/1195572777.html
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/09/11/actualidad/1378912313_176858.html
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
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
http://www.publico.es/482977/crean-por-primera-vez-mini-rinones-humanos-a-partir-
http://sociedad.elpais.com/s
ociedad/2014/02/17/actualid
ad/1392669400_439488.ht
ml

http://sociedad.elpais.com/
sociedad/2014/02/17/actua
lidad/1392669400_439488.
html
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2014/01/27/actualidad/1390853469_973228.html
http://www.elmundo.es/elmundo/2013/08/05/ciencia/1375713452.html
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
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
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-deanimales-para-proteger-lasespecies-en-extincion
Clonación terapéutica
Células nai
(stem células)
Cultivo in vitro
Blastocisto

Pel

Óso

Nervioso

Músculo

Diferenciación do
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
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=
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/05/15/actualidad/1368628879_460568.htm
l
Departamento Bioloxía e Xeoloxía
I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense.

More Related Content

What's hot (15)

Biotecnoloxía
BiotecnoloxíaBiotecnoloxía
Biotecnoloxía
 
Tema 4 c.m.c.
Tema 4 c.m.c.Tema 4 c.m.c.
Tema 4 c.m.c.
 
Xenoma1ºbac
Xenoma1ºbac Xenoma1ºbac
Xenoma1ºbac
 
19 ingenieria genetica
19 ingenieria genetica19 ingenieria genetica
19 ingenieria genetica
 
Ceula
CeulaCeula
Ceula
 
Xenética
XenéticaXenética
Xenética
 
Tema 1. A CÉLULA
Tema 1. A CÉLULATema 1. A CÉLULA
Tema 1. A CÉLULA
 
A información xenética
A información xenéticaA información xenética
A información xenética
 
4 1 biotecnoloxia
4 1 biotecnoloxia4 1 biotecnoloxia
4 1 biotecnoloxia
 
Herdanza. xenética mendeliana
Herdanza. xenética mendelianaHerdanza. xenética mendeliana
Herdanza. xenética mendeliana
 
Clonacion
ClonacionClonacion
Clonacion
 
Célula maría casares
Célula maría casaresCélula maría casares
Célula maría casares
 
Función de nutrición celular
Función de nutrición celularFunción de nutrición celular
Función de nutrición celular
 
Unidade 4 biotecnoloxía
Unidade 4  biotecnoloxíaUnidade 4  biotecnoloxía
Unidade 4 biotecnoloxía
 
Adn biotecnoloxia
Adn biotecnoloxiaAdn biotecnoloxia
Adn biotecnoloxia
 

Similar to 2014 biotecnoloxia moderna (20)

Enxeneria xenetica
Enxeneria xeneticaEnxeneria xenetica
Enxeneria xenetica
 
Enxeneria xenetica
Enxeneria xeneticaEnxeneria xenetica
Enxeneria xenetica
 
Genoma
Genoma Genoma
Genoma
 
Adn 4º eso
Adn 4º esoAdn 4º eso
Adn 4º eso
 
Manexando as claves da vida
Manexando as claves da vidaManexando as claves da vida
Manexando as claves da vida
 
4 4 lonacion
4 4 lonacion4 4 lonacion
4 4 lonacion
 
Organismos modificados xeneticamente, OMG.
Organismos modificados xeneticamente, OMG.Organismos modificados xeneticamente, OMG.
Organismos modificados xeneticamente, OMG.
 
O descubrimento do ADN
O descubrimento do ADNO descubrimento do ADN
O descubrimento do ADN
 
Tema 4 C M C
Tema 4 C M CTema 4 C M C
Tema 4 C M C
 
32 xenetica medel
32 xenetica medel32 xenetica medel
32 xenetica medel
 
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
 
Enxeñería xenética e mutacións
Enxeñería xenética e mutaciónsEnxeñería xenética e mutacións
Enxeñería xenética e mutacións
 
Avances Médicos
Avances MédicosAvances Médicos
Avances Médicos
 
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
 
T. evolucion
T. evolucionT. evolucion
T. evolucion
 
EnxeñEríA XenéTica 2
EnxeñEríA XenéTica 2EnxeñEríA XenéTica 2
EnxeñEríA XenéTica 2
 
Descubrimento do ADN
Descubrimento do ADNDescubrimento do ADN
Descubrimento do ADN
 
As bases da herdanza.pptx
As bases da herdanza.pptxAs bases da herdanza.pptx
As bases da herdanza.pptx
 

More from Carmen Cid Manzano (20)

Entrevista Esteller Epigenetica
Entrevista Esteller EpigeneticaEntrevista Esteller Epigenetica
Entrevista Esteller Epigenetica
 
26 excrecion
26 excrecion26 excrecion
26 excrecion
 
Recursos enerxéticos 2014
Recursos enerxéticos 2014Recursos enerxéticos 2014
Recursos enerxéticos 2014
 
La cultura enclaustradapdf
La cultura enclaustradapdfLa cultura enclaustradapdf
La cultura enclaustradapdf
 
5 artropodos
5 artropodos5 artropodos
5 artropodos
 
Moluscos
MoluscosMoluscos
Moluscos
 
Anélidos
AnélidosAnélidos
Anélidos
 
Cnidarios
CnidariosCnidarios
Cnidarios
 
Poríferos
PoríferosPoríferos
Poríferos
 
Metazos 2014
Metazos 2014Metazos 2014
Metazos 2014
 
Budapest (1)
Budapest (1)Budapest (1)
Budapest (1)
 
Olduvai
OlduvaiOlduvai
Olduvai
 
2013 14 t. evolucion
2013 14 t. evolucion2013 14 t. evolucion
2013 14 t. evolucion
 
2013 14 orixe da vida
2013 14 orixe da vida2013 14 orixe da vida
2013 14 orixe da vida
 
5 tecidos vexetais
5 tecidos vexetais5 tecidos vexetais
5 tecidos vexetais
 
Diversidade seres vivos 2013
Diversidade seres vivos 2013Diversidade seres vivos 2013
Diversidade seres vivos 2013
 
Preguntas cmc 1º d
Preguntas cmc 1º dPreguntas cmc 1º d
Preguntas cmc 1º d
 
Preguntas cmc
Preguntas cmcPreguntas cmc
Preguntas cmc
 
Preguntas cmc 1 c
Preguntas cmc 1 cPreguntas cmc 1 c
Preguntas cmc 1 c
 
2013 14 orixe da vida
2013 14 orixe da vida2013 14 orixe da vida
2013 14 orixe da vida
 

2014 biotecnoloxia moderna

  • 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. Ourense ADN
  • 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
  • 10. Enxeñería xenética Conxunto de técnicas que permiten: Secuenciar o ADN. Proxecto Xenoma Humano Fragmentar o ADN. Clonar ADN (PCR Polymerase Chain Reaction) Analizar os fragmentos de ADN: probas de ADN Hibridación de ADN. Biochips 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
  • 11. 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
  • 12. Proxecto xenoma humano I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense 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
  • 13. 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
  • 14. 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.
  • 15. 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.
  • 16. Que sabemos? - Que temos uns 3 mil millóns de pares de bases (A,C,T, G) - Que un xene ten de media 3000 bases pero varía moito o seu tamaño - Que o número de xenes total que temos é ó redor de 25.000 - Que os seres humanos somos un 99,9% idénticos - Pero todos os humanos somos diferentes: A) Unha base de cada 1000. De aplicación en estudios susceptibilidade e enfermidades. B) Repeticiones curtas. De aplicación en Medicina Forense - de Que só o 2% do xenoma codifica proteínas. A gran maioría do ADN humano é non codificante (mal chamado lixo) e non ten unha función coñecida - Que un 50% do ADN son motivos que se repiten (moito máis que ningunha outra especie)
  • 17. 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
  • 18. 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
  • 19. 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
  • 20. Os científicos estudaron a relación entre as enfermidades e o xenoma, descubriron unha longa lista de variantes na secuencia de bases 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
  • 24.
  • 25. Técnicas de enxeñería xenética Fragmentar o ADN Encimas de restrición I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 26. 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
  • 27. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense 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. 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. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense Detectives de ADN http://www.tryscience.org/es/experiments/experiments_dna_onli ne.html
  • 29. 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
  • 31. 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.
  • 32. Técnicas de enxeñería xenética Hibridación de ADN Proceso polo cal se combinan dúas cadeas de ADN de distinta procedencia. O quentamento separa as dúas cadeas do ADN ADN especie 1 O quentamento separa as dúas cadeas do ADN ADN especie 2 I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 33. 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
  • 34. 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
  • 35. 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
  • 36. 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
  • 37. 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
  • 40.
  • 41.
  • 42. Organismos modificados (OMX) ou transxénicos xenéticamente 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
  • 43. Obtención dun OMX de interese para obter insulina humana I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 44. Novo OMX A outra cara dos tranxénicos http://www.youtube.com/watch?v=HdPl59_UNGY
  • 45.
  • 47. 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
  • 48. Beneficios dos transxénicos Retraso na maduración durabilidade dos alimentos. e aumento da 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. Flash: Qué é e como se obtén un transxénico I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 49. Beneficios dos transxénicos Resistencia a pragas e menor uso de praguicidas A nivel mundial pérdense anualmente 40 millóns de toneladas de millo por mor de pragas, como a da larva do taladro, que recén saído do ovo penetra no talo da planta e come todo o seu interior. O millo transxénico denominado Bt é resistente ó taladro. Para lograr a resistencia utilízanse algúns xenes de Bacillus thuringiensis que producen unha proteína (toxina Bt) daniña para as larvas dalgúns insectos.
  • 50. 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
  • 51. 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
  • 52. 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
  • 53. Beneficios dos transxénicos: nicos Obtención de medicamentos. Obtención de alimentos-medicamentos. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 54. 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
  • 55. 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
  • 56. 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
  • 57. 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
  • 58.
  • 66. 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
  • 67. Desenvolvemento embrionario humano (1º-5º día) I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 68. Fecundación Zigoto Día 3 (óvulo fecundado) Mórula (varios Blastómeros) Trompas Trompas Día 7 Blastocisto (masa celular interna) Previo á implantación Masa celular que dará lugar ó embrión Única Célula Totipotente Conxunto de células Totipotentes Capaces de dar lugar ó organismo completo. I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense Masa Celular Pluripotentes Poden producir calquera dos tecidos que forman un individuo. Células nai: http://www.youtube.com/watch?v=LHgllDAzZLQ
  • 69. 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). Células madre: ¿el milagro de la medicina? http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=zH4Bami4UJY#!
  • 70. Tipos de CÉLULAS NAI Células nai embrionarias Células nai de adulto I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense Células totipotentes: capaces de dar lugar ó organismo completo. Células pluripotentes: poden producir calquera dos tecidos que forman un individuo. Células multipotentes: só crean os tipos celulares dun tecido determinado. 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
  • 72.
  • 73. 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 premio Nobel 2012
  • 77.
  • 78.
  • 79.
  • 80. 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
  • 81. 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
  • 87. 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
  • 88. 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
  • 89. 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
  • 90. 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
  • 92. 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.
  • 94.
  • 97. 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
  • 98. 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
  • 100.
  • 101. Clonación terapéutica Células nai (stem células) Cultivo in vitro Blastocisto Pel Óso Nervioso Músculo Diferenciación do cultivo in vitro Tecidos Células nai embrionarias http://estaticos03.cache.el-mundo.net/elmundo/2002/graficos/salud/oct/cmembrionarias.swf
  • 102.
  • 103. Explicación da gráfica da diapositiva anterior I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense
  • 104. 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
  • 108.
  • 110.
  • 111.
  • 112. Departamento Bioloxía e Xeoloxía I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense.