INGENIERÍA GENÉTICA

 la ingeniería genética, es un conjunto de técnicas cuyo objetivo es trasplantar genes entre las especies de seres vivos, algo parecido al "cortar" y "pegar", que empleamos con los procesadores de datos.Las bacterias sintetizan encimas de restricción para defenderse de los virus y lo hacen rompiendo el ADN infeccioso en trozos, reconocen las secuencias de bases nitrogenadas y por allí cortan el ADN, siempre el mismo lugar. Se han aislado 400 tipos y su diferencia es que efectuan el corte en distintos lugares. Con ayuda de estas encimas de restricción podemos aislar un gen determinado.

Se identifica y localiza el gen deseado, se abre el plásmido (pequeño circulo de ADN bacteriano) de la bacteria, se corta el gen y se empalma con el plásmido y se reinserta en la célula bacteriana.

La aplicación práctica resultó tan evidente que en 1972 ya se había conseguido el primer ADN recombinante y en 1973 se obtenía el primer ser vivo manipulado genéticamente: una bacteria a la que se le había introducido un gen de una rana. Había nacido la ingeniería genética.

Podemos crear una bacteria capaz de alimentarse de petroleo pero si esa bacteria se escapa y se pone a vivir en los tanques de gasolina sería peligroso así que se declaró una moratoria de investigación por seguridad.

En 1998 de planteó por primera vez un organismo producido por ingeniería genética. Ahora ya se han creado bacterias que declaran el petroleo, plantas que producen insecticidas o que brillan...

Una de las aplicaciones tuvo lugar en la medicina. Se introdujeron genes humanos en escherichia colí para fabricar sustancias necesarias en tratamienstos médicos. Se comenzó a emplear la hormona del crecimiento que se obtenía de bacterias, ya que era más segura y barata que la extraida del cerebro de cadáveres. Otras hormonas como la insulina, el interferón, una vacuna contra hepatitis, factores de cuagulación sanguínea y muchas otras sustancias se obtienen así.

Hoy en día, los trabajos de ingeniería genética están encaminados a conseguir una bacteria cuyo material genético se sintético, es decir, que su ADN se logre fabricar en el laboratorio. Son los primeros pasos para crear vida artificial.

Ya somos capaces de generar vida de bote, fabricar ADN sintético en el laboratorio, fabricar una bacteria nueva, cambiando el núcleo por otro

MUTACIÓN

MUTACIÓN

Cambio con la secuencia de nucleótidos que produce un cambio en la secuencia de aminoácidos de la proteína en su forma y función. Se producen espontáneamente, contacto con agentes mutágenos o cancerígenos (radiacciones, rayos x, rayos uva...sustancias como el tabaco, amianto..) (ver cáncer).

La mayoría pasan sin manifestarse (el cambio que producen en la proteína no afecta a su forma ni función). Las que se manifiestan suelen ser perjudiciales, producen una enfermedad (diabetes, cambio en la insulina y no funciona con normalidad o cáncer).

GENETICO

GENETICO

El ADN contiene la información de los planos para la construcción de las proteínas (y así del organismo completo).
El ADN (también proteínas) poseen una propiedad exclusiva respecto al resto de materia orgánica...aunque todas las materias orgánicas no son polímeros. Moléculas grandes (macromoléculas, 10 millones de nucleótidos en una molécula de ADN) formadas de monómeros.
En la termodinámica se aprende que el orden es igual a información...moléculas que tienen información genética (orden de los nucleótidos), forma proteínas (orden de los aminoácidos). La información genética es un idioma = código. En todos los idiomas hay letras, en el código también hay letras (A, T, C, G). En los idiomas las letras forman palabras para tener sentido (cada palabra representa un concepto). Las palabras del código son 20 aminoácidos (triplete, formado de 3 letras cada palabra, 64 palabras), a cada triplete le corresponde un aminoácido. En el idioma las palabras forman frases con sentido completo, en el código genético también (proteína completa=genes). El código genético tiene una serie de propiedades: es universal.
No tiene ni puntos, ni comas, hay tripletes de iniciación AUG, y finaliza UGA.
Es degenerado, que un mismo aminoácido esta determinado por varios tripletes: AUA, AUT, AUG, AUC. Son el mismo aminoácido. No significa que sea imperfecto. Sería imperfecto si el mismo triplete significase distintos aminoácidos...es necesario.
  Características del código genético
-Es universal. Para todos los seres vivos es igual por tener el mismo origen.
-Tiene tripletes de iniciación y finalización para determinar donde empieza y acaba cada gen.
-Es degenerado. Esto quiere decir que varios tripletes pueden ser el mismo aminoácido.

        Así es como se explican las mutaciones, que son un cambio en la secuencia de los nucleotidos del ADN, con lo cual cambia la secuencia de los aminoácidos y esto cambia la forma de la proteína y su función. La mayoría de las mutaciones pasan desapercibidas, otras pueden causar cáncer e incluso la muerte y otras pueden provocar un nuevo carácter biológico que puede ser adaptativo. Esto último es el motor de la evolución.

3.- Transcripción y síntesis de proteínas. El ADN se encuentra en el núcleo de la célula y tiene la información para crear las proteínas, pero las proteínas se crean en unos orgánulos de la célula que están en el citoplasma llamados ribosomas. Para que la información llegue del núcleo al ribosoma, un ARN llamado mensajero copia el gen( transcripción ), sale del núcleo y se dirige al ribosoma. El ribosoma "lee" y "traduce" el ARN mensajero. Mediante un ARN trasferente( son encargados de transportar aminoácidos ) completa el aminoácido siguiendo el principio de complementariedad y forma la proteína. Este es el teorema central de la biología.

AcidoDesoxirriboNucleico (ADN)

AcidoDesoxirriboNucleico (ADN)

Cromosomas, genes...están formados de ADN (ácido desoxirribonucléico). Los ácidos nucléicos son las moléculas de la herencia. El ADN es una molécula formada por dos cadenas de nucleótidos. Son los monómeros de los ácidos nucléicos (polímero formado de monómero).
Nucleótidos molécula monómero formado por tres moléculas más pequeñas. Todos los nucleótidos están formados siempre por una pentosa (monosacárido 5c). Esta pentosa la encontramos de dos formas: ribosa y desoxirribosa. Son exactamente iguales pero a la pentosa le falta ese oxígeno. La ribosa forma el ARN y la desoxirribosa el ADN. La pentosa siempre va unida a ácido fosfórico y a otra molécula, la base nitrogenada, la parte más importante del nucleótido).

                                        

Todos los nucleótidos si son de ARN, tiene ribosa y desoxirribosa. Base nitrogenada, 5 bases distintas, Adenina, Tinina/Uracilo, Guanina, Citosina. El ARN tiene las mismas bases del ADN menos Tinina.
Una molécula de ADN está formada por dos cadenas de nucleótidos. Compelentarias A-T G-C unidas por sus bases nitrogenadas. Unidos por enlaces entre sus bases.
El ARN es monocatenario, tiene ribosa y uracilo por tinina. A-U G-C.
El ADN dos cadenas en doble hélice, son antiparalelas, complementarias A-T G-C. Es igual que una escalera de caracol. El pasamano sería la pentosa y fosfórico. Escalones serían las bases nitrogenadas complementarias y enlazadas.
El ADN tiene propiedades exclusivas:
Autorreplicación o duplicación. Capaz de duplicarse a si mismo, sacar copias para que células se puedan dividir, deben recibir toda la información, una copia completa del ADN de su especie. Antes de dividirse la célula debe duplicar su información (ADN) hereditaria.
Hay dos tipos de división celular:
-Mitosis: Es la forma que tienen de dividirse todas las células de un organismo (los que forman gametos) para crecer. Los cromosomas son la duplicación (copia) de las moléculas de ADN. Se organizan dos células idénticas entre sí y a la célula madre (una duplicación más una división) clónicas.

-Meiosis: División especial exclusivamente para formar los gametos Gonados (ovarios y testículos). División reduccional reduce la mitad el número de cromosomas imprescindible para la reproducción sexual para la fecundación (que da lugar al cigoto).

LOS GENES

LOS GENES

Son las unidades de la herencia, fragmentos de los cromosomas. ¿Qué contienen? Contienen la información necesaria para la construcción de los seres vivos, exactamente planos para la construcción de las proteínas, después estas proteínas realizan la inmensa mayoría de las funciones biológicas. Las proteínas son las responsables de los caracteres biológicos. Son el color de pelo, ojos, de la piel, estatura, peso... Todos los caracteres observables, podemos dividir cualquier ser vivo en una serie de caracteres biológicos, determinados por las proteínas y estas están codificadas por los genes.

En los diploides también tienen dos ejemplares de cada gen (cromosomas homólogos), genes alelomorfos, alelos. Alelos solo en 2m, las formas distintas del mismo gen a/A. Consiguientemente en los 2m cada carácter biológico está determinado por 2 alelos.
Los genes que tiene un individuo son su genotipo (uno, dos...todos los genes).
El conjunto de caracteres biológicos, de un individuo, sus características observables son su fenotipo.
Genotipo sus genes y fenotipo la manifestación de sus genes...Entre los que evidentemente existe una relación.

   Podemos encontrar dos tipos de caracteres biológicos:

Cualitativos. Son los más sencillos y solo tienen 2 ó 3 formas diferentes. Estos son los que estudió Mendel. Estos caracteres se encuentran en menor proporción.                                         
Cuantitativos. Son más complejos y están en mayor proporción. Para estos hay más de 3 formas diferentes y están determinados por varios genes.


       La relación entre los caracteres puede ser de dominancia completa o codominancia.

       El carácter biológico ( fenotipo ) no solo depende de la interacción génica, sino que también influye el ambiente en el que se encuentre el individuo.

             

 Todas las células de un organismo tienen el mismo número de cromosomas, puesto que proceden de la misma célula (cigoto). Esto supone que todas las células poseen todos los genes y podrían formar todas las proteínas, pero esto no es así. Las únicas que lo pueden hacer son las células madre o embrionarias, pero llega un momento en el que sufren la diferenciación celular en la que se especializan en una cosa reprimiendo los demás genes.

LOS CROMOSOMAS

LOS CROMOSOMAS

LOS CROMOSOMAS.


                      

Se descubrieron a finales de 1879, gracias a los técnicos de microscopia y tincciones (teñir distintas partes), en el núcleo, forma de bastón.

A principios del siglo XX, se relaciona con la herencia. Cada especie tiene un número de cromosomas constante que es característico de esa especie (nosotros 46, patatas 48). El número de cromosomas no es proporcional con la evolución.

Están los organismos Haploides, número de cromosomas se representa con m, con una sola copia de cada cromosoma. Son los más primitivos.

Y están los organismos Diploides, se representa con 2n, tiene dos copias de cada cromosomas, como una copia de seguridad (nuestro caso).

                                               

Cromosomas homólogos en todos los diploides, un cromosoma homólogo por parte de padre y todo por parte de madre. No idénticos. Poseen información sobre los mismos caracteres biológico, aunque no necesariamente igual, tienen misma forma y mismo tamaño.

Cuando ocurre la reproducción sexual, fusión de gametos, fecundación, que dan un cigoto, que da lugar al feto. Los gametos tienen que tener la mitad de cromosomas para la reproducción sexual.

Los cromosomas, para estudiarlos, solo aparecen en división (0'5% de la vida de la célula). Es la única forma para estudiarlos. El 99'5 de su vida no se ven. Cuando se tiene en división se le hace una foto, se amplía, recortan y emparejan por homólogos, esto es lo que se llama un cariotipo. Esta es la forma de estudiar los cromosomas.

                

Con el cariotipo podemos observar, que todas las parejas de cromosomas son homólogos, excepto los cromosomas sexuales, que son diferentes. Son heteologos.

Sistema Inmunitario 

Cada persona es única, y al igual que su cuerpo tiene un aspecto físico determinado, la pared de cada una de sus células presenta, en lenguaje químico, una clave que indica su individualidad. Parte de esa clave resulta ser característica de su especie, otra parte del órgano o tejido al que pertenece esa célula, y otra es propia del individuo.
Esas diferencias se hacen notar cuando una célula se encuentra con otra extraña, y son las que originan las reacciones de rechazo en los transplantes.
Entre los años cincuenta y sesenta del siglo pasado se descubrieron sustancias específicas de la pared celular, como los antígenos del leucocito humano (HLA), que son reconocidos  por el sistema inmunitario del receptor como extraños, y por tanto del injerto es rechazado.
La HLA nos indican el parecido entre los tejidos de dos parientes o de dos individuos en general.
El rechazo se controla con medicamentos inmunosupresores, como ciclosporina, azatioprina, prenidsolona, tacrolimus y anticuerpos (monoclonales y policlonales). El exceso de estos inmunosupresores puede aumentar el riesgo de infecciones por organismos oportunistas que por lo general no actúan, pero que sí lo hacen en un paciente que tiene disminuidas sus defensas.
Es el principal sistema defensivo que tenemos los animales. El sistema inmunitario es un sistema fantamagórico, no se trata de nada en concreto una parte muy importante del sistema son los ganglios linfáticos que forman parte del sistema linfático.
El sistema linfático también está formado de células, una de ella las llamadas glóbulos blancos (linfocitos, están dentro de los ganglios linfáticos).
Estos linfocitos son capaces de reconocer lo propio (mediante nuestras señales de identificación celular y los antígenos H) de lo extraño (lo que es extraño es un antígeno) cuando reconocen lo extraño atacan formando anticuerpos específicos contra ese antígeno, cuando se une el antígeno con el anticuerpo este anula su toxicidad (este proceso necesita al menos unos 5 o 7 días para que surja efecto y de tiempo de fabricar los anticuerpos) por ejemplo: La Gripe.
Una vez que hemos estado en contacto con una infección se conservan unas células de memoria, por si volvemos a estar en contacto con este misma infección los anticuerpos actúan rápidamente y eficazmente anulan su toxicidad.(nos volvemos inmune)
Por esto los niños se ponen muchas veces malos, cogen infecciones nuevas casi a diario.
En la médula roja de los huesos en donde se forman células sanguíneas y también los llamados linfocitos.

La barrera social 

El primer trasplante de corazón desencadenó un amplio debate que implicaba temas importantes, como definir en qué momento se producía la muerte.
Hasta entonces se consideraba que la vida humana dejaba de existir con la parada cardíaca, cuando cesaba la respiración y el corazón dejaba de latir.
Desde 1964 los médicos comenzaron a defender el llamado "criterio de Harvard", que suponía una nueva definición del final de la vida: el testimonio de la muerte es ahora un electroencefalograma plano, una prueba de que el cerebro ha dejado de funcionar de manera irreversible.
La posibilidad de extraer órganos para el trasplante está ligada a esa idea de muerte cerebral, cuando aún funcionan los pulmones y el corazón, ya que si se espera hasta que cesen los latidos o la respiración, muchos órganos ya no son trasplantables.

En cuanto a su aceptación social, los trasplantes suponen una pugna entre una visión racional y solidaria, que es favorable, y otra en la que se da prioridad a creencias o tradiciones.