Conceptos básicos
Célula: unidad del organismo vivo capaz de actuar de manera autónoma.
Macromolécula: compuestos químicos formados por moléculas más simples que denominan y coordinan un organismo vivo.
Gen: es la unidad de información transmitida (información genética) que informa a la célula sobre cómo fabricar proteínas.
Genotipo: conjunto de genes de un individuo.
Fenotipo: características o rasgos visibles de un individuo.
Ingeniería Genética
Ingeniería genética: conjunto de técnicas que permiten manipular los genes de un ser vivo.
Técnicas de la ingeniería genética:
- La tecnología de ADN recombinante: con la que es posible aislar y manipular un fragmento de ADN de un organismo extraño receptor. Se obtiene así un ADN recombinante.
- Las técnicas de secuenciación del ADN: permiten averiguar la secuencia de los nucleótidos que forman parte del ADN, sintetizar el mismo en el laboratorio, aislar genes, modificarlos y transferirlos a otras células.
- La reacción en cadena de la polimerasa (PCR): es una reacción enzimática realizada en el laboratorio que permite una ampliación génica como consecuencia de una serie de ciclos repetidos en los que secuencialmente el ADN se desnaturaliza, se renaturaliza y nuevamente se vuelve a desnaturalizar para dar comienzo al siguiente ciclo. De esta forma se consigue aumentar el número de copias de un fragmento determinado del ADN sin necesidad de aislarlo.
Aplicaciones de la ingeniería genética:
- Producción de plantas y animales transgénicos, clonación de animales, obtención de microorganismos modificados genéticamente como la insulina humana.
- El diagnóstico de enfermedades hereditarias o causadas por la alteración de un gen.
- Identificación de especies, secuenciación del ADN de fósiles.
Biotecnología y Genoma Humano
Biotecnología: ciencia que integra las ciencias naturales y la ingeniería con la finalidad de aplicar los organismos, células y moléculas al desarrollo de productos y utilidades para el ser humano.
Genoma: conjunto de genes de un ser vivo.
Genoma humano: es el de la especie humana.
Proyecto del genoma humano: consiste en determinar la secuencia de nucleótidos del genoma humano, es decir, su genotipo.
Objetivos:
- Obtener el mapa de los genes en la molécula del ADN humano.
- Hallar la secuenciación de todas las bases químicas de los nucleótidos.
- Almacenar esta información en bancos de datos.
- Desarrollar nuevas tecnologías aplicables a la secuenciación del ADN.
- Debate público en torno a los temas éticos, sociales y legales.
Conclusiones de este proyecto:
- Número de genes humanos muy inferior al previsible inicialmente, son menos de 30000 frente a los 100000 genes que se creían que existían.
- Un gen no codifica solo la síntesis de una proteína sino muchas.
- Parte de la cadena de ADN no está formada por genes sino por pseudogenes (genes ligeramente alterados que no se expresan en términos genéticos porque la secuencia de sus bases químicas en cierto punto se interrumpe).
Reproducción Asistida
Reproducción asistida: consiste en la manipulación de los gametos para producir la reproducción de los seres humanos por un mecanismo diferente a la copulación o acto sexual entre ellos.
- Inseminación artificial: consiste en la introducción del semen del varón en el útero de la mujer para tratar de lograr el embarazo de esta. Se puede inseminar con el semen de la pareja o de un donante.
- Fecundación in vitro con transferencia de embriones: consiste en la extracción del óvulo femenino para fecundarlo con esperma obtenido previamente del hombre y propiciar el encuentro de ambos en una probeta. Después de la incubación, el embrión fecundado se transfiere al cuerpo de la mujer para continuar su desarrollo hasta el parto.
- Transferencia intratubárica de gametos (GIFT): en la que los espermatozoides y los óvulos son colocados directamente en la trompa de Falopio de la mujer mediante una laparoscopia. Técnica intermedia entre una inseminación y una fecundación in vitro.
Conservación y selección de embriones:
El avance de la biología molecular ha permitido poner en marcha un sistema de selección de los embriones in vitro. Para ello se somete a los embriones a un análisis genético con el fin de introducir solo aquellos que se adapten a los criterios establecidos.
Clonación y Células Madre
Clonar: clonar organismos es obtener uno o varios individuos a partir de una célula somática o de un núcleo de otro individuo.
Células madre: son células que no han completado su diferenciación (convertirse en otro tipo de célula) por formar parte de un embrión de pocos días o por formar parte de las reservas naturales de células inmaduras en un adulto.
Características:
- Autorrenovación
- Se convierten en distintos tipos celulares especializados (diferenciación).
Tipos de células madre:
- Células totipotentes: la primera célula de todo ser vivo, el huevo, el cigoto, porque genera el embrión y el organismo completo.
- Células pluripotentes: pasados cinco días después de la fertilización se obtiene el blastocito donde ya hay una primera especialización porque dan origen al feto completo con todos los tejidos y tipos celulares de adulto.
- Células multipotentes: en tejidos adultos diferenciados que pueden originar células de uno o varios tipos de tejidos se hallan en la médula ósea roja y en la piel.
Células madre, dos tipos:
Célula madre embrionaria: es una célula indiferenciada procedente de la masa celular interna del blastocito y bajo determinados estímulos puede conducir a poblaciones de células diferenciadas.
Célula madre adulta: es una célula indiferenciada que se encuentra en un tejido diferenciado y que tiene como función específica permanecer en el organismo como reserva para la reparación de los tejidos y de órganos.
Bioética
Bioética: estudio sistemático de la conducta humana en el área de las ciencias de la vida y de la salud.
No todo lo que puede hacerse debe hacerse.
Molécula de ADN y ARN
Molécula de ADN: la molécula de ADN contiene información biológica útil. La molécula tiene un proceso de replicación que permite pasar a la célula de generación en generación sin variaciones. Pero en ocasiones en la traducción del ADN se puede provocar la mutación (eliminación o intercalación de bases en una secuencia dada) o la recombinación (intercambio de segmentos de ADN entre cromosomas diferentes).
Tipos de ARN:
ARN mensajero (ARN-m): codifica las proteínas sintetizadas de una célula.
ARN de transferencia (ARN-t): tiene la función de transportar aminoácidos individuales específicos para la síntesis de proteínas en los ribosomas.
ARN ribosómico (ARN-r): se encarga de la síntesis de las proteínas en los ribosomas.