APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA
Biotecnología roja: o sanitaria, tanto humana como animal. ej.Diseño de organismos para producir antibióticos
Desarrollo de vacunas más seguras y nuevos fármacos
Biotecnología azul: o marina, describe las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Se encuentra en una fase temprana de su desarrollo y sus aplicaciones son prometedoras en el ámbito de la acuicultura o incluso la obtención de nuevos fármacos.
Biotecnología verde: relacionada con las plantas y sus productos, crecimiento o mantenimiento. P.ej.: Diseño de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables, Aumento del rendimiento de cultivos Plantas resistentes a plagas y enfermedades
Biotecnología gris: es la encargada de estudiar y optimizar los procesos de reciclaje y todo lo que les rodea.
Biotecnología blanca: o industrial, es la dedicada a la producción de energía y producción en cantidades industriales (p.ej. uso de enzimas como catalizadores industriales). Su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos desechos durante su producción..
Biotecnología dorada: o Bioinformática. Uso de herramientas informáticas para analizar datos experimentales o simular procesos biológicos (secuenciación de genomas, desarrollo de fármacos, etc)
Biotecnología marrón: obtención de componentes y el aprovechamiento de recursos procedentes del desierto.
Biotecnología naranja: es la biotecnología educativa y se aplica a la difusión de la biotecnología y la formación en esta área.
Biotecnología violeta: o Bioseguridad, es la rama que trata de esclarecer los aspectos legales y éticos de la biotecnología y su aplicación.
Biotecnología amarilla: producción y control nutricional. Basada en el uso de enzimas para el proceso y producción y procesamiento de alimentos.
INGENIERÍA GENÉTICA
Conjunto de técnicas que permiten aislar, cortar, combinar y unir fragmentos de ADN en una única molécula de ADN y transferirla a otra célula.
Ello permite transferir genes entre distintos individuos de la misma o de distinta especie.
La molécula de ADN resultante = ADN recombinante y el organismo cuyo genoma se ha modificado (OMG)= organismo transgénico. Las técnicas de ingeniería genética son posibles gracias a la acción de enzimas que copian, cortan o unen el ADN.
OTRAS TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA
Clonación
(reproductiva o terapéutica)PCR
(Reacción en cadena de la polimerasa)Secuenciación del ADN
(Proyecto Genoma Humano)Huella de ADN o huella genética
Terapia génica
ADN E INFORMACIÓN GENÉTICA
Principales características de la estructura del ADN
Las dos cadenas de nucleótidos interaccionan entre sí por el apareamiento o complementariedad de sus bases: A-T y G- C.
La doble hélice es una estructura estable, gracias a los enlaces que se forman entre las bases complementarias.
Las dos cadenas son antiparalelas, al estar orientadas de manera opuesta.La información genética se codifica por el orden en el que se unen sus nucleótidos, esto se denomina secuencia de nucleótidos.
La única diferencia entre la información genética de cada individuo es la secuencia de nucleótidos de su ADN.
REPLICACIÓN DEL ADN
(copia del ADN en fase S del ciclo celular)
1. La doble hélice de ADN se desenrolla, los enlaces entre las bases se rompen y las dos cadenas se separan.
2. Los nucleótidos libres, presentes en el núcleo, se unen a las bases de la molécula de ADN inicial, de acuerdo con las reglas de apareamiento de bases: A-Ty G-C, y se establecen, de nuevo, los enlaces entre ellas.
3. Los nuevos nucleótidos incorporados se unen entre sí y dan lugar a las nuevas cadenas de ADN. En este proceso intervienen enzimas denominadas ADN polimerasas.
4. Este proceso continua hasta que se forman dos moléculas de ADN idénticas (dos dobles hélices).
DOGMA CENTRAL
La información genética contenida en los genes, se copia en una molécula de ARNm mediante la transcripción, y sale al citoplasma para controlar la síntesis de las proteínas, mediante la traducción.
Replicación: síntesis de ADN utilizando ADN como molde.
Transcripción: síntesis de ARNm, utilizando ADN como molde.
Traducción: síntesis de proteínas, utilizando ARNm como molde.
GENES Y PROTEINAS
La hemoglobina, los anticuerpos, los receptores de las células, la actina y la miosina, la insulina, el colágeno y todas las enzimas que producen las células son proteínas que están codificadas por sus genes.
Proteínas: biomoléculas formadas por la unión de aminoácidos (hay 20 aa diferentes). El orden en que se unen los aa→ tipo de proteína (el cambio de 1 solo la proteína es diferente).
Dado que una proteína contiene cientos o miles de aminoácidos, el número de proteínas diferentes que puede formarse es enorme.
CÓDIGO GENÉTICO
Es un código de tres letras. Cada secuencia de tres nucleótidos, denominado triplete o codón, codifica para un aa. Existen 61 tripletes para los distintos aa.
Es un código degenerado: todos los aa (excepto metionina) codificados por más de un triplete.
3 tripletes no codifican para ningún aa marcan los puntos de inicio y de fin de cada proteína.
Es universal; todos los organismos comparten los mismos códigos para los mismos aminoácidos.
Esta propiedad ha sido esencial para el desarrollo de la biotecnología, ya que permite transferir genes de unos organismos a otros.
MUTACIONES
Son cambios en el material genético que se producen al azar. Pueden ocurrir en cualquier célula del organismo.
Las mutaciones ocurren, de forma natural, con una frecuencia muy baja, pero pueden aumentar por la acción de ciertos agentes mutagénicos, como las radiaciones (rayos X, rayos gamma y luz ultravioleta), algunas sustancias químicas (alquitrán del tabaco y gas mostaza) y determinados contaminantes ambientales.
Pueden ser de dos tipos:
– Cromosómicas: afectan al nº o la estructura de los cromosomas. Por errores durante la división celular o en la formación de los gametos.
– Génicas: cambios en la secuencia de nucleótidos del ADN → alteran la proteína codificada por el gen afectado.