Biotecnología y Microbiología: Técnicas de ADN, Patógenos e Inmunología

Tecnología del ADN Recombinante

Ventajas: más rápida, permite transferir genes deseados, posibilita la transferencia de genes de una especie a otra.

Etapas básicas en la tecnología del ADN recombinante:

  1. Corte específico del ADN.
  2. Inserción de fragmentos en vectores de clonado (plásmidos y bacteriófagos) (agentes transportadores).
  3. Multiplicación de las células hospedadoras y de los vectores de clonado.
  4. Localización de los descendientes.

Clonación del ADN

  • Corte específico del ADN en fragmentos pequeños y manejables
  • Inserción de fragmentos de ADN en vectores de clonado o transportadores. Los vectores utilizados son de tipo plásmidos y virus bacteriófagos.

Al final se obtiene un cultivo bacteriano en el cual algunas bacterias fueron transformadas.

Proceso de Clonación

  1. Se aíslan plásmidos de bacterias que se cortan por una enzima de restricción.
  2. Se mezclan los fragmentos de plásmidos con los fragmentos de ADN de la célula donante.
  3. Los fragmentos se ensamblan por los extremos pegajosos mediante una ligasa y se forman plásmidos recombinantes.
  4. Los plásmidos recombinantes se añaden a un cultivo bacteriano en el cual.
  5. Algunas bacterias captarán esos plásmidos.
  6. Las bacterias se colocan en placas de cultivo en un medio que contiene ampicilina.
  7. Las bacterias transformadas que contienen el plásmido sobrevivirán, resistentes al antibiótico ampicilina.

Clonado del ADN: las bacterias transformadas se pasan a medio de cultivo apropiado para que se multipliquen. Los plásmidos también se replican dentro de ellas y producen gran nº de copias de ADN recombinante.

Clon: grupo de bacterias que llevan el mismo plásmido recombinante.

Biblioteca genómica: conjunto de clones.

Sustancias humanas producidas por bacterias

  • Insulina (regula la glucosa en la sangre)
  • Hormona del crecimiento (para tratar casos de enanismo)

Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)

Es un sistema para clonar segmentos de ADN en un tubo de ensayo mediante reacción de polimerización en cadena (PCR). Se generan millones de moléculas idénticas a partir de una única molécula de ADN.

Es una reacción sencilla:

  1. Se calienta la molécula de ADN y se desnaturaliza.
  2. Cada hebra es copiada por la ADN polimerasa.
  3. Las cadenas recién formadas se separan por calor.
  4. Comienza otro ciclo de copia.

Utilidad: para identificar con más facilidad la presencia de virus o bacterias causantes de enfermedad, identificar personas o hacer investigación científica sobre el ADN amplificado.

Microorganismos como Agentes Patógenos

Solo una minoría de microorganismos son inofensivos o beneficiosos. Existen microorganismos que normalmente no son patógenos, pero pueden serlo cuando disminuyen los mecanismos de defensa de un animal (microorganismos oportunistas).

Enfermedad infecciosa: es la causada por microorganismos.

Virulencia o patogenicidad: de un microorganismo es su capacidad para producir una enfermedad.

Infección: invasión de un ser vivo por microorganismos patógenos como bacterias, protozoos, hongos y virus. El resultado final depende del grado de patogenicidad o virulencia del parásito y la susceptibilidad del huésped.

Otros Agentes Infecciosos: Los Priones

NO son microorganismos (carecen de material genético). Están constituidas por proteínas. Consiguen transformar proteínas normales en moléculas infecciosas. El resultado son enfermedades degenerativas del SN.

Patógenos Humanos

Enfermedades causadas por bacterias:
  • Tuberculosis.
  • Cólera.
  • Sífilis.
  • Meningitis.
Enfermedades causadas por levaduras:
  • Candidiasis.
  • Dermatomicosis (tiña).
Enfermedades causadas por Virus:
  • Herpes.
  • Gripe.
  • Sarampión.
  • Rubéola.
  • Sida (VIH).

Introducción a la Inmunología

Mecanismos de Defensa en los Animales

Inmunidad: estado de resistencia que presentan los organismos frente a la infección. La inmunidad involucra tanto a componentes específicos como no efectivos.

Inmunidad inespecífica o innata: barreras que impiden que sustancias peligrosas entren en nuestro cuerpo. Estas barreras forman la 1ª línea de defensa, y no genera memoria.

Inmunidad específica o adaptativa: genera memoria, es la protección más efectiva (respuesta efectiva de los anticuerpos) (sistema inmunológico).

Funciones del Sistema Inmunitario

  • Defensa frente a microorganismos patógenos, mediante desactivación y eliminación en el aparato circulatorio o en los tejidos.
  • Integridad del organismo limpiando su medio interno.

Mecanismos de Defensa Inespecíficos

Defensas pasivas (Piel y Mucosas)

Piel: 2 capas, dermis y epidermis (franqueables mediante heridas).

Mucosas: en las aberturas naturales del cuerpo. Además de la flora bacteriana.

Defensas activas (Leucocitos)

Mecanismos de defensa fagocítica.

Macrófagos: derivan de los monocitos (tipo de leucocitos).

Micrófagos: leucocitos neutrófilos se encuentran en un nº elevado en la sangre, son atraídas por las sustancias que liberan los tejidos infectados. A través de fenestraciones recorren el organismo (diapedesis).

Respuesta Inflamatoria

Se liberan sustancias que atraen a las células fagocíticas y son vasodilatadoras como la histamina, la serotonina, o las kininas.

Vasodilatación: dilatación por lo que la zona se enrojece y sube la Tª de la zona. Incremento de la permeabilidad capilar para facilitar el paso, la sangre lleva a la zona muchos glóbulos blancos.

Pus: mezcla de bacterias muertas y fagocitos saturados.

Sistema del Complemento

20 proteínas plasmáticas, que se sintetizan en el hígado, y se van activando secuencialmente, su función es complementar y potenciar la acción de la respuesta inmune:

  • Mediadoras en la inflamación.
  • Señalan células extrañas.
  • Provocan la lisis de células invasoras por rotura de la mb plasmática.

Interferón

Grupo de glicoproteínas que se producen y se secretan en infecciones por virus y no actúan directamente sobre ellos. Una célula invadida libera interferón, en respuesta las células producen enzimas antivirales que bloquean la traducción de los ARNm.

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