Duplicación del ADN

Proceso de Duplicación

1. La doble hélice del ADN se abre y las dos cadenas que la forman se separan.
2. A cada hebra separada de ADN se acoplan nucleótidos libres cuyas bases son complementarias a las bases existentes en esa hebra.
3. Los nucleótidos se van uniendo formando las nuevas cadenas.
4. Como resultado final se obtienen dos copias idénticas del ADN, cada una de ellas tiene una hebra procedente del ADN inicial y otra nueva que se forma. Por esto se dice que la replicación del ADN es semiconservativa.

Transcripción del ADN

Proceso de Transcripción

1. Se abre la doble hélice.
2. Los nucleótidos complementarios se sitúan frente a una de las dos cadenas (cadena molde).
3. Solamente se copia una de las dos cadenas de ADN.
4. Se obtiene una cadena de ARN con una secuencia de bases complementaria a la del ADN.

Traducción del ARN

Proceso de Traducción

1. El ARN mensajero (ARNm) sale del núcleo.
2. Este ARN es una molécula de cadena sencilla y, al ser más pequeña que el ADN, puede salir del núcleo.
3. El ARNm se sitúa sobre los ribosomas, orgánulos citoplasmáticos que sintetizan las proteínas.
4. El ARN de transferencia (ARNt) transporta los aminoácidos libres del citoplasma hasta los ribosomas según el orden que indica el mensaje del ARNm.
5. Cada molécula de ARNt es específica para cada aminoácido.
6. Los ribosomas recorren la cadena ARNm y van uniendo aminoácidos en el orden adecuado según la secuencia de bases nitrogenadas: el ARNm es leído por los ribosomas en una proteína.
7. Para cada proteína existe un ARNm distinto, y, por tanto, un fragmento de ARN con la información necesaria.

Manipulación Genética

Técnicas de Manipulación Genética

1. Se localiza el gen que se quiere manipular. Para ello se debe conocer previamente su secuencia de nucleótidos.
2. Se aísla el gen; para ello se utilizan unas enzimas (endonucleasas de restricción) que cortan el ADN por lugares específicos.
3. Se une el gen a una molécula de ADN transportador (vector), perteneciente a una bacteria o a un virus. La unión del gen y el vector se denomina ADN recombinante.
4. Se introduce el ADN recombinante en una célula para que el gen se exprese y se sintetice la proteína correspondiente.

Obtención de Copias de un Gen

Proceso de Copia Genética

1. Se separan las dos hebras del ADN que se quiere copiar. Para ello se debe calentar la muestra.
2. Se sintetiza la hebra complementaria de cada una de las hebras separadas. Para ello se emplea una enzima ADN polimerasa.

Genoma Humano

Conocer el Genoma Significa:

• Averiguar la secuencia completa de bases nitrogenadas de su ADN.
• Localizar y situar todos los genes en los cromosomas.
• Comprender la relación entre los genes.
• Descubrir e identificar genes antes desconocidos.

Aplicaciones del Conocimiento del Genoma:

• Diagnóstico y prevención de enfermedades genéticas.
• Terapia génica, es decir, tratamiento de enfermedades mediante la modificación de los genes responsables.
• Diseño de fármacos más eficaces que actúen de forma personalizada según las características individuales.
• Nuevas investigaciones en genética humana.

Clonación

Clonación Génica

1. Se fragmenta el ADN con enzimas de restricción y se aísla el gen.
2. Se obtiene un vector bacteriano.
3. Se forma un ADN recombinante con la participación de una enzima ligasa.
4. Se introduce en la célula hospedadora.
5. Se selecciona el clon deseado y se producen las células.

Clonación de Organismos

1. Se extrae un óvulo inmaduro de oveja y se elimina su núcleo.
2. Se sustituye el núcleo del óvulo por el de una célula somática de otra oveja mediante fusión celular.
3. Se implanta el embrión obtenido en una tercera oveja (madre de alquiler) que lleva el embarazo.
4. La oveja que nace es idéntica a la oveja donadora del núcleo.

Obtención de Plantas y Animales Transgénicos

Organismos Transgénicos

Los organismos transgénicos son animales o plantas con genes procedentes de otro organismo, con lo cual adquieren características que no posee la especie original.

Plantas Transgénicas

1. Se corta el ADN y se selecciona el fragmento que porta el gen para la síntesis de una sustancia insecticida.
2. Se introduce el ADN de la bacteria en la célula vegetal.
3. Se inserta el material genético de la bacteria en el ADN de la planta.

Animales Transgénicos

1. Al poco de la fecundación los embriones reciben una microinyección de ADN con la información deseada.
2. Peces transgénicos: se ha insertado el ADN extraño en el suyo propio.

Aplicaciones Biosanitarias de la Ingeniería Genética

Producción de Hormonas

1. Se extrae el plásmido de una bacteria.
2. Se aísla el gen que codifica la insulina humana.
3. Se introduce el gen en el plásmido.
4. Se introduce el plásmido modificado en una bacteria.
5. Las bacterias se reproducen con rapidez.
6. Estas bacterias producen insulina humana.

Prevención de Enfermedades Genéticas

1. Se realiza un cultivo celular con el óvulo fecundado.
2. Se introduce en el cultivo un vector con el gen sano.
3. Se obtiene un cultivo transformado.
4. Se extrae el núcleo de la célula corregida y se introduce en un óvulo sin núcleo.

Terapia Génica

1. Se inserta el gen humano normal en virus del resfriado común.
2. Se realiza un cultivo de los virus.
3. Los virus se introducen en un inhalador y al aplicarse llegan a los pulmones.
4. La información de los virus se incorpora a la de las células pulmonares que adquieren el gen normal.

Utilización de Plantas Transgénicas como Vacunas

1. Se seleccionan y se extraen ciertos genes bacterianos.
2. Se introduce en células de una planta.
3. Se integran los genes de la bacteria en el núcleo celular.
4. Se realizan cultivos en laboratorio.
5. Se obtienen plátanos que sirven como vacunas.