VIDA DE BOTE
Una ley inviolable de la biología -toda célula proviene de la división de otra célula- ha regido la existencia y la evolución de todos los organismos de la Tierra desde hace 3.500 millones de años. Hasta ayer. La bacteria que acaba de salir de los laboratorios de Craig Venter es una célula, pero no proviene de otra, porque su genoma es pura química: ha sido sintetizado en el tubo de ensayo de la primera a la última letra. La materia inerte animada por el hombre -el mito del golem- ya vive entre nosotros.
La primera "célula sintética" se llama Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0, para distinguirla delMycoplasma mycoides, que es la bacteria natural en quien se inspira: la que le ha aportado no su genoma (que es de origen químico), pero sí la información para fabricarlo (copiarlo). Aunque la célula sintética no tenga una madre biológica, sí que tiene una madre informática. JCV es por John Craig Venter, y el 1.0 lleva su sello: denota que la célula es sólo una primera versión y connota, o presagia, un futuro Sillicon Valley del diseño de organismos vivos.
La reconstrucción de formas biológicas a partir de su mera información genética -de una secuencia deletras de ADN escritas en un papel, o almacenadas en una memoria- ya se había experimentado con virus, entre ellos el de la polio y el de la gripe española de 1918. Pero los virus no son entidades biológicas autónomas. Para reproducirse usan la maquinaria de la célula a la que infectan. Aunque un virus puede tener solo tres genes, esa maquinaria celular requiere cientos de ellos.
Es difícil predecir el alcance de esta tecnología. Entre los proyectos de Venter está diseñar un alga -unicelular, como la mayoría de las algas naturales- que fije el CO2 atmosférico y lo convierta en hidrocarburos, utilizando la energía de la luz solar. Otros proyectos buscan acelerar la producción de vacunas y mejorar la producción de ciertos ingredientes alimentarios, y de otros compuestos químicos complejos, o diseñar microorganismos que limpien aguas contaminadas.
Pero estos fines empresariales conviven, de forma paradójica, con cuestiones de profundidad.¿Cuál es el genoma mínimo para sostener la vida? ¿Hay un conjunto de secuencias genéticas que define la frontera entre lo vivo y lo inerte? ¿Es esto una forma rampante de reduccionismo que pueda afectar a nuestra concepción de la vida humana?
"Este es un paso importante tanto científica como filosóficamente", admitía ayer Venter. "Ha cambiado mis opiniones sobre la definición de vida y sobre cómo la vida funciona". El trabajo plantea otras cuestiones menos profundas, pero apenas menos relevantes, sobre seguridad pública, bioterrorismo y propiedad intelectual.
Por una vez, la bioética no tiene que salir corriendo detrás de la ciencia. El propio Venter se ocupó de estimular la discusión desde el principio, y algunos de los más respetados bioéticos del mundo llevan más de 10 años analizando la cuestión. Entre ellos, Mildred Cho, del centro de ética biomédica de la Universidad de Stanford, y Arthur Caplan, del centro de bioética de la Universidad de Pensilvania. El grupo de trabajo también incluye teólogos como Daniel McGee, de la Universidad de Baylor. Han recopilado sus estudios en Synthetic Genomics Options for Governance (disponible en www.jcvi.org/cms/research/projects/syngen-options/overview/). Cho y Caplan publicaron un artículo de referencia en 1999 (Science 286: 2087).
Entre los ángulos polémicos del nuevo mycoplasma está su denominación. Los autores lo llaman célula sintética, cuando solo su genoma lo es. Una vez sintetizado el genoma, los científicos lo introdujeron en una célula (de otra especie de Mycoplasma) a la que antes habían quitado su propio genoma. Y un ser vivo no está hecho solo de genes. Las proteínas, los azúcares y las grasas son fundamentales como componentes de la célula, y para procesar su energía, o formar membranas.
Pero los azúcares y las grasas son sintetizados por enzimas, que son un tipo de proteínas. Y las proteínas se ensamblan a partir de sus unidades químicas (los aminoácidos) siguiendo el orden que dicta la secuencia de letras de los genes. Por tanto, aunque la "célula sintética" original solo lo fuera a medias, sus descendientes lo son por entero.
"Esta es la primera célula sintética que se ha hecho", dijo Venter, "y la llamamos sintética porque la célula se deriva enteramente de un cromosoma sintético, hecho con cuatro botes de productos químicos en un sintetizador químico a partir de pura información guardada en un ordenador".
El trabajo, que adelanta hoy la revista Science en su edición electrónica, es la culminación de un proyecto que empezó hace 15 años, cuando Venter y su equipo hallaron un modo de estimar el genoma mínimo, la mínima información necesaria para sostener la vida autónoma. Tomaron uno de los organismos con el genoma más pequeño conocido, otro mycoplasma (Mycoplasma genitalium), que vive en el tracto urinario humano. Le estropearon los genes uno a uno para quedarse solo con los indispensables. Ese genoma mínimo suficiente para sostener la vida resultó tener solo 350 genes. Ese fue el punto de partida para el resto de la investigación, con esa y otras especies del géneroMycoplasma.
El genoma de un retrovirus, como el VIH, tiene unas 10.000 letras, o bases, en la jerga. El deMycoplasma mycoides, la madre informática de la célula artificial, mide algo más de un millón de bases. Los genomas suelen medirse en megabases, o millones de letras, así que el genoma de este mycoplasma tiene una megabase. El genoma humano mide 3.000 megabases.
Las máquinas de sintetizar ADN están muy lejos de cualquiera de esas cifras. Son muy rápidas y baratas, pero sus productos no pasan de 100 bases. El equipo de Venter ha tenido que ensamblar esos fragmentos en una jerarquía de pasos: primero en cassettes de 1.000 bases, luego en ristras de 10.000, después en superristras de 100.000 y finalmente en la megabase total. Cada paso requiere usar seres vivos naturales, lo mismo la bacteria Escherichia coli, que la levadura del pan,Saccharomices cerevisiae.
El genoma sintético no es idéntico al natural. Tiene 14 genes menos, unas pocas mutaciones ocurridas durante el largo procedimiento -todas identificadas- y unas marcas de agua añadidas por los investigadores para distinguirlo con certidumbre de la versión natural. Pese a todo, la célula sintéticaMycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 se comporta como un Mycoplasma mycoides cualquiera por cualquier criterio fisiológico o bioquímico.
Venter es una figura única en el panorama científico. Uno de los investigadores más brillantes del proyecto genoma público, se hizo famoso al montar un proyecto privado para competir con él. Cuando esta carrera acabó -en empate-, Venter reasignó sus sistemas rápidos a secuenciar (leer las letras del ADN gtaatct...) en masa la vida marina. Su actual empresa se llama Synthetic Genomics. Uno de sus principales proyectos es energético: diseñar un alga unicelular que genere hidrocarburos a partir de la energía de la luz solar y el CO2 atmosférico.
Durante su exploración en masa de la vida marina, el equipo de Venter descubrió miles de especies de microorganismos, y millones de nuevos genes. El 85% de las secuencias genéticas son diferentes cada 350 kilómetros, y muchas de las especies son únicas. Entre esos genes nuevos hay 3.000 para fotorreceptores, las proteínas que captan la luz de distintas longitudes de onda.
Una de las ideas de Venter es crear una bacteria artificial con una ristra de esos genes y que capte así un espectro muy amplio de la luz solar. El científico estima que una bacteria artificial de este tipo podría convertir en hidrógeno un 10% de la energía solar, y que sembrarla en 13.000 kilómetros cuadrados bastaría para alimentar todo el transporte de EE UU. La tecnología genética es capaz de multiplicar el rendimiento de un proceso natural por 10.000 o 100.000 veces.
1. Antes de crear esta “célula sintética” por qué era ya famoso Venter ¿Cuál es su nuevo proyecto?
-Venter fue famoso desde que inicio la carrera con el National institute of Health para ver quién era en primero en descifrar el genoma humano.
2. Antes de crearse esta “célula sintética” y desde el principio de la vida toda célula había procedido siempre de….
-De otra célula hasta que salió de los laboratorios la célula sintetizada de Venter.
3. ¿Cómo se ha obtenido la “célula sintética” llamada Mycoplasma mycoide JCVI-syn 1.0?
-Se ha sintetizado el ADN y se le ha introducido a otra célula que previamente se le había quitado su propio genoma.
4. ¿Se había recreado algún otro ser vivo a partir de su genoma anteriormente?
-Antes no, solo las clonaciones, pero el ADN no había sido sintetizado, como mucho se había llegado a sintetizar genes que permitieran producir sustancias o cosas similares.
5. ¿Hay algún otro proyecto de este tipo?
-Sí, la creación de organismos, con alguna finalidad económica como la producción de hidrocarburos, o incluso llegar a crear organismos más complejos.
6. ¿Con esta experiencia se obtuvo realmente una célula completamente sintética?
-En parte sí ya que el funcionamiento de la célula lo dirige el ADN y este era completamente sintético, aunque fue implantado en una célula en que previamente habían eliminado su ADN.
7. ¿Cómo se formo el cromosoma sintético?
-Lo tuvieron que hacer por tramos ya que los aparatos de laboratorio solo daba para sintetizar 100 bases, primero en casetes de 1000 bases, posteriormente en ristras.
8. ¿Cuál es el número de nucleótidos y de genes mínimo para sostener una vida autónoma de Mycoplasma? ¿Cuántos nucleótidos tiene el genoma humano?
-El número de genes mínimo necesario para sostener una vida son 350.
9. ¿En qué se diferencia el genoma del Mycoplasma mycoide JCVI-syn del de la especie natural? ¿A qué se deben estas diferencias?
-En que el Mycoplasma mycoide JCVI-Syn, su genoma esta sintetizado artificialmente, al que además le han introducido unos pequeños cambios para poder diferenciarlo del resto de la especie
domingo, 27 de mayo de 2012
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LOS MONOS PROGENITORES
Agitar y engendrar. Después de muchos intentos por conseguir monos viables (en concreto, macacos rhesus) con componentes genéticos de varios individuos, al final lo que ha funcionado –por lo menos hasta ahora- es el método más burdo. Es la primera vez que se crean quimeras de primates. Y ya se sabe que eso implica que está más cerca la posibilidad de que pueda hacerse en humanos.
La investigación, que publica Cell Press, es relativamente sencilla de contar. Lo que los investigadores de la Universidad de Ciencia y Salud de Oregón (OHSU por sus siglas en inglés) han hecho ha sido juntar embriones de tres parejas de macacos, y conseguir que nazcan dos gemelos, Roku y Hex, cada uno con material genético proveniente de las seis aportaciones. Eso sí, para que el experimento funcionara hubo que tomar los embriones en un estado muy inicial, cuando solo contaban con cuatro células.
La fabricación de quimeras (nombre que viene del animal mitológico que tenía cabeza de león, vientre de cabra y cola de dragón) ya se había conseguido en roedores y otros mamíferos, pero nunca en primates.
“Las células no se han fusionado, pero permanecen juntas y trabajan para crear órganos”, describe el principal autor del trabajo, Shoukhrat Mitalipov. “Las posibilidades para la ciencia son enormes”.
Pero eso será a largo plazo. De momento, lo que los investigadores han conseguido parece poco práctico. En los animales se han encontrado células derivadas de los tres embriones originarios en todos los órganos. Y esto tiene una utilidad relativa. Porque lo que sí que tendría sentido sería crear un ser con el mejor hígado, el corazón más resistente y el cerebro más desarrollado, pero no una mezcla descontrolada de todo ello.
Por eso los investigadores, curiosamente, dedican mayor parte del artículo en explicar qué es lo que no había funcionado que lo que sí dio resultado. Porque los intentos fueron primero dirigidos a insertar células madre embrionarias de unos animales en embriones de otras parejas, y el resultado fue no se integraron, con lo que el mono que nació era solo hijo de su padre y de su madre, pero no tenía aportaciones añadidas.
Tampoco funcionó la inyección en un blastocisto de células de otro (un estado algo más avanzado y menos depurado del desarrollo, las llamada masa celular interna). Ahí se consiguió que nacieran monos con el material genético de los progenitores originales o con los de la nueva aportación, pero no hubo mezclas.
Mitalipov cree que este trabajo tiene otra ventaja: permite saber más sobre la diferenciación celular en las primeras fases del desarrollo. La primera conclusión es que esta es tan específica de cada individuo que en cuanto pasan varios días de desarrollo del óvulo fecundado las barreras son, por el momento, invencibles. "Necesitamos replantearnos lo que sabemos”, afirma el investigador. “Tenemos que estudiar no solo las células madre cultivadas [que pueden mantenerse durante años y que son las que se usan en los ensayos actuales que hay con este material biológico], sino también las células madre mientras están en los embriones. Es demasiado pronto para cerrar el capítulo de estas últimas”.
La diferencia tiene mucha importancia. Para tener células madre en un cultivo bastaría con usar las que ya existen. Es lo que se intentó en EE UU cuando el Ejecutivo de George W. Bush prohibió financiar la creación de nuevos cultivos de células madre embrionarias humanas con fondos federales. El argumento fue que con las líneas que ya había era suficiente, y de esta manera el Ejecutivo conservador pretendía acallar las críticas de quienes se oponían a la técnica por entender que para obtener las células había que destruir embriones, y que, aunque fuera en una etapa tan primaria como los primeros 14 días, cuando estos son unas pelotas huecas sin sistema nervioso diferenciado, eso era un aborto. La misma postura subyacía en la reforma de la ley de reproducción asistida que llevó a cabo el último Gobierno de Aznar, cuando se decidió que se podían dedicar a investigar los embriones sobrantes de los procesos de fecundación in vitro ya congelados, pero no los de nueva creación.
Pero este experimento apunta a que no puede fiarse todo el trabajo en un campo tan prometedor a los cultivos ya obtenidos. Si hay una diferencia entre células madre embrionarias recién extraídas o las cultivadas, no podrá renunciarse a seguir trabajando con las primeras.
1. ¿Cuándo se considera que una estirpe celular es pluripotente? Explícate.
-Cuando la célula no haya reprimido su genoma y sea capaz de crear tejidos de cualquier parte del cuerpo, que inyectados en a un embrión, las células inyectadas colaboren con las del embrión a la hora de formar tejidos.
2. ¿Cuál es la dificultad para utilizar las células madres en medicina?
-La dificultad para utilizar células madre en medicina es que no se integran.
3. ¿Qué aportan los macacos gemelos a la aplicación de las células madres?
-Los macacos quimera gemelos aportan que las células se integran para formar órganos armoniosamente. Esto supondría un avance a largo plazo ya que podrían crear órganos más resistentes…
4. ¿Son siempre pluripotentes las células madres de los primates?
-No solo son pluripotentes cuando se extraen directamente de los embriones.
5. ¿Cuánto material genético se mezcla en una reproducción sexual normal y cuánto en una transferencia nuclear?
-En una reproducción sexual normal solo se mezcla la mitad de material genético de la madre y la mitad del padre creando un cigoto 2n!. En una fusión como la de los monos se unen células derivadas del cigoto 2n,pero de 3 madres y 3 padres por lo tanto el embrión fusión tendrá 6n.
6. ¿Cómo se ha conseguido la primera quimera de mono?
-Juntando los cigotos de 3 parejas justo cuando tienen cada cigoto 4 células o lo que es decir hayan hecho el proceso de división celular por mitosis solo dos veces cada uno.
7. ¿Cómo se formaron los órganos de los gemelos?
-Los órganos de los gemelos se crearon entre todas las células que componían la fusión, colaborando cada una de ellas con el resto para crear el órgano.
8. ¿Qué células se investigan para la medicina regenerativa?
-Las células iPS o células madre de plenipotencia inducida.
Agitar y engendrar. Después de muchos intentos por conseguir monos viables (en concreto, macacos rhesus) con componentes genéticos de varios individuos, al final lo que ha funcionado –por lo menos hasta ahora- es el método más burdo. Es la primera vez que se crean quimeras de primates. Y ya se sabe que eso implica que está más cerca la posibilidad de que pueda hacerse en humanos.
La fabricación de quimeras (nombre que viene del animal mitológico que tenía cabeza de león, vientre de cabra y cola de dragón) ya se había conseguido en roedores y otros mamíferos, pero nunca en primates.
“Las células no se han fusionado, pero permanecen juntas y trabajan para crear órganos”, describe el principal autor del trabajo, Shoukhrat Mitalipov. “Las posibilidades para la ciencia son enormes”.
Pero eso será a largo plazo. De momento, lo que los investigadores han conseguido parece poco práctico. En los animales se han encontrado células derivadas de los tres embriones originarios en todos los órganos. Y esto tiene una utilidad relativa. Porque lo que sí que tendría sentido sería crear un ser con el mejor hígado, el corazón más resistente y el cerebro más desarrollado, pero no una mezcla descontrolada de todo ello.
Por eso los investigadores, curiosamente, dedican mayor parte del artículo en explicar qué es lo que no había funcionado que lo que sí dio resultado. Porque los intentos fueron primero dirigidos a insertar células madre embrionarias de unos animales en embriones de otras parejas, y el resultado fue no se integraron, con lo que el mono que nació era solo hijo de su padre y de su madre, pero no tenía aportaciones añadidas.
Tampoco funcionó la inyección en un blastocisto de células de otro (un estado algo más avanzado y menos depurado del desarrollo, las llamada masa celular interna). Ahí se consiguió que nacieran monos con el material genético de los progenitores originales o con los de la nueva aportación, pero no hubo mezclas.
Mitalipov cree que este trabajo tiene otra ventaja: permite saber más sobre la diferenciación celular en las primeras fases del desarrollo. La primera conclusión es que esta es tan específica de cada individuo que en cuanto pasan varios días de desarrollo del óvulo fecundado las barreras son, por el momento, invencibles. "Necesitamos replantearnos lo que sabemos”, afirma el investigador. “Tenemos que estudiar no solo las células madre cultivadas [que pueden mantenerse durante años y que son las que se usan en los ensayos actuales que hay con este material biológico], sino también las células madre mientras están en los embriones. Es demasiado pronto para cerrar el capítulo de estas últimas”.
La diferencia tiene mucha importancia. Para tener células madre en un cultivo bastaría con usar las que ya existen. Es lo que se intentó en EE UU cuando el Ejecutivo de George W. Bush prohibió financiar la creación de nuevos cultivos de células madre embrionarias humanas con fondos federales. El argumento fue que con las líneas que ya había era suficiente, y de esta manera el Ejecutivo conservador pretendía acallar las críticas de quienes se oponían a la técnica por entender que para obtener las células había que destruir embriones, y que, aunque fuera en una etapa tan primaria como los primeros 14 días, cuando estos son unas pelotas huecas sin sistema nervioso diferenciado, eso era un aborto. La misma postura subyacía en la reforma de la ley de reproducción asistida que llevó a cabo el último Gobierno de Aznar, cuando se decidió que se podían dedicar a investigar los embriones sobrantes de los procesos de fecundación in vitro ya congelados, pero no los de nueva creación.
Pero este experimento apunta a que no puede fiarse todo el trabajo en un campo tan prometedor a los cultivos ya obtenidos. Si hay una diferencia entre células madre embrionarias recién extraídas o las cultivadas, no podrá renunciarse a seguir trabajando con las primeras.
1. ¿Cuándo se considera que una estirpe celular es pluripotente? Explícate.
-Cuando la célula no haya reprimido su genoma y sea capaz de crear tejidos de cualquier parte del cuerpo, que inyectados en a un embrión, las células inyectadas colaboren con las del embrión a la hora de formar tejidos.
2. ¿Cuál es la dificultad para utilizar las células madres en medicina?
-La dificultad para utilizar células madre en medicina es que no se integran.
3. ¿Qué aportan los macacos gemelos a la aplicación de las células madres?
-Los macacos quimera gemelos aportan que las células se integran para formar órganos armoniosamente. Esto supondría un avance a largo plazo ya que podrían crear órganos más resistentes…
4. ¿Son siempre pluripotentes las células madres de los primates?
-No solo son pluripotentes cuando se extraen directamente de los embriones.
5. ¿Cuánto material genético se mezcla en una reproducción sexual normal y cuánto en una transferencia nuclear?
-En una reproducción sexual normal solo se mezcla la mitad de material genético de la madre y la mitad del padre creando un cigoto 2n!. En una fusión como la de los monos se unen células derivadas del cigoto 2n,pero de 3 madres y 3 padres por lo tanto el embrión fusión tendrá 6n.
6. ¿Cómo se ha conseguido la primera quimera de mono?
-Juntando los cigotos de 3 parejas justo cuando tienen cada cigoto 4 células o lo que es decir hayan hecho el proceso de división celular por mitosis solo dos veces cada uno.
7. ¿Cómo se formaron los órganos de los gemelos?
-Los órganos de los gemelos se crearon entre todas las células que componían la fusión, colaborando cada una de ellas con el resto para crear el órgano.
8. ¿Qué células se investigan para la medicina regenerativa?
-Las células iPS o células madre de plenipotencia inducida.
domingo, 20 de mayo de 2012
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4) TRANSCRIPCIÓN
Tiene el plano para construir una proteína completa pero está dentro del núcleo junto a otros miles de genes dentro de una molécula de ADN con millones de nucleótidos,mientras que las proteínas se fabrican en los ribosomas que se encuentran en el citoplasma.
¿cómo se transmite la información del gen hasta los ribosomas?
Con la ayuda de los ARN.La transcripción es sintetizar un ARN a partir del ADN por complementariedad de bases.Una molécula de ADN está formada por 2 cadenas de nucleótidos complementarias.
La ingeniería genética consiste en abrir el plásmido y meter el gen,ADN recombinante,construir un ADN con un gen nuevo.Se consiguió por primera vez en 1972.Al año siguiente se metió un gen de rana a una bacteria.Se han creado nuevas especies de bacterias,capaces de comer petróleo,fabricar insulina,hormona del crecimiento,interferón,interleuquina..
-TRANSGÉNICO
Organismo al que se ha añadido algún gen nuevo.Organismos modificados genéticamente.Los primeros que se consiguieron fueron plantas,había algunas que eran infectadas por una bacteria,agrobacteria.Estas bacterias de este género,tienen la característica que poseen plásmidos que se integran en los cromosomas de las plantas infectadas.Ej: algodón,tabaco,petunia..
Alimentos transgénicos son cualquier alimento compuesto por algún organismo manipulado genéticamente.
¿Son inocuos para la salud humana?¿y para la salud del medio ambiente?
http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/sociedad-y-consumo/2001/08/14/350.php
http://www.greenpeace.org/espana/es/
El uso de la genética en alimentación no es nada nuevo. Desde hace miles de años se han mejorado las razas de animales de granja o las variedades vegetales comestibles con el cruce sexual o aprovechando la variabilidad natural, es decir, la aparición de mutantes espontáneos. Desde hace unos años podemos aplicar la ingeniería genética.
En principio, no es posible cruzar sexualmente un tomate con una patata, pero se pueden expresar genes de tomate en patatas o viceversa. Esta última diferencia tiene claras repercusiones éticas. Por ejemplo, un hipotético vegetal transgénico que porte un gen de un animal puede ser un problema para un vegetariano de dieta estricta.
¿en animales?
Los transgénicos en animeles,los genes se introducen por los embriones hasta 3 días admiten fácilmente nuevos genes.Ej: oveja,cerdo..Introducen genes con valor económico o medicinal.
-TERAPIA GENÉTICA
Consiste en localizar el gen defectuoso causante de una enfermedad genética grave e introducir un gen concreto.
En los s.humanos se utilizan como vehículo lor retrovirus (virus capaces de introducir su ADN en el de la célula que infectan).
Vehículo para introducir genes en humanos:
Hay que saber si el retrovirus es inocuo,esta ha sido la mayor dificultad.Se toman células del paciente que se infectan con el retrovirus modificado genéticamente con un nuevo gen humano e inocuo,las células se hacen normales con el gen nuevo,estas sanas son reimplantadas.
Primero se consiguieron retrovirus inocuos,luego experimentaron con animales,en 1989 con humanos,de esta forma se consigue curar la enfermedad "niños burbuja" (mutación de 1 gen que produce glóbulos blancos incapaces de defenderlos de las infecciones).
El problema que tiene el cáncer es que son varias mutaciones por lo que es difícil.
Todos estos tipos de terapia no levantan polémica porque sirve para curar enfermedades incurables,pero lo que sí produce mucha polémica son las células germinales (gametos).Está mal visto porque son hereditarios.
-GENOMA HUMANO
Gran logro de la ciencia.Se consiguió mediante un proyecto de investigación 1990-2000.
Se utilizaron células espermáticas y sanguíneas.
Fragmentó en pedazos el ADN y se secuenciaron (orden de nucleótidos) después se secuenciaron los genes,los cromosomas,y genoma completo.
Fue una carrera entre un consorcio público internacional de investigación (1.100) y una empresa privada (Venter).De esta forma se secuenciaron 3000000 pares nucleótidos,30000 genes humanos.
Se descubrió que el 95% en la secuencia de nucleótidos no sirve para nada y el 99,9% de los genes son idénticos en todos los s.humanos.
El 0,01% es lo que nos diferencia a unos de otros y por eso les interesa a las empresas farmacéuticas para hacer medicina personalizada.
Las consecuencias del conocimiento del genoma humano aún está por ver,porque lo que se conoce es la secuencia del gen.
-HUELLA GENÉTICA
Es muy difícil encontrar la diferencia genética del 0,01% pero Alex Jeffrey descubrió que en ciertar regiones del ADN de nuestros cromosomas,existían unas secuencias que se repetían muchas veces,de formas diferentes en cada persona,llamándole a este fenómeno minisatélites.
Además descubrió una técnica de análisis de estas repeticiones de forma parecida a un código de barras,es lo que llamamos huella genética.Gracias a ellas es posible realizar pruebas de paternidad,investigación criminal,identificación cadáveres..
-CÉLULAS MADRE Y CLONACIÓN
Después de la fecundación que da origen al cigoto,comienza a dividirse por división celular por mitosis,dando lugar a una pelota en 4o 5 días,formada por unas 150 células,las que se encuentran en el exterior pasarán a formar la placenta,mientras que las que se encuentran más próximas al centro de la pelota pasarán a formar el embrión junto con el líquido intercelular.
Las células madre embrionarias,tienen la capacidad de poliferación,siendo indiferenciadas,y con capacidad de convertirse en cualquier tipo de células.Hay tres tipos:
-Totipotentes: pueden regenerar a un individuo completo,pero no debe exceder los 2 días.
-Pluripotentes: pueden regenerar cualquier tejido y no deben exceder los 4-5 días.
-Multipotentes: solo pueden regenerar algún tipo de tejido y poseen más de 5 días.
El destino de una célula madre depende de la posición dentro del embrión y de las sustancias desprendidas ,y contacto de las células vecinas.
Modificando estos factores se consigue diferenciar a una célula madre en diferentes tejidos.
Las células madre son fundamentales en el crecimiento y en la reparación de los tejidos,se encuentran en todos los embriones de plantas y animales,en el cordón umbilical,y en adultos como en la médula ósea,piel,hígado,pelo..
Gracias a las características de estas células se pueden utilizar para curar enfermedades como trasplantes y todo ello sin rechazo.
En la mayoría de las veces nos referimos a la clonación como algo artificialmente diabólico,hasta el punto de que la clonación reproductiva esté prohibida.Está prohibido hacer una clonación e implantarla en un útero,pero no en un tubo de ensayo,gracias a esto podemos experimentar con células madre embrionarias,lo cual suscita bastantes polémicas morales y éticas.
Al igual que implantar células sin control en sus divisiones podría provocar un cáncer,de momento no es mucho lo que se puede decir ya que a estas técnicas les queda bastante para poder llevarse a cabo en personas,lo que sí es cierto es que es el futuro.
Tiene el plano para construir una proteína completa pero está dentro del núcleo junto a otros miles de genes dentro de una molécula de ADN con millones de nucleótidos,mientras que las proteínas se fabrican en los ribosomas que se encuentran en el citoplasma.
¿cómo se transmite la información del gen hasta los ribosomas?
Con la ayuda de los ARN.La transcripción es sintetizar un ARN a partir del ADN por complementariedad de bases.Una molécula de ADN está formada por 2 cadenas de nucleótidos complementarias.
El ARN mensajero complem.con el gen,copia el gen
Lee y coloca los ARN transferentes (llevan Aa hasta los ribosomas) en su orden y traduce une los Aa en el orden en el que están en el ribosoma.
-INGENIERÍA GENÉTICA
Consiste en pasar genes de unas especies a otras.
Las bacterias son los primeros s,vivos que aparecieron sobre la tierra,lo inventaron casi todo.Se defienden de los s.vivos mediante enzimas (proteínas que aceleran reacc.metabólicas),enzimas de restricción,cortan el ADN del virus siempre por el mismo sitio.Reconocen una secuencia de nucleótidos del ADN por donde cortan.Se conocen 400 enzimas de restricción distintas y permiten cortar el gen que nos interesa y luego se pegan a otros.
La forma más fácil de hacerlo es con bacterias,son muy sencillas y es fácil introducirlo en su único cromosoma circular.
Plásmido; pequeñas cadenas circulares de ADN,pueden estar libres o integrados en el cromosoma que usan para reproducción sexual,resistencia a los antibióticos,toxicidad.
La ingeniería genética consiste en abrir el plásmido y meter el gen,ADN recombinante,construir un ADN con un gen nuevo.Se consiguió por primera vez en 1972.Al año siguiente se metió un gen de rana a una bacteria.Se han creado nuevas especies de bacterias,capaces de comer petróleo,fabricar insulina,hormona del crecimiento,interferón,interleuquina..-TRANSGÉNICO
Organismo al que se ha añadido algún gen nuevo.Organismos modificados genéticamente.Los primeros que se consiguieron fueron plantas,había algunas que eran infectadas por una bacteria,agrobacteria.Estas bacterias de este género,tienen la característica que poseen plásmidos que se integran en los cromosomas de las plantas infectadas.Ej: algodón,tabaco,petunia..
¿qué se hace con las plantas que no se infectan? como los cereales.
Se les dispara con perdigones microscópicos de oro cargado de los genes a trasplantar.Se han conseguido tomates que se pudren más tarde,patatas y algodón resistentes a un escarabajo.
Alimentos transgénicos son cualquier alimento compuesto por algún organismo manipulado genéticamente.¿Son inocuos para la salud humana?¿y para la salud del medio ambiente?
http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/sociedad-y-consumo/2001/08/14/350.php
http://www.greenpeace.org/espana/es/
El uso de la genética en alimentación no es nada nuevo. Desde hace miles de años se han mejorado las razas de animales de granja o las variedades vegetales comestibles con el cruce sexual o aprovechando la variabilidad natural, es decir, la aparición de mutantes espontáneos. Desde hace unos años podemos aplicar la ingeniería genética.
Este hecho tiene importantes consecuencias. En primer lugar, en el diseño de un alimento transgénico prima la direccionalidad frente al azar -en el cruce sexual se juntan genes al azar, mientras que en la ingeniería genética se toma el gen adecuado. En segundo lugar, en el diseño de un alimento transgénico es posible obtener la combinación genética adecuada de forma mucho más rápida. Finalmente, al construir un alimento transgénico es posible saltar la barrera de especie, gracias a lo cual es posible introducir características de un organismo en otro cercano en la escala filogenética o, como se está viendo, incluso entre especies no emparentadas.
En principio, no es posible cruzar sexualmente un tomate con una patata, pero se pueden expresar genes de tomate en patatas o viceversa. Esta última diferencia tiene claras repercusiones éticas. Por ejemplo, un hipotético vegetal transgénico que porte un gen de un animal puede ser un problema para un vegetariano de dieta estricta.¿en animales?
Los transgénicos en animeles,los genes se introducen por los embriones hasta 3 días admiten fácilmente nuevos genes.Ej: oveja,cerdo..Introducen genes con valor económico o medicinal.
-TERAPIA GENÉTICA
Consiste en localizar el gen defectuoso causante de una enfermedad genética grave e introducir un gen concreto.
En los s.humanos se utilizan como vehículo lor retrovirus (virus capaces de introducir su ADN en el de la célula que infectan).
Vehículo para introducir genes en humanos:
Hay que saber si el retrovirus es inocuo,esta ha sido la mayor dificultad.Se toman células del paciente que se infectan con el retrovirus modificado genéticamente con un nuevo gen humano e inocuo,las células se hacen normales con el gen nuevo,estas sanas son reimplantadas.
Primero se consiguieron retrovirus inocuos,luego experimentaron con animales,en 1989 con humanos,de esta forma se consigue curar la enfermedad "niños burbuja" (mutación de 1 gen que produce glóbulos blancos incapaces de defenderlos de las infecciones).
El problema que tiene el cáncer es que son varias mutaciones por lo que es difícil.
Todos estos tipos de terapia no levantan polémica porque sirve para curar enfermedades incurables,pero lo que sí produce mucha polémica son las células germinales (gametos).Está mal visto porque son hereditarios.
-GENOMA HUMANO
Gran logro de la ciencia.Se consiguió mediante un proyecto de investigación 1990-2000.
Se utilizaron células espermáticas y sanguíneas.
Fue una carrera entre un consorcio público internacional de investigación (1.100) y una empresa privada (Venter).De esta forma se secuenciaron 3000000 pares nucleótidos,30000 genes humanos.
Se descubrió que el 95% en la secuencia de nucleótidos no sirve para nada y el 99,9% de los genes son idénticos en todos los s.humanos.
El 0,01% es lo que nos diferencia a unos de otros y por eso les interesa a las empresas farmacéuticas para hacer medicina personalizada.
Las consecuencias del conocimiento del genoma humano aún está por ver,porque lo que se conoce es la secuencia del gen.
-HUELLA GENÉTICA
Es muy difícil encontrar la diferencia genética del 0,01% pero Alex Jeffrey descubrió que en ciertar regiones del ADN de nuestros cromosomas,existían unas secuencias que se repetían muchas veces,de formas diferentes en cada persona,llamándole a este fenómeno minisatélites.Además descubrió una técnica de análisis de estas repeticiones de forma parecida a un código de barras,es lo que llamamos huella genética.Gracias a ellas es posible realizar pruebas de paternidad,investigación criminal,identificación cadáveres..
-CÉLULAS MADRE Y CLONACIÓN
Después de la fecundación que da origen al cigoto,comienza a dividirse por división celular por mitosis,dando lugar a una pelota en 4o 5 días,formada por unas 150 células,las que se encuentran en el exterior pasarán a formar la placenta,mientras que las que se encuentran más próximas al centro de la pelota pasarán a formar el embrión junto con el líquido intercelular.
Las células madre embrionarias,tienen la capacidad de poliferación,siendo indiferenciadas,y con capacidad de convertirse en cualquier tipo de células.Hay tres tipos:
-Totipotentes: pueden regenerar a un individuo completo,pero no debe exceder los 2 días.
-Pluripotentes: pueden regenerar cualquier tejido y no deben exceder los 4-5 días.
-Multipotentes: solo pueden regenerar algún tipo de tejido y poseen más de 5 días.
El destino de una célula madre depende de la posición dentro del embrión y de las sustancias desprendidas ,y contacto de las células vecinas.
Las células madre son fundamentales en el crecimiento y en la reparación de los tejidos,se encuentran en todos los embriones de plantas y animales,en el cordón umbilical,y en adultos como en la médula ósea,piel,hígado,pelo..
Gracias a las características de estas células se pueden utilizar para curar enfermedades como trasplantes y todo ello sin rechazo.
La clonación es algo completamente natural,esta capacidad está presente en animales y plantas con reproducción asexual.
Debido a estos,dichos animales tienen una descendencia idéntica,debido a los mecanismos de división celular por mitosis.
Esto también ocurre en humanos,esto se da en gemelos univitelinos ya que provienen del mismo cigoto.
En la mayoría de las veces nos referimos a la clonación como algo artificialmente diabólico,hasta el punto de que la clonación reproductiva esté prohibida.Está prohibido hacer una clonación e implantarla en un útero,pero no en un tubo de ensayo,gracias a esto podemos experimentar con células madre embrionarias,lo cual suscita bastantes polémicas morales y éticas.
Al igual que implantar células sin control en sus divisiones podría provocar un cáncer,de momento no es mucho lo que se puede decir ya que a estas técnicas les queda bastante para poder llevarse a cabo en personas,lo que sí es cierto es que es el futuro.viernes, 18 de mayo de 2012
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-MUTACIÓN
Cambio en la secuencia de nucleótidos del ADN.Esto provoca un cambio en la secuencia de aminoácidos de la proteína,cambia su forma y su función.Proteína mutante.Función anormal.
La mayoría de las mutaciones pasan desapercibidas,otras pueden producir cáncer,incluso la muerte.
En otros casos las mutaciones pueden hacer aparecer nuevos caracteres biológicos adaptativos que provocan la evolución.
Son producidas por agentes mitógenos químicos (tabaco,alcohol..) y físicos (rayos X,uva..)
Cambio en la secuencia de nucleótidos del ADN.Esto provoca un cambio en la secuencia de aminoácidos de la proteína,cambia su forma y su función.Proteína mutante.Función anormal.
La mayoría de las mutaciones pasan desapercibidas,otras pueden producir cáncer,incluso la muerte.
En otros casos las mutaciones pueden hacer aparecer nuevos caracteres biológicos adaptativos que provocan la evolución.
Son producidas por agentes mitógenos químicos (tabaco,alcohol..) y físicos (rayos X,uva..)
jueves, 17 de mayo de 2012
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3)ADN
Los cromosomas están formados por ADN y una serie de proteínas que colaboran cuando la célula se divide,su ADN se enrolla,se empaqueta,entonces se condensa.
Estaría preparado para su repartición entre las células hijas.
Está guardado y es inactivo.Esto ocurre durante el 0,5% de la vida de la célula,durante la división celular.
En el 99,5 % de la vida de la célula,el ADN está extendido,desenrollado,activo y funcionando.Está formando las proteínas que indican sus genes.
El ADN es una molécula formada de dos cadenas de nucleótidos unidas y un nucleótido está formado de tres moléculas:
-Pentosa: ribosa y desoxirribosa
-Ác.fosfórico
-Base nitrogenada: adenina,timina (ADN) o uracilo (ARN),guanina y citosina
Realizan una cadena complementaria unidas por enlaces entre A-T y G-C
La de doble hélice como una escalera de caracol en el que el pasamanos son pentosas y fosfóricos y los peldaños las bases nitrogenadas enfrentadas y unidas entre sí.
El ADN tiene una propiedad exclusiva en toda la naturaleza,es capaz de servir como molde para su duplicación o replicación.
Las cadenas se separan y cada una sirve de molde para formar otra complementaria,para repartir entre las células hijas un material genético idéntico durante la división celular:
-MITOSIS
Los cromosomas están formados por ADN y una serie de proteínas que colaboran cuando la célula se divide,su ADN se enrolla,se empaqueta,entonces se condensa.
Estaría preparado para su repartición entre las células hijas.
Está guardado y es inactivo.Esto ocurre durante el 0,5% de la vida de la célula,durante la división celular.
En el 99,5 % de la vida de la célula,el ADN está extendido,desenrollado,activo y funcionando.Está formando las proteínas que indican sus genes.
El ADN es una molécula formada de dos cadenas de nucleótidos unidas y un nucleótido está formado de tres moléculas:
-Pentosa: ribosa y desoxirribosa
-Ác.fosfórico
-Base nitrogenada: adenina,timina (ADN) o uracilo (ARN),guanina y citosina
Realizan una cadena complementaria unidas por enlaces entre A-T y G-C
El ADN tiene una propiedad exclusiva en toda la naturaleza,es capaz de servir como molde para su duplicación o replicación.Las cadenas se separan y cada una sirve de molde para formar otra complementaria,para repartir entre las células hijas un material genético idéntico durante la división celular:
-MITOSIS
Tipo de división celular que de una célula madre da lugar a 2 células hijas idénticas entre sí y a la madre.
-MEIOSIS
Solo la realizan para formar los gametos (reduce a la mitad los cromosomas de la especie).
Consta de una duplicación y dos divisiones.
-CÓDIGO GENÉTICO
Está en el ADN,sus macromoléculas (moléculas grandes formadas por otras mas pequeñas unidas), las cuales son polímeros.
Proteínas--aminoácidos
Ác.nucléicos---nucleótidos
Lípidos---ác.grasos
Azúcares----monosacáridos
Hay polímeros de monómeros iguales (ej: almidón) glúcidos y lípidos.
Las proteínas y los ác.nucléicos son polímeros de monómeros distintos.
Del ADN son monómeros A,T (información genética y hereditaria),C,G
El código genético es un idioma.Cualquier idioma tiene letras (A,T,C,G),forman palabras y cada palabra un concepto (tripletes)..Existen 20 aminoácidos.Forman frases con sentido completo.
El ADN contiene información sobre los aminoácidos y su orden.
Contiene los planos para construir una proteína.Ellas solas funcionan.
Sus aminoácidos y el orden en el que estén colocados en una proteína determinan su forma y la forma la función.
En nuestro organismo predominan los enzimas (catalizadores).
-PROPIEDAD DEL CÓDIGO GENÉTICO
Es universal (= en todos s.vivos) todos de un mismo antecesor
Es degenerado (distinto tripletes que sig. el mismo aminoácido)
No es imperfecto( mismo tripletes pero con sig.diferente)
No tiene ni puntos ni comas (AUG,UGA)
martes, 15 de mayo de 2012
TEMA 4
LA REVOLUCIÓN GENÉTICA
1) LOS CROMOSOMAS
Se descubrió en 1879 con el microscopio.
Solo se ven cuando están en división.Posteriormente en el S.XX se relacionó con la herencia.
Cada especie tiene un nº característico de cromosomas.Las personas 46,las patatas 48,los perros 78..
En cuanto al nº de cromosomas nos encontramos 2 organismos :
-Primitivos : haploides (una sola copia de cada cromosoma,1n)
-Diploides: 2 copias de cada cromosoma (una copia de seguridad,2n) humanos 46;2x23
Los cromosomas homólogos (no idénticos) tienen la misma forma,tamaño,aspecto...hablan de lo mismo pero no necesariamente tienen que decir lo mismo.
REPRODUCCIÓN SEXUALCuando se forman los gametos,tienen la mitad de cromosomas (meiosis).
Los cromosomas solo están presentes en las células en división (0,5%)
Son difíciles de estudiar,por lo tanto se utilizan unas drogas que detienen la división (anticancerígenos).
Cuando empiezan a dividirse,se fotografían los cromosomas.Se amplían,se recortan,y se emparejan los homólogos.
Se obtiene el cariotipo; este sirve para estudiar los cromosomas,excepto lo cromosomas sexuales (los cuales determinan el sexo).Son los únicos no homólogos,son heterólogos.Los de la mujer XX y del hombre XY.
También podemos ver en el caritipo las anomalidades cromosómicas amniocentesis.
El síndrome de Down se detecta trisomía par 21,afecta a los gametos,por tanto son hereditarios.
Cuando afectan a las restantes células no son hereditarios.
Ej: cáncer (más cromosomas que el resto de las células del cuerpo).
2) LOS GENES
Nosotros heredamos las instrucciones para la construcción de un ser vivo.Para la fabricación de todas las proteínas de un s.vivo.Una vez formadas las proteínas realizan todas las funciones.Un gen,es un fragmento del cromosoma con la información necesaria para fabricar una proteína completa (planos para construir una proteína).
Los genes constituyen el geniotipo de un individuo y el fenotipo la manifestación externa (carácter biológico).
Los caracteres biológicos más sencillos son los determinados por un gen con dos alelos (son formas distintas del mismo gen) y perfectamente distingibles unno del otro.
Interacciones genéticas:A>a; dominancia completa
Mendez dijo que iban a salir todas las combinaciones posibles
B=b; codominancia (se mezclan)
Fenotipo: depende del tipo de interacción genética y del ambiente,por ejemplo,la hortensia depende del tipo de suelo:Suelo ácido: color azul
Suelo básico: color rosa
La estatura de los españoles ha aumentado por la mejora de la alimentación y cuidados infantiles (ambiente).
Todas las células de nuestro cuerpo tienen el total de cromosomas.Podrían fabricar todas las proteínas,solo las células embrionarias,células madres.
La diferenciación celular consiste en bloquear la mayor parte delos genes.
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