Tema 4: Genética - Biotecnologiacdtls

Tema 4: Genética
4.4 Ingeniería genética y biotecnología
Enunciado de evaluación
Obj.
Notas para el profesor
No se requieren detalles sobre los métodos.
4.4.1
Resuma el uso de la reacción en cadena de la
polimerasa (PCR) para copiar y amplificar
cantidades mínimas de ADN.
2
4.4.2
Indique que en la electroforesis en gel los
fragmentos de ADN se desplazan en un campo
eléctrico y se separan en función de su tamaño.
1
4.4.3
Indique que la electroforesis en gel de ADN se
emplea en técnicas de análisis del ADN.
1
4.4.4
Describa la aplicación del análisis de ADN en
pruebas de paternidad y en investigaciones
forenses.
2
Objetivo general 8: hay toda una serie de
implicaciones sociales motivadas por los análisis de
ADN, como los problemas de identidad de un hijo
que descubre de improviso quién es su padre
biológico, problemas de autoestima de quien
descubre que no es padre de los que creía sus hijos,
problemas en la relación de pareja si él descubre que
no fue quien engendró un hijo, pero también el
alivio que supone para las víctimas de delitos el
hecho de que los delincuentes sean identificados y
condenados, en algunos casos varias décadas
después de haberse perpetrado el delito.
TdC: se puede hacer una comparación entre el
potencial para determinar la paternidad según los
grupos sanguíneos y según los análisis de ADN. Se
puede discutir la dificultad de evaluar la
probabilidad de que dos individuos tengan el mismo
perfil, así como la admisión de un análisis de ADN
como prueba contundente en algunos casos
judiciales famosos de los últimos años.
4.4.5
Analice perfiles de ADN para extraer
conclusiones sobre investigaciones forenses o
de paternidad.
3
Los resultados de este análisis pueden incluir el
conocimiento del número de genes humanos, la
ubicación de genes específicos, el descubrimiento de
proteínas y sus funciones, así como las posibles
relaciones evolutivas.
Objetivo general 7: en Internet es posible encontrar
simulaciones bioinformáticas.
Objetivo general 8: se puede hacer hincapié en la
elevada proporción de material del genoma humano
que es común a todos nosotros y que nos debería
proporcionar un sentido de unidad, o bien en las
pequeñas pero significativas diferencias de los alelos
responsables de la biodiversidad dentro de nuestra
especie, algo digno de ser apreciado. Se pueden
mencionar las diferencias en la capacidad de las
distintas razas humanas para adaptarse al mundo
moderno y la amenaza que esto representa para
algunas tribus pequeñas. Es importante hacer
hincapié en la igualdad de estima que merecen todos
los seres humanos, sea cual sea su genoma.
TdC: el Proyecto Genoma Humano fue un esfuerzo
internacional que supuso la colaboración de
laboratorios de todo el mundo. Sin embargo, en
algunas partes del mundo también se realizaron
esfuerzos para obtener beneficios comerciales con
los resultados del proyecto.
Los datos del Proyecto Genoma Humano pueden ser
contemplados desde distintos ángulos: desde un
punto de vista reduccionista de la vida podría ser
considerado como un inventario exhaustivo de los
elementos constituyentes de los seres humanos, o
bien simplemente como las instrucciones químicas
que han permitido el desarrollo de la enorme
variedad de las características humanas más
significativas. Esta consideración puede llevar a una
discusión sobre la naturaleza esencial de la
humanidad.
4.4.6
Resuma tres resultados de la secuenciación del
genoma humano completo.
2
4.4.7
Indique que, cuando se transfieren genes entre
distintas especies, la secuencia de aminoácidos
de los polipéptidos traducida a partir de dichos
genes no varía dado que el código genético es
universal.
1
Objetivo general 8: en este punto cabe considerar la
cuestión ética o moral de si se debería tener el
derecho a alterar la integridad genética de una
especie mediante la transferencia de genes
procedentes de otra especie. En dicha discusión
puede tratarse la cuestión más amplia de la cría
selectiva de animales, y si ésta es una práctica
sustancialmente diferente y siempre aceptable.
Puede tratarse también la posibilidad de que los
animales sufran como resultado de las
modificaciones genéticas.
4.4.8
Resuma una técnica básica empleada para la
transferencia de genes que implique el uso de
plásmidos, de una célula huésped (bacteria,
levadura u otra célula), de enzimas de
restricción (endonucleasa) y de una ADNligasa.
2
El uso de E. coli en la aplicación de técnicas
genéticas está bien documentado. La mayor parte de
su ADN se encuentra en un cromosoma circular,
aunque también posee plásmidos (cadenas circulares
más pequeñas de ADN). Estos plásmidos pueden ser
extraídos y cortados con enzimas de restricción en
determinadas secuencias diana. Los fragmentos de
ADN de otro organismo también pueden ser
cortados por la misma enzima de restricción,
pudiendo añadirse posteriormente estos fragmentos
al plásmido abierto y volver a cerrar el mismo
mediante la acción de una ligasa. Los plásmidos
recombinantes formados pueden ser introducidos en
nuevas células huésped y clonados.
4.4.9
Indique dos ejemplos de usos actuales de
cultivos o animales modificados
genéticamente.
1
Entre dichos ejemplos se cuentan las plantas de
tomate con tolerancia a una mayor salinidad, la
síntesis de betacaroteno (precursor de la vitamina A)
en el arroz, plantas de cultivo resistentes a
herbicidas y leche de oveja con factor IX (factor de
coagulación sanguínea en seres humanos).
Objetivo general 8: pueden considerarse los
beneficios económicos de la modificación genética
que perciben las compañías biotecnológicas que
realizan dichas modificaciones. También puede
mencionarse la posibilidad de que se produzcan
cambios perjudiciales para las economías locales y
el peligro de que la riqueza se vea concentrada en
manos de una menor proporción de población al
introducirse nuevas técnicas caras y costosas, por
beneficiosas que sean. Ello podría implicar un
aumento de las desigualdades en el reparto de la
riqueza.
4.4.10
Discuta los beneficios potenciales y los
posibles efectos perjudiciales de un ejemplo de
modificación genética.
3
Objetivo general 8: aquí se plantean cuestiones
éticas acerca de hasta qué punto es aceptable que los
seres humanos modifiquen otras especies e incluso
otros ecosistemas con el fin de obtener nuevos
beneficios para nuestra especie.
TdC: ésta es una oportunidad para discutir cómo
podemos evaluar si los riesgos son suficientemente
grandes como para justificar la prohibición de dichas
técnicas y cómo podría alertar la comunidad
científica a la sociedad sobre potenciales riesgos en
general. Es preciso tomar decisiones bien fundadas
pero sin incurrir en la propagación de miedos
irracionales. Podría considerarse la paradoja
planteada por la necesidad de realizar
investigaciones cuidadosas para evaluar riesgos, al
tiempo que la propia realización de dichas
investigaciones puede implicar riesgos. Por ejemplo:
¿contribuyen a la seguridad mundial los
manifestantes que destruyen ensayos de cultivos
modificados genéticamente?
4.4.11
Defina clon.
1
Clon: grupo de organismos genéticamente idénticos
o grupo de células obtenidas a partir de una única
célula progenitora.
4.4.12
Resuma una técnica de clonación usando
células animales diferenciadas.
2
Objetivo general 8: dentro de las cuestiones éticas
relativas a la clonación, deben distinguirse las
cuestiones sobre clonación reproductiva de las
cuestiones sobre clonación terapéutica. Algunos
grupos se oponen con vehemencia a ambos tipos de
clonación.
4.4.13
Discuta los aspectos éticos implicados en la
clonación terapéutica de seres humanos.
3
La clonación terapéutica consiste en la creación de
un embrión que proporcione células tronco
embrionarias para un uso médico.