5. LA REVOLUCIÓN DEL ADN. Biotecnología y reproducción. 1. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS. 1.1 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS. 1860. MIESCHER (NUCLEÍNA). 1. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS. 1.1 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS. EXISTEN DOS TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS. ADN Y ARN. 1. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS. 1.1 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS. NUCLEOTIDOS. 1. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS. 1.1 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS. NUCLEOTIDOS. 1. LOS ÁCIDOS NUCLEICOS. 1.1 COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS. EXISTEN DOS TIPOS DE ÁCIDOS NUCLEICOS. ADN Y ARN. 1.2 EL ÁCIDO RIBONUCLEICO. Estructura del ARN. RIBOSA + BASES NITROGENADAS (A, G, C, U) + GRUPO FOSFATO. 1.2 EL ÁCIDO RIBONUCLEICO. Tipos de ARN. 1.2 EL ÁCIDO RIBONUCLEICO. Tipos de ARN. 1.2 EL ÁCIDO RIBONUCLEICO. Tipos de ARN. 1.2 EL ÁCIDO RIBONUCLEICO. Tipos de ARN. 1. 3 EL ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO. ESTRUCTURA DEL ADN. DESOXIRRIBOSA + BASES NITROGENADAS (A, T, C, G) + GRUPO FOSFATO. Las dos cadenas se encuentran enrolladas alrededor de un mismo eje, formando una doble hélice. 1. 3 EL ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO. ESTRUCTURA DEL ADN. CONDENSACIÓN ADN. CROMOSOMAS. 1. 4 FUNCIONES DEL ADN. 1. 4 FUNCIONES DEL ADN. REPLICACIÓN DEL ADN. Durante el proceso de replicación, las dos cadenas que forman el ADN se desenrollan y se separan. Posteriormente cada una de ellas se sirve de molde para la formación de su cadena complementaria. Así, las dos cadenas resultantes tienen una cadena original o materna y otra de nueva síntesis, pero las moléculas de ADN son iguales. 1. 5 FLUJO DE INFORMACIÓN GENÉTICA. TRANSCRIPCIÓN DEL ADN: Es el proceso que permite el paso de información del ADN al ARN y consta de varias etapas: - Enzima hace que se abra la doble hélice. -ARN polimerasa se desplaza por la hebra patrón e inserta nucleótidos de ARN que tengan las bases complementarias a las de la hebra patrón. Cuando se ha transcrito un segmento de ADN, la cadena de ARNm queda libre y sale del núcleo, mientras que la cadena de ADN vuelve a cerrarse por apareamiento de sus cadenas complementarias. 1. 4 FUNCIONES DEL ADN. TRADUCCIÓN DEL ARNm. SÍNTESIS DE PROTEÍNAS. 2. PROYECTO GENOMA HUMANO. - Localizar y situar en los cromosomas algunos genes, sobre todo los que pueden provocar enfermedades. 2. PROYECTO GENOMA HUMANO. - Determinar la secuencia de nucleótidos que forman cada uno de los genes. 2. PROYECTO GENOMA HUMANO. - Averiguar la función de los genes, comparando secuencias de genes cuyas funciones se conocen. 2. PROYECTO GENOMA HUMANO. - Determinar las proteínas que codifican estos genes y averiguar el papel que desempeñan en la aparición de ciertas enfermedades. 2. PROYECTO GENOMA HUMANO. Compartimos el 99,9% de los genes. 2. PROYECTO GENOMA HUMANO. 2. PROYECTO GENOMA HUMANO. DIFICULTADES ÉTICAS DE LA APLICACIÓN DEL PROYECTO GENOMA HUMANO. ACTIVIDADES 7, 8, 9, 10 Y 11. PÁGINA 98. 3 LA BIOTECNOLOGÍA. La Sociedad Española de Biotecnología define esta ciencia como “la utilización de organismos vivos, o partes de los mismos, para obtener o modificar productos, mejorar plantas o animales o desarrollar microorganismos para objetivos específicos”. No es algo nuevo… 3.1 LA INGENIERÍA GENÉTICA. La ingeniería genética es una parte de la biotecnología que se basa en la manipulación y transferencia de ADN de un organismo a otro para la creación de variedades, la corrección de defectos genéticos o la fabricación de numerosos compuestos. 3.1 LA INGENIERÍA GENÉTICA. 3.1 LA INGENIERÍA GENÉTICA. Principales vectores de clonación. 3.2 APLICACIONES EN LA MEDICINA. FABRICACIÓN DE MEDICAMENTOS. Gracias a la tecnología del ADN recombinante se clonan los genes de algunas proteínas humanas y se introducen en microorganismos que las fabrican para su comercialización. 3.2 APLICACIONES EN LA MEDICINA. TERAPIA GÉNICA. La terapia génica consiste en la inserción de genes funcionales ausentes en el genoma de un individuo. 3.2 APLICACIONES EN LA MEDICINA. FABRICACIÓN DE VACUNAS. 3.2 APLICACIONES EN LA MEDICINA. OBTENCIÓN DE ANIMALES TRANSGÉNICOS. 3.3 APLICACIONES EN AGRICULTURA. La tecnología del ADN recombinante suele utilizar el plasmido de la bacteria “Agrobacterium tumefaciens” para introducir genes en las células vegetales. 3.3 APLICACIONES EN AGRICULTURA. Esta técnica se utiliza para: •Retraso de maduración de frutos. •Asimilación de Nitrógeno atmosférico. •Resistencia a herbicidas. •Resistencia al ataque de insectos. •Resistencia a enfermedades. •Producción de sustancias extrañas. 3.3 APLICACIONES EN AGRICULTURA. 3.4 APLICACIONES EN PRODUCCIÓN ANIMAL. La biotecnología, una ciencia por descubrir... GFP. Proteína verde fluorescente. Osamu Shimomura, Martin y Roger Tsien Chalfant Permiten ver procesos previamente invisibles, como el desarrollo de neuronas, cómo se diseminan las células cancerosas, el desarrollo de la enfermedad de Alzheimer, el crecimiento de bacterias patogénicas, la proliferación del virus del SIDA, entre otros. La biotecnología, una ciencia por descubrir... La biotecnología, una ciencia por descubrir... La biotecnología, una ciencia por descubrir... Manuel Ruiz. UCO. “C. elegans” gen NLGN1 3.5 OTRAS APLICACIONES INDUSTRIALES. Aminoácidos. Enzimas. Plásticos biodegradables. Adhesivos biológicos. Caucho. Fibras especiales. 3.6 MEJORA DEL MEDIO AMBIENTE. Absorción de metales pesados. Degradación de hidrocarburos. Eliminación de nitratos. ACTIVIDADES 13, 15, 17, 19. PÁGINA 105. 4. LA REPRODUCCIÓN ASISTIDA. Se llama reproducción asistida al conjunto de técnicas destinadas a la reproducción de seres vivos de forma artificial mediante la manipulación de sus gametos. 4. LA REPRODUCCIÓN ASISTIDA. INSEMINACIÓN ARTIFICIAL (IA). Esta técnica consiste básicamente en concentrar los espermatozoides para depositarlos en el aparato genital femenino en el momento en el que se está produciendo la ovulación. Tratamiento muy sencillo utilizado ampliamente en ganadería también. 4. LA REPRODUCCIÓN ASISTIDA. FECUNDACIÓN IN VITRO (FIV). La fecundación in vitro consiste en la fecundación de óvulos con espermatozoides fuera del cuerpo de la madre, en un medio de cultivo, para después transferir los embriones al útero materno con el fin de que se desarrollen. Mujer sometida a tratamiento hormonal para producción de ovocitos. Los ovocitos se obtienen mediante un laparoscopio por aspiración. En el lab se realiza la fecundación in vitro. A los 24-48 horas de la fecundación se utiliza un catéter para transferir 1 o 2 embriones al útero. Por eso esta técnica es conocida como FIVET (fecundación in vitro con transferencia de embriones). 4. LA REPRODUCCIÓN ASISTIDA. FECUNDACIÓN IN VITRO (FIV). 4.2 CONSERVACIÓN DE EMBRIONES. La conservación de embriones se realiza por criocongelación, introduciéndolos en nitrógeno líquido a -196ºC. En el caso de la especie humana, si la pareja lo autoriza, los embriones son congelados para ser transferidos en otro ciclo, sin tener que repetir las primeras fases de la FIVET. Se cree que en España existen más de 30 000 embriones congelados sobrantes de la FIVET: Usar los embriones para la investigación. Destruir los embriones. Se plantea adopción prenatal. ACTIVIDADES 21, 24, 25, 29. PÁGINA 105. 5. LA CLONACIÓN Y LA BIOÉTICA. La clonación es una técnica mediante la cual, a partir de una célula somática o del núcleo de una célula de un individuo, se obtienen unos o varios nuevos individuos idénticos entre si e idénticos al original. 5. LA CLONACIÓN Y LA BIOÉTICA. Tipos de clonación. CLONACIÓN POR GEMACIÓN. Consiste en la separación de las células del embrión en un estado inicial de desarrollo, de modo que cada una de las células dé lugar a un embrión distinto. Obtenemos gemelos monocigóticos pero no idénticos a los padres. 5. LA CLONACIÓN Y LA BIOÉTICA. Tipos de clonación. CLONACIÓN POR TRANSFERENCIA NUCLEAR. Es la auténtica clonación, porque origina individuos idénticos al original. Mediante esta técnica se extrae el núcleo de una célula de un organismo y se introduce en un óvulo de otro individuo de la misma especie, al que previamente se había extraído su núcleo. 5. LA CLONACIÓN Y LA BIOÉTICA. 5.2 Aplicaciones de la clonación. MEDICINA. 5. LA CLONACIÓN Y LA BIOÉTICA. 5.2 Aplicaciones de la clonación. GANADERÍA. 5. LA CLONACIÓN Y LA BIOÉTICA. 5.2 Aplicaciones de la clonación. CONSERVACIÓN DE ESPECIES. 5. LA CLONACIÓN Y LA BIOÉTICA. 5.3 LA CLONACIÓN HUMANA. En el ser humano, la verdadera clonación es por ahora “teórica”, pero si se pudiera realizar tendría dos usos, la reproducción y la investigación. 1) Clonación humana reproductiva. Es la que está destinada a la creación de seres humanos. Está prohibida en nuestro país y en la mayoría de los países desarrollados. 5. LA CLONACIÓN Y LA BIOÉTICA. 5.3 LA CLONACIÓN HUMANA. 2) Clonación humana no reproductiva o terapéutica. 5. LA CLONACIÓN Y LA BIOÉTICA. 5.4 LA BIOÉTICA. Es el conjunto de principios que permiten afrontar con responsabilidad los problemas que el desarrollo de la tecnología plantea a un mundo en plena crisis de valores. BIOÉTICA GENERAL. Trata de los fundamentos éticos, de los valores y principios que deben dirigir el juicio ético. BIOÉTICA ESPECIAL. Trata de temas específicos, como la manipulación de embriones, el aborto, la ingeniería genética, la eugenesia, la eutanasia, la clonación. ACTIVIDADES 32, 33, 34. PÁGINA 115.