contenidos impartidos

UNIDAD 4. ADN y biotecnología.
CONCEPTOS BÁSICOS IMPARTIDOS (el libro puede ayudarte a entender mejor estos
conceptos).
Los seres vivos transmiten su información genética de generación en generación. Los
seres humanos han utilizado la selección “artificial” a lo largo de la Historia para
mejorar las razas de los animales domésticos y de las plantas cultivadas sin saber nada
de leyes genéticas ni de los fundamentos de la herencia de los caracteres.
En los años 1940 se llega a conocer que la información genética se almacena en una
molécula denominada ADN, pero se desconoce la forma en que lo hace.
En 1953 se describe la estructura de la molécula de ADN como una doble hélice en la
que dos hebras complementarias de bases nitrogenadas A, T, C y G se enfrentan por
parejas a lo largo de la cadena, siempre A-T y C-G. De este modo se comprende como
una célula transmite la información a la siguiente por un mecanismo de apertura de la
hélice y utilizando cada hebra como molde para sintetizar la otra hebra
complementaria. Luego cada una de las dos moléculas formadas se reparten en las dos
células hijas (una para cada una).
En los años 60 se desentraña la clave mediante la
cual el ADN es capaz de contener el código para
formar las proteínas que están constituidas por
secuencias de 20 aminoácidos diferentes: una
combinación de tres bases codifica para cada
aminoácido (el código genético). Las redundancias
no importan porque la lectura es inequívoca (la
imagen es simplemente informativa).
El ADN humano está formado por una sucesión de 3.000.000.000 de pares de bases
repartidos a lo largo de 23 fragmentos. Poseemos dos copias de esta secuencia, una
aportada por la madre y el otro por el padre.
Un gen es un fragmento de ADN que contiene el código para la síntesis de una
determinada proteína. Los humanos poseemos unos 30.000 genes repartidos en estos
23 fragmentos denominados cromosomas.
La mayor parte de esta secuencia de ADN no codifica, es decir, hay mucho ADN que no
se utiliza directamente. Puede tener otras funciones relacionadas con el control de la
síntesis, pero aun así hay fragmentos que no parecen tener ninguna utilidad y ha sido
denominado tradicionalmente “ADN basura”. Luego veremos que algún partido
podemos sacarle.
BIOTECNOLOGÍA. (apóyate en el libro para ver ejemplos o imágenes que ilustren los
conceptos).
Se conoce por este término las técnicas que nos permiten generar productos o
servicios mediante la manipulación genética de organismos.
Para ello necesitamos utilizar algunas herramientas que son específicas de esta
tecnología.
ENDONUCLEASAS o ENZIMAS DE RESTRICCIÓN. Son herramientas químicas que
funcionan a modo de tijeras que cortan el ADN por lugares específicos como por
ejemplo la enzima EcoRI que corta con extremos protuberantes o “sticky ends”. Esto
nos permitirá insertar fragmentos de ADN de unos individuos en el ADN de otros.
PCR. Técnica que permite hacer copia de ADN a
partir de una cantidad mínima y obtener
1.000.000.000 de copias en 30 ciclos que en tiempo
llevará unas dos horas. Estas copias son necesarias
para realizar las técnicas que veremos a
continuación.
Podemos transferir un fragmento de ADN de un organismo a otro. Se selecciona el
ADN donante de un organismo que contenga el gen que nos interese que se exprese
en el otro (generalmente se le añade un gen que nos sirva de marcador para saber que
la transferencia ha tenido éxito, tal como la resistencia a un determinado antibiótico).
Se inserta en el ADN de células del organismo receptor. Los asi formados se
denominan organismos transgénicos.
Algunos ejemplos de estos son : plantas con resistencia a insectos, bacterias que
degradan el petróleo o frutos que maduran más lentamente o que resisten la
putrefacción por hongos. Cuando se trata de organismos que van a ser consumidos o
que dan productos alimenticios (harinas, leches,…) hablamos de alimentos
transgénicos.
Algunas bacterias transgénicas se utilizan en la industria para producir sustancias como
la insulina, la hormona del crecimiento, etc. La industria farmacéutica está muy
implicada en este tipo de tecnología.
Una aplicación importante es la identificación genética o huella genética. En el ADN
que no codifica para proteínas se han encontrado multitud de segmentos de ADN que
consisten en repeticiones de un número variable de determinadas secuencias. Cada
uno de nosotros heredamos de nuestros padres un número concreto de cada una de
ellas. Si se toman como referencia entre 10 y 13 de estas secuencias la probabilidad de
encontrar dos individuos con la misma combinación de repeticiones es nula a efectos
prácticos. Compartimos la mitad con nuestros padres e hijos.
Esta técnica permite la identificación de paternidades o la de autores de delitos,
siempre que haya una muestra con la que comparar (ver ejemplo del libro para una
mejor comprensión).
Un clon es un conjunto de individuos idénticos genéticamente que derivan de uno.
Las células madre son células que conservan la capacidad de convertirse en cualquier
otro tipo de célula del organismo. Esta capacidad se va perdiendo a medida que el
organismo va desarrollándose. Las células madre pluripotentes son las embrionarias,
algunas del cordón umbilical y las inducidas (aquellas en las que se han eliminado los
bloqueos que les permiten diferenciarse, aunque aún no sabemos todo sobre las
consecuencias de este procedimiento).
La clonación de organismos pluricelulares consiste en sustituir el núcleo de una célula
(un óvulo por ejemplo) por el núcleo de otra célula pluripotente de otro organismo y
volver a implantarla para su desarrollo. El embrión desarrollado tendrá las
características del organismo donante.
Terapia génica: pretende la curación de enfermedades de origen genético o
hereditarias. Consiste en modificar las células del paciente eliminando o sustituyendo
los genes defectuosos en determinadas células de modo que el individuo pueda
producir aquellas sustancias que sus células no podían o eliminar aquellas sustancias
nocivas que sí producía y que causan sus enfermedad.