La biotecnologia pot semblar una ciència molt nova, una ciència del segle XX

Però no és ben bé així…

Des de fa segle es fa la selecció del bestiar… o quan s’utilitzen organismes vius per fer productes alimentaris… pa, iogurt, cervesa…

El que passa és que la biotecnologia actual fa servir tècniques molt avançades que permeten la manipulació de l’ADN…

•Detectar i tractar malalties,

•Obtenir o modificar diferents productes

•Transferir gens d’un organisme a un altre

•Millorar espècies animals o vegetals

•Desenvolupar microorganismes per diferents usos

PRODUCCIÓ DE SUBSTÀNCIES TERAPÈUTIQUES: VACUNES, HORMONES …

PRODUCCIÓ D’ALIMENTS: MILLORAR COLLITES, RESISTÈNCIA A PLAGUES, CLIMA, SAL, MILLORAR LA QUALITAT NUTRICIONAL,

ELIMINACIÓ DE METALLS PESATS: VEGETALS I BACTERIS QUE NETEGEN EL MEDI

BIOREMEDIACIÓ: FONGS I BACTERIS QUE ELIMINEN SUBSTÀNCIES COM HIDROCARBURS O DIFERENTS SUBSTÀNCIES TÒXIQUES

PRODUCCIÓ D’ENERGIA: FERMENTACIÓ DE RESIDUS (GAS), DE SUCRES (BIOETANOL)

INSULINA

Replicació del virus de

la SIDA

8. L’ENGINYERIA GENÈTICA

L’enginyeria genètica és la manipulació de l’ADN d’un organisme per aconseguir un objectiu pràctic.

Com es fa?

*** TRANSFERÈNCIA D’UN O MÉS GENS (fins i tot entre espècies diferents)

Així obtenim un ORGANISME TRANSGÈNIC (genoma modificat).

ADN Recombinant = fabricat artificialment i prové d’ADN d’orígens diferents

NECESSITEM:

•enzims de restricció (tallar)

• vector de transferència (plasmidis o virus)

• ligases d’ADN (unir)

UN PROJECTE D’ENGINYERIA GENÈTICA

1. Localització i aïllament del gen que es vol transferir

2. Selecció del vector

3. Unió de l’ADN elegit i l’ADN del vector

4. Inserció del vector amb el gen transferit a la cèl·lula hoste

5. Multiplicació de l’organisme transgènic

APLICACIONS DE L’ENGINYERIA GENÈTICA• Obtenció de fàrmacs (insulina, factors de la coagulació, vacunes…)

• La millora en la producció agrícola i animal (herbicídes, valor nutritiu, producció de substàncies diverses…)

• La teràpia gènica (canviar el gen defectuós)

Teràpia gènica (a fons):

In vivo

In vitro

ELS ALIMENTS TRANSGÈNICS:

• modificació dels vegetals i animals (fet molt antic i lent)

• enginyeria genètica (fet recent i ràpid)

• ORGANISME TRANSGÈNIC --- introducció, supressió o modificació d’un gen

(TRANSGÈN)

Objectiu:

• obtenció d’una determinada proteïna

• expressió d’una determinada característica

(conservació i maduració, resistència, valor nutricional i característiques organolèptiques….)

Pèrdua de biodiversitat – resistències (antibiòtics, organismes) – salut?

LA CLONACIÓ reproductiva

LA CLONACIÓ terapèutica

• regenerar teixits

• tractar malalties

*** cèl·lules mare obtingudes de

(embrions, cèl·lules somàtiques)

BIOÈTICA• no es poden clonar humans

•Utilització d’embrions excedents de tractaments de fertilitat

IMPLICACIONS DELS AVENÇOS EN BIOTECNOLOGIA• aplicacions positives: diagnòstic, eliminació, prevenció i curació de malalties, lluita enfront la contaminació i els residus, obtenció de nous combustibles....

• inconvenients:

1- ecològics: propagació de organismes transgènics (pèrdua de biodiversitat)

2- sanitaris: aparició de nous microbis transgènics (noves malalties)

3- socials: confidencialitat dels informes mèdics (mal ús)

4- ètics: manipulació genètica amb fins no correctes (patrimoni genètic)

5- legals: patents d’organismes i de gens (és de tots?)

NEIX EL 1980: conèixer l’ordre dels nucleòtids en les cadenes d’ADN humanes

Esforç internacional:

• identificar els gens humans i el seu lloc en els diferents cromosomes

• seqüenciar cada gen.

• determinar la funció de cada gen.

CONEIXEMENTS ACTUALS

El genoma humà està seqüenciat

RESULTATS:

• 25.000 GENS – no hi ha relació directa entre la complexitat d’un organisme i la quantitat d’ADN

• genoma humà: 2.900 milions de parells de bases

• molts gens prevenen de microorganismes antics

• entre els humans en assemblem en un 99,99% (raça?)

• un gen = més d’una proteïna

• ADN sense conèixer (la major part)

REPTE:

• moltes proteïnes i pocs gens?

• PROTEÒMICA – estudi de conjunts complets de proteïnes que codifiquen els genomes.