04/21/23 copyright (your organization) 2003 1

Herramientas para las ciencias de la vida

Biotecnology

Sesión de aprendizaje N°2Sesión de aprendizaje N°2

ADN RECOMBINANTE E

INGENIERÍA GENÉTICA

06/09/2011 Q.F. Jéssica Bardales Valdivia 3

TECNOLOGÍA DEL DNA RECOMBINANTE

Principio 1970•DNA molécula más difícil analizar•Enormemente larga•Químicamente monótona

Actualmente•DNA molécula más fácil de estudiar•Es posible separar regiones determinadas del DNA•Obtenerlas en cantidades prácticamente ilimitadas•Determinar su secuencia de nucleótidos a una velocidad de varios cientos de nucleótidos al día.•Un gen puede ser alterado y transferido a células en cultivo o a la línea germinal de animales

Impacto en la biología celular• Determinar las funciones de muchas

proteínas y de sus dominios• Resolver complejos mecanismos de

regulación génica en eucariotas• Disponer de grandes cantidades de

proteínas minoritariasA nivel comercial

• Producción a gran escala de hormonas peptídicas y vacunas a bajo coste y trabajo

Impacto en la biología celular• Determinar las funciones de muchas

proteínas y de sus dominios• Resolver complejos mecanismos de

regulación génica en eucariotas• Disponer de grandes cantidades de

proteínas minoritariasA nivel comercial

• Producción a gran escala de hormonas peptídicas y vacunas a bajo coste y trabajo

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 4

El avance de la ingeniería genética dependió de tres descubrimientos

independientes:

El avance de la ingeniería genética dependió de tres descubrimientos

independientes:

1. El descubrimiento de las enzimas de restricción.

2. Presencia en las bacterias de moléculas de ADN circular extracromosómico de replicación independiente (plásmidos).

3. Métodos de tratamiento de las bacterias para que puedan captar ADN de un plásmido y adquirir nuevas propiedades.

1. El descubrimiento de las enzimas de restricción.

2. Presencia en las bacterias de moléculas de ADN circular extracromosómico de replicación independiente (plásmidos).

3. Métodos de tratamiento de las bacterias para que puedan captar ADN de un plásmido y adquirir nuevas propiedades.

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 5

Aplicaciones de la ingeniería genética:

Aplicaciones de la ingeniería genética:

1. Sistemas de diagnóstico.2. Producción de insulina humana

y de la hormona del crecimiento por bacterias.

3. Producción de diversas vacunas.

1. Sistemas de diagnóstico.2. Producción de insulina humana

y de la hormona del crecimiento por bacterias.

3. Producción de diversas vacunas.

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 6

ORGANIZACIÓN BÁSICA DE LOS ORGANISMOS VIVOS

ORGANIZACIÓN BÁSICA DE LOS ORGANISMOS VIVOS

LA CELULA

• Todos los organismos vivientes, ya sean bacterias, levaduras, animales o vegetales o humanos, comparten características comunes. Todos los organismos, con la posible excepción de los virus, tienen una composición común que consiste en ácidos nucleicos (ADN y ARN) y proteínas.

LA CELULA

• Todos los organismos vivientes, ya sean bacterias, levaduras, animales o vegetales o humanos, comparten características comunes. Todos los organismos, con la posible excepción de los virus, tienen una composición común que consiste en ácidos nucleicos (ADN y ARN) y proteínas.

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 7

• La molécula de ADN es la que constituye los genes, los que a su vez contienen toda la información requerida para formar y controlar el organismo.

• La información contenida en el ADN se transfiere al resto del organismo para ejercer su función de la manera como la información almacenada en el disco duro de una computadora necesita ser leída.

• La molécula de ADN es la que constituye los genes, los que a su vez contienen toda la información requerida para formar y controlar el organismo.

• La información contenida en el ADN se transfiere al resto del organismo para ejercer su función de la manera como la información almacenada en el disco duro de una computadora necesita ser leída.

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 8

• El flujo de información desde el ADN hacia el resto de la célula está mediada por moléculas de ARN, las cuales finalmente dirigen la síntesis de proteínas que, como componentes estructurales o como enzimas, dirigen y controlan muchas de las funciones del organismo.

• El proceso de transferir la información genética del ADN a las moléculas de ARN se conoce como transcripción. La transferencia de información desde la molécula de ARN a las proteínas se conoce como traducción.

• El flujo de información desde el ADN hacia el resto de la célula está mediada por moléculas de ARN, las cuales finalmente dirigen la síntesis de proteínas que, como componentes estructurales o como enzimas, dirigen y controlan muchas de las funciones del organismo.

• El proceso de transferir la información genética del ADN a las moléculas de ARN se conoce como transcripción. La transferencia de información desde la molécula de ARN a las proteínas se conoce como traducción.

04/21/23 Jessica Bardales Valdivia 9

• Además de contener estos tres tipos de moléculas, los organismos realizan ciertas reacciones químicas conocidas colectivamente como metabolismo.

• Para crecer y dividirse, se necesita un organismo para sintetizar sus propios constituyentes celulares a partir de sustancias químicas externas y, para lograr esto, a menudo organismos diferentes tienen vías enzimáticas similares y una estructura celular básica.

• Además de contener estos tres tipos de moléculas, los organismos realizan ciertas reacciones químicas conocidas colectivamente como metabolismo.

• Para crecer y dividirse, se necesita un organismo para sintetizar sus propios constituyentes celulares a partir de sustancias químicas externas y, para lograr esto, a menudo organismos diferentes tienen vías enzimáticas similares y una estructura celular básica.

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 10

TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR

TIPOS DE ORGANIZACIÓN CELULAR

• La estructura celular de los organismos vivos (sin incluir a los virus), han permitido dividirlos en dos tipos celulares: procariotas y eucariotas.

• La diferencia fundamental entre ambos tipo celulares radica en si los cromosomas están contenidos en un núcleo bien definido (con membrana nuclear, aislado del citoplasma).

• La estructura celular de los organismos vivos (sin incluir a los virus), han permitido dividirlos en dos tipos celulares: procariotas y eucariotas.

• La diferencia fundamental entre ambos tipo celulares radica en si los cromosomas están contenidos en un núcleo bien definido (con membrana nuclear, aislado del citoplasma).

04/21/23 copyright (your organization) 2003 11

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 12

PROCARIOTASPROCARIOTAS

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 13

Partes de una bacteriaPartes de una bacteria

04/21/23 copyright (your organization) 2003 14

ACIDOS NUCLEICOSACIDOS NUCLEICOS

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 15

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 16

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 17

04/21/23 copyright (your organization) 2003 18

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 19

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 20

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 21

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 22

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 23

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 24

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 25

• El ADN de los procariotas es circular y está en uno o dos cromosomas. El contenido de ADN es bajo como en Escherichia coli (3.8 x 103 pares de kilobases).

• Los eucariotas tienen complejidad genética mayor y grandes cantidades de ADN.

• Las moléculas de ADN lineal tienen la forma de los cromosomas ubicados en el núcleo.

• Los eucariotas inferiores, como los hongos, tienen poca cantidad de ADN, por ejemplo Sacharomyces cerevisiae tiene 34 pequeños cromosomas con aproximadamente 14 x 103 pares de kilobases por célula.

• El ADN de los procariotas es circular y está en uno o dos cromosomas. El contenido de ADN es bajo como en Escherichia coli (3.8 x 103 pares de kilobases).

• Los eucariotas tienen complejidad genética mayor y grandes cantidades de ADN.

• Las moléculas de ADN lineal tienen la forma de los cromosomas ubicados en el núcleo.

• Los eucariotas inferiores, como los hongos, tienen poca cantidad de ADN, por ejemplo Sacharomyces cerevisiae tiene 34 pequeños cromosomas con aproximadamente 14 x 103 pares de kilobases por célula.

04/21/23 Jéssica Bardales Valdivia 26