BIOTECNOL OGIA GENETICA

DEFINICION DE BIOTECNOLOGIAUn conjunto de innovaciones tecnolgicas que se basa en la utilizacin de microorganismos y procesos microbiolgicos para la obtencin de bienes y servicios y para el desarrollo de actividades cientficas de investigacin. la biotecnologa no representa nada nuevo, ya que tanto la utilizacin de microorganismos en los procesos de fermentacin tradicionales, as como las tcnicas empricas de seleccin gentica y de hibridacin, se han usado a lo largo de toda la historia de la humanidad. DEFINICION DE GENETICA

LA HISTORIA DE LA BIOTECNOLOGA PUEDE DIVIDIRSE EN 4 PERIODOS El primero corresponde a la era anterior a Pasteur y sus comienzos de seleccin de plantas y animales y sus cruzas, y a la fermentacin como un proceso para preservar y enriquecer el contenido protenico de los alimentos. Era tecnologa sin ciencia subyacente en su acepcin moderna. La segunda era biotecnolgica comienza con la identificacin, por Pasteur, de los microorganismos como causa de la fermentacin y el siguiente descubrimiento por parte de Buchner de la capacidad de las enzimas, extradas de las levaduras, de convertir azcares en alcohol. Estos desarrollos dieron un gran impulso a la aplicacin de las tcnicas de fermentacin en la industria alimenticia y al

La tercera poca se caracteriza por desarrollos en cierto sentido opuestos, ya que por un lado la industria petroqumica tiende a desplazar los procesos biotecnolgicos de la fermentacin, pero por otro, el descubrimiento de la penicilina por Fleming en 1928, sentara las bases para la produccin en gran escala de antibiticos. La cuarta era de la biotecnologa es la actual. Se inicia con el descubrimiento de la doble estructura axial del cido "deoxi-ribonucleico" ( ADN) por Crick y Watson en 1953, seguido por los procesos que permiten la inmovilizacin de las enzimas, los primeros experimentos de ingeniera gentica realizados por Cohen y Boyer en 1973 y aplicacin en 1975 de la tcnica del "hibridoma"

Las nuevas biotecnologas pueden agruparse en cuatro categoras bsicas: Tcnicas para el cultivo de clulas y tejidos. Procesos biotecnolgicos, fundamentalmente de fermentacin, y que incluyen la tcnica de inmovilizacin de enzimas. Tcnicas que aplican la microbiologa a la seleccin y cultivo de clulas y microorganismos.

Desde un punto algo diferente, es posible agrupar las tecnologas que forman parte de la biotecnologa en los seis grupos siguientes: Cultivos de tejidos y clulas para: la rpida micropropagacin "in vitro" de plantas, la obtencin de cultivos sanos, el mejoramiento gentico por cruza amplia, la preservacin e intercambio de "germoplasma", la "biosntesis" de "metabolitos" secundarios de inters econmico y la investigacin bsica. El uso de enzimas o fermentacin microbiana, para la conservacin de materia primas definidas como sustratos en determinados productos, la recuperacin de estos productos, su separacin de los caldos de fermentacin y su purificacin final. Tecnologa del "hibridoma", que se refiere a la

Ingeniera de protenas, que implica la modificacin de la estructura de las protenas para mejorar su funcionamiento o para la produccin de protenas totalmente nuevas. Ingeniera gentica o tecnologa del "ADN", que consiste en la introduccin de un "ADN" hbrido, que contiene los genes de inters para determinados propsitos, para capacitar a ciertos organismos en la elaboracin de productos especficos, ya sean estos enzimas, hormonas o cualquier otro tipo de protena u organismo. Bioinformtica, que se refiere a la tcnica basada en la utilizacin de protenas en aparatos electrnicos, particularmente sensores biolgicos y

Las aplicaciones de esta tcnica se dan en tres reas fundamentales: a) rpida micropropagacin "in vitro" de plantas, b) desarrollo "in vitro" de variedades mejoradas y c)produccin de "metabolitos" secundarios de inters econmico para el cultivo de clulas de plantas Las ventajas principales del cultivo "in vitro" de plantas son: a) rpida reproduccin y multiplicacin de cultivos b) obtencin de cultivos sanos, libres de virus y agentes patgenos; c) posibilidad de obtener material de siembra a lo largo de todo el ao (no estar sujetos al ciclo estacional) d) posibilidad de reproducir especies de difcil reproduccin o de reproduccin y crecimientos lentos

GENE

El gen es una secuencia determinada de nucletidos de uno de los lados de la escalera del cromosoma referenciado. La secuencia puede llegar a formar protenas, o sea inhibidas, dependiendo programa asignado del para la clula que aporta los cromosomas. Es un segmento corto de ADN que se le dice al cuerpo como producir una protena especifica .Hay aproximadamente 30,000 genes en cada clula del cuerpo humano y al combinacin de todos lo genes constituyen el

Los genes estn localizados en hebras de ADN, de manera similar a una sarta de cuentas. Las hebras de ADN conforman los cromosomas Los cromosomas son pares a parecidos de una copia de un gen especifico. El gen se encuentra en la misma posicin en cada cromosoma. En las mujeres, un cromosoma obtiene un gen de la En los hombres, un gen madre y el otro cromosoma apareado tiene el solo cromosoma provienedela del padre. madre y un cromosoma apareado proviene del padre .Los rasgos genticos, como el color de ojos se describe como dominantes o recesivos . vLos rasgos dominantes son controlados por un gen en par vLos rasgos recesivos

TIPOS DE GENES Hay algunos genes que son traducidos a protenas, si no que cumplen su funcin en forma de ARN. Entre estos encontramos genes de ARN transferente, ARN ribosmico, ribosomas y otros Algunos genes han ARN pequeos de funcin sufridos procesos de diversas. Mutacin y otros fenmenos de reorganizacin y han dejado de ser funcionales, pero persisten los genomas de los seres vivos.Aldejar de tener funcin se denominan pseudogenes y pueden ser

NUMERO DE GENES EN ALGUNOS ORGANISMOS

AD N

DEFINICION: Es un tipo de acido nucledo, una macromolcula que forma parte de todas las clulas . Contiene la informacin gentica usada en el desarrollo y en el funcionamiento de los organismos vivos conocidos y de algunos virus, siendo el responsable de su transmisin hereditaria. Desde el punto de vista qumico el ADN es un polmero de nucletidos, es decir, un polinucleotico. Un polmero es un compuesto formado por muchas unidades simples conectadas entre si. En el ADN, cada unidad simple es un nucletido y cada nucletido a su vez, esta formado por una azcar (la desoxirribosa), una base nitrogenada (que puede seradenida A , tiamina T ,citosina C o guanina G) y un grupo

El ADN esta formado por dos cadenas dispuestas de forma anti paralela y con las bases nitrogenadas enfrentadas; en su estructura tridimensional, se distinguen distintos niveles 3. Estructura primaria . Secuencia de nucletidos encadenados. Es en estas cadenas donde se encuentra la informacin gentica, y dado que el esqueleto es el mismo para todos, la diferencia de la informacin radica en la distinta secuencia en bases nitrogenadas. Estas secuencias presentan un cdigo, que determina una informacin u otra, segn el orden de las bases 4. Estructura secundaria Es una estructura en doble elice.

4. Estructura terciaria Se refiere a como se almacena el ADN en u n espacio reducido, para formar los cromosomas. Varia segn su crter de organismos procariontes o eucariontes: 3. En procariontes el ADN se pliega como un sper elice, generalmente en forma circular y asociada a una pequea cantidad de protenas 4. En eucariotas, dado que la cantidad de ADN de cada cromosoma es muy grande, el empaquetamiento a de ser mas complejo y compacto ; para ello se necesita la presencia de protenas , como la histonas y otras protenas de naturaleza no histonica (en los espermatozoides estas protenas son las protaminas )

FUNCIONES BIOLOGICAS Las funciones biolgicas del ADN incluyen el almacenamiento de informacin (genes y genomas) , la codificacin de protenas (trascripcin y traduccin) y su auto duplicacin (replicacin del ADN) para asegurar la trasmisin de la informacin de las clulas hijas durante la divisin celular. La replicacin del ADN es el proceso por el cual se obtiene copias o replicas idnticas a una molcula de ADN . E s fundamental para la transferencia de la informacin gentica de una generacin a la siguiente y, por ende es la base de la herencia. El mecanismo consiste esencialmente en la separacin de las dos hebras de la doble elice, las cuales sirven de molde para la posterior sntesis de cadenas complementarias a cada una de ellas. El resultado final son dos molculas idnticas a la original. Este tipo de replicacin de denomina semiconservativa debido a que cada una d las dos molculas resultantes de la duplicacin

Genoma humano

DEFINICION: El genoma humano es el numero total de cromosomas del cuerpo. Las cromosomas contiene aproximadamente 30,000 genes los responsables de la herencia. Los genes de un genoma es el numero total de cromosomas, o sea todo el ADN ( acido desoxirribonucleico) de un organismo , incluido sus genes, los cuales llevan la informacin para la elaboracin de todas las protenas requeridas por el organismo , y las que determinan el aspecto, el funcionamiento , el metabolismo, la resistencia a infecciones y otras enfermedades, tambin algunos de

La importancia de conocer acabadamente el genoma es que todas las enfermedades tienen un componente gentico tanto las hereditarias como las resultantes de respuestas corporales al medio ambiente El proyecto genoma humano es una investigacin internacional que busca seleccionar un modelo de organismo humano por medio del mapeo de la secuencia de su ADN se inicio el 1990 con el que se pretenda registrar los 40.000 genes que codifican la informacin necesaria para construir y mantener la vida Qu objetivos da el descubrimiento del genoma humano ? Los objetivos del Proyecto son: Identificar los aproximadamente 30.000 - 40.000 genes humanos en el ADN. Determinar la secuencia de 3 billones de bases qumicas que conforman el ADN. Acumular la informacin en bases de datos. Desarrollar de modo rpido y eficiente tecnologas de secuenciacin.

El DNA que conforma el genoma, contiene toda la informacon necesaria para construir y mantener la vida desde una simple bacteria hasta el organismo humano La molecula de ADN consiste de dos hebras arrolladas helicoidalmente De que constan la cadena de ADN? Cada hebra es un acomodamiento linear de unidades similares repetidas llamadas nucleotidos, los que se componen de un azcar, un fosfato y una base nitrogenada. Cuatro bases diferentes estn presentes en la molecula de ADN y son: Adenina (A) Timina (T) Citosina (C) Guanina (G) Los cromosomas contienen aproximadamente igual cantidad de

5.-Que ocurre cuando hay una anomaliaen los cromosomas? Las anomalas cromosmicas mayores incluyen la prdida o copias extra, o prdidas importantes, fusiones, translocaciones detectables microscpicamente. As, en el Sindrome de Down se detecta una tercer copia del par 21 o trisoma 21. Otros cambios son tan sutiles que solo pueden ser detectados por analisis molecular, se llaman mutaciones. Toda persona posee en sus cromosomas frente a cada gen paterno su correspondiente gen materno. Cuando ese par de genes materno-paterno (grupo alemorfo) son determinantes de igual funcin o rasgo hereditario, se dice que el individuo es homocigtico para tal rasgo, por el contrario se dice que es

De que nos sirve conocer la Informacion Genetica? Desde un punto de vista no cientfico, el mapa del genoma humano es una herramienta gentica que permite estudiar la evolucin del hombre y que cambiar drsticamente la medicina actual tal como la conocemos. Ser una cambio de paradigma. Permitir el tratamiento de enfermedades hasta ahora sin cura. El conocimiento del genoma permitir que se creen nuevas drogas teraputicas que desplazarn a las anteriores en la medida que los presupuestos permitan comprarlas. De este modo se podr polarizar la industria farmacutica. Se puede comparar la medicina tradicional como a un tcnico que pone a punto un programa de computacin ajeno con otro que conoce el cdigo del mismo. Hoy ya con el conocimiento del genoma humano, conocemos el cdigo, antes slo podamos configurar el programa. Ser pues el mayor avance mdico de la humanidad.

Dentro de los llamados beneficios anticipados del Proyecto figuran a nivel de Medicina molecular, la posibilidad de mejorar el diagnostico de enfermedades, deteccin temprana de predisposiciones genticas a ciertas enfermedades, el diseo racional de drogas, terapia gnica, sistemas de control para drogas y farmacogenomas. Se puede conocer el genoma de otras especies? Si por ejemploa nivel de genomas microbianos, sirvi para explorar nuevas fuentes de energa (bioenerga), monitoreo del medio ambiente para deteccin de poluciones, proteccin contra guerra Qumica y biolgica y eficiente limpiado de residuos txicos. La identificacin de oncogenes (genes que permiten que un sujeto que se exponga a ciertas sustancias desarrolle un determinado tumor, ejemplo, quien posea el oncogn

Los problemas derivados de la investigacin gentica son la equidad en su uso por parte de aseguradoras, seguro social, escuelas, agencias de adopcin, cumplimiento de la ley, instituciones militares Otro problema es el impacto psicolgico y la estigmatizacin debido a diferencias individuales y acerca de cmo influir a la sociedad el determinismo gentico.