Biotecnologia ii

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BIOTECNOLOGA

BIOTECNOLOGACualquier proceso tecnolgico que permita obtener recursos (frmacos, alimentos u otras sustancias de utilidad ) empleando seres vivos.Muchos procesos conocidos desde antiguo como la fabricacin de pan, la obtencin de queso, vino, tintes, tcnicas de cultivo, de ganadera, . son procesos biotecnolgicos.Pero la BIOTECNOLOGA MODERNA implica la utilizacin de la INGENIERIA GENTICA, queconsiste en tcnicas para la manipulacin del ADN .

CAMPOS DE APLICACIN DE LA INGENIERIA GENTICA:

Agricultura y GanaderaMedicina y FarmaciaIndustria Produccin de energaDescontaminacin ambiental (Biorremediacin)Investigaciones policialesEstudios evolutivos

TCNICAS DE INGENIERIA GENTICA

Tecnologa del ADN recombinante: consiste en insertar fragmentos de ADN de un organismo en otro, permite obtener organismos transgnicos

Tcnica PCR (Reaccin en cadena de la polimerasa): permite obtener grandes cantidades de ADN a partir de una cantidad pequea

Secuenciacin: permite leer la secuencia de bases nitrogenadas de un fragmento de ADN

TECNICAS DE INGENIERIA GENTICAA) TECNOLOGA DEL ADN RECOMBINANTE: permite aislar un fragmento de ADN de un organismo (transgn) e insertarlo en el ADN de otro organismo que puede ser de otra especie.Esta tcnica permite la obtencin de transgnicos: organismos que portan genes de otra especie

Dentro de los transgnicos podemos diferenciar:

a) Clonacin molecular: se utilizan microorganismos y la finalidad es obtener de forma continua grandes cantidades de una sustancia determinada que producen estos microorganismos a los que se les ha insertado un gen de otra especie.Ejemplo, la sntesis de insulina humana a partir de bacterias o levaduras, para ello se incorpora a estos microorganismos el gen humano que codifica la sntesis de esta protenaOtras producciones: hormona del crecimiento, factores de coagulacin, antgenos para vacunas, antibiticos, aminocidos, enzimas para mejorar la actividad de detergentes,

b) Obtencin de organismos transgnicos u Organismos Modificados Geneticamente (OMG)Aplicaciones:En la agricultura, plantas resistentes a condiciones ambientales (sequa, suelos salinos, suelos pobres), enfermedades, herbicidas, mejorar la calidad nutritiva, prologar el proceso de maduracin, aumentar la productividad, etcEn la ganadera: animales ms productivos y resistentes

En Medicina y Farmacologa: Cultivos farmacuticos (Biofarmacia): Conseguir plantas que sintetizan frmacos en grandes cantidades e incluso se puedan administrar mediante el consumo de la propia planta (por ejemplo vacunas) Animales de laboratorio transgnicos que sirven como modelo experimental para el estudio de enfermedades y frmacosObtener rganos de animales para trasplantesGranjas farmacuticas: animales que producen frmacos y los excretan por la leche

En la industria: Obtener plsticos biodegradables, microorganismos para industria alimentariaContaminacin ambiental : Biorremediacin mediante el uso de microorganismos y plantas transgnicasObtencin de biocombustibles a partir de plantas transgnicas

Obtencin de maz resistente a insectos

B) REACCIN EN CADENA DE LA POLIMERASA, TCNICA PCRPermite obtener grandes cantidades de ADN a partir de una muestra muy pequea

Aplicaciones:

Obtencin de cantidad suficiente de ADN para su secuenciacin (leer el orden de las bases nitrogenadas) y poder determinar si existe alguna mutacin o simplemente conocer la disposicin normal de las bases (se utiliza en el estudio de los genomas)Anlisis de ADN fsilEstudios de parentesco evolutivo: el grado de similitud en el ADN permite establecer relaciones de parentesco entre especies Identificacin de especiesDeterminacin de huellas genticas, permite obtener suficiente cantidad de ADN a partir de muestras pequeas (gotas de sangre, semen, bulbo de cabello, restos de piel) para poder realizar estudios comparativos (investigaciones policiales, medicina forense, pruebas de paternidad)

C) SECUENCIACIN Consiste en poder determinar la secuencia de nucletidos (de bases nitrogenadas) de un fragmento de ADN

Permite identificar posibles mutaciones diagnosticar enfermedades asociadas a estas mutaciones: DIAGNSTICO MOLECULAR

El diagnstico molecular permite diagnosticar la enfermedad antes de que se manifieste clnicamente lo cual puede permitir un mejor control de la misma.Se utiliza en el diagnstico prenatal, en el consejo gentico y en la seleccin de embriones para evitar enfermedades hereditarias

Estas tres tcnicas han permitido el desarrollo de la TERAPIA GNICAConsiste en introducir genes sanos en clulas que presentan estos genes defectuososPara la introduccin de los genes se requiere un vector o vehculo que puede ser un virus, o ms recientemente preparados moleculares.La terapia gnica puede ser la solucin para corregir las enfermedades hereditarias y algunos tipos de cnceres.Existen dos mtodos:Terapia gnica in vivo: se inocula al paciente directamente con el vector y los genes que deben alcanzar las clulas diana o blanco.

Terapia gnica ex vivo: Las clulas a tratar son extradas del paciente, manipuladas en el laboratorio y finalmente reintroducidas de nuevo en el paciente

ADRENOLEUCODISTROFIA

El 'milagro' de Andy y ngelUn ensayo confirma la eficacia de la terapia gentica en una enfermedad rara Los pacientes, que estn haciendo su vida normal, han sido tres menores espaoles La investigacin supone un nuevo impulso para este tipo de tratamientos Jueves 5/11/2009El procedimiento El tratamiento al que hace referencia 'Science' consiste en la extraccin de clulas madre sanguneas obtenidas en sangre perifrica, gracias a su movilizacin desde la mdula sea con la ayuda de tratamiento farmacolgico. Una vez en el laboratorio, stas son infectadas y tratadas con el virus de inmunodeficiencia humana (VIH), que ha sido previamente modificado para evitar su efecto patgeno. De esta forma acta como un 'taxi' biolgico para transportar la versin correcta del gen que est defectuoso [localizado en una regin del cromosoma llamada Xq28] que causa la enfermedad.

http://www.elmundo.es/elmundosalud/2009/11/05/neurociencia/1257443955.html

Las clulas madreLas clulas madre o clulas troncales (en ingls, stem cells) son clulas indiferenciadas que pueden dividirse indefinidamente produciendo nuevas clulas madre, pero en condiciones adecuadas se diferencian en uno o varios tipos celulares especializados.

Por lo tanto presentan tres caractersticas,son indiferenciadas, es decir, no tienen ninguna especializacin que les permita realizar una funcin determinada, tienen la capacidad de autorrenovacin (divisin)y pueden diferenciarse, son capaces de generar clulas especializadas con funciones y caractersticas muy determinadas.

TIPOS DE CLULAS MADRE

No todas las clulas madre son iguales, se diferencian por su origen y por su capacidad de diferenciacin.

CLULAS MADRE EMBRIONARIAS

CLULAS MADRE ADULTAS

CLULAS MADRE PLURIPOTENTES INDUCIDAS

CLULAS MADRE EMBRIONARIAS

Las clulas madres embrionarias (ESC, en ingls embryonic stem cells) son clulas que se obtienen de la masa celular interna del blastocisto. En esta fase embrionaria temprana (a partir del 5 da tras la fecundacin), se aprecian dos grupos de clulas: las que forman la capa superficial, de las que se ha de originar la placenta, y las que ocupan la parte interior, que forman la masa celular interna.

Estas clulas que, en condiciones normales, seguirn su proceso de diferenciacin dando lugar a los tres grupos de tejidos embrionarios (ectodermo, endodermo y mesodermo en la fase de gstrula), cuando se extraen y se colocan en un medio de cultivo adecuado pueden dar lugar a cualquier tipo celular.

Debido a esta capacidad de diferenciacin, las clulas madre embrionarias se consideran clulas pluripotentes, porque, aunque no pueden dar lugar a un organismo completo, son el origen de todos los tipos celulares y tejidos de un individuo.

PROBLEMAS

Primero, para evitar problemas de rechazo es necesario que las clulas embrionarias procedan del mismo individuo que las va a recibir. La nica manera de conseguir esto es mediante la clonacin teraputica, lo que implica la formacin de un embrin clon (con el material gentico del paciente) que ser destruido para obtener las clulas madre.

Segundo, las clulas madre embrionarias degeneran con mucha frecuencia en clulas tumorales, lo que supone un serio inconveniente.

Tercero, se precisa la destruccin de embriones para poder obtener las clulas madre embrionarias. Esto supone un dilema tico sobre el uso de estas clulas.

Cuarto, se necesitan muchos embriones para obtener una lnea celular adecuada

CLULAS MADRE ADULTAS

Se les llama clulas madres adultas (ASC, adult stem cells) porque son clulas madre que se obtienen de diversos tejidos adultos. Su principal funcin es reemplazar las clulas que mueren en un tejido u rgano.

Se ha descubierto la existencia de estas clulas en muchos tejidos como la mdula sea, tejido graso, piel e incluso en tejidos que tiene una baja tasa de renovacin celular como el tejido nervioso.

Y algo mucho ms interesante, estas clulas que inicialmente se catalogan como clulas multipotentes, pueden ser capaces de originar muchos tipos de tejidos.

Clulas madre de tejido adiposoClulas madre de la piel

Son las primeras clulas madre que se estn utilizando en medicina regenerativa y los ensayos clnicos son muy esperanzadores, para empezar tenemos dos ventajas :

Primera, no hay problemas de rechazo puesto que las clulas provienen del mismo receptor y segunda, no se trabaja con embriones

Desventajas: son escasas y difciles de cultivar.

CLULAS MADRE PLURIPOTENTES INDUCIDAS

Las clulas madre pluripotentes inducida