INGENIERÍA GENÉTICA (HUMANA):
CONCEPTO:
Es la tecnología de la manipulación y transferencia de ADN de un organismo a otro, ya que facilita la creación de nuevas especies, la corrección de defectos genéticos y la fabricación de numerosos compuestos.
Es donde todo organismo, aunque sea el más simple, tiene una gran información y esta se repite en cada una de las células del organismo y se encuentra bien organizadas que se les llaman genes, cada gen contiene información necesaria para la célula sintetice una proteína, ya que están formados por ADN.
Los genes examinan todos los aspectos de la vida de cada organismo, incluyendo metabolismo, forma, desarrollo y reproducción. Es donde de ellos depende la continuidad de la vida, puesto que constituyen el enlace esencial entre generaciones. Esta transmisión de información genética de los padres a los hijos se denomina herencia.
EJM:
Actualmente la Ingeniería Genética está trabajando en la creación de técnicas que permitan solucionar problemas frecuentes de la humanidad.
Por ejemplo, la escasez de donantes para la urgencia de transplantes. En este campo se están intentando realizar cerdos transgénicos que posean órganos compatibles con los del hombre.
Pero podemos afirmar que toda aplicación biotecnológica de la ingeniería genética consta de cuatro operaciones principales: obtención del gen en cuestión; introducción del mismo en el organismo elegido; su inducción para que elabore su proteína; y, al acabar, la recogida del producto.
CARACTERÍSTICAS:
*La Ingeniería Genética consiste en la capacidad para crear nuevas especies a partir de la combinación de genes de varias existentes, por otro lado combinando sus características.
*Permitir el cultivo de hortalizas en áreas desérticas hasta ahora estériles o aumentar el tamaño de los frutos cultivados son algunos de los adelantos que la utilización de este tipo de técnicas pueden aportar a la Humanidad, con los logros que supone hacia la erradicación del hambre en el Mundo. Lo que no se ha definido todavía es cómo compatibilizar estos objetivos con los intereses económicos de las empresas de biotecnología que los desarrollan.
*La manipulación genética de animales para potenciar la producción de sustancias aprovechables industrialmente, o para aumentar su efectividad depredadora contra insectos y plagas, son otras de las aplicaciones con las que se está trabajando, así como aumentar la resistencia de los peces al frío, hacerles crecer más deprisa o ayudarles a resistir algunas enfermedades.
Se denomina transgénico al organismo portador de material genético perteneciente a especies no emparentadas transferido a él mediante ingeniería genética. El mayor riesgo de la liberación de este tipo de especies es su capacidad de extenderse y combinarse con especies silvestres e incluso transmitirse de forma imprevisible a otros organismos relacionados. Esta posibilidad se ha denominado contaminación genética.
Alterar la evolución de las especies puede tener consecuencias imprevisibles en un equilibrio ecológico por otra parte ya muy dañado y de difícil solución.
Las técnicas de ingeniería genética alteran todas las limitaciones que la propia naturaleza pone para la relación entre organismos de especies alejadas o no emparentadas.
1.- los científicos utilizan enzimas de restricción para aislar un segmento de ADN que contiene un gen de interés, por ejemplo, el gen que regula la producción de insulina.
2.- Un plásmido extraído de su bacteria y tratado con la misma enzima de restricción puede formar un híbrido con estos extremos ‘pegajosos’ de ADN complementario.
3.- El plásmido híbrido se reincorpora a la célula bacteriana, donde se replica como parte del ADN celular.
4.- Se puede cultivar un gran número de células hijas y obtener sus productos genéticos para uso humano.
LA INGENIERÍA GENÉTICA DE PLANTAS
La ingeniería genética de plantas brinda la posibilidad de modular la expresión de genes específicos, que son importantes para un cierto proceso metabólico. Es posible incrementar la expresión de un determinado gene al transformar plantas con un gene quimérico con un promotor fuerte; o disminuir la expresión usando la tecnología del RNA en sentido inverso (anti-RNA) y así, alterar cuantitativamente el control de flujo de un proceso específico.
Pasos para crear una planta transgénica:
-Utilizando las enzimas de restricción se aísla el elemento responsable del efecto que desee lograrse, por ejemplo la superior resistencia a los herbicidas.
-El gen se inserta en un anillo de ADN autoreplicable junto con un gen de resistencia a antibióticos con el que posteriormente se seleccionarán las plantas donde la implantación ha tenido éxito.
-El anillo de ADN autoreplicable, o plásmido, se introduce en un huésped en el que se replicará utilizando enzimas del propio huésped, que puede ser un tipo de bacteria.
-Los plásmidos replicados se introducen en una bacteria adecuada para "contagiar" al tipo de planta que se desea modificar.
-Estas bacterias transmiten a células de la planta, criadas en el laboratorio, el plásmido modificado, alterando el genoma del original e incorporándole las nuevas características.
-Utilizando hormonas se regeneran plantas completas a partir de las células modificadas.
-El tratamiento con antibióticos selecciona las plantas en las que la modificación ha tenido éxito.
CLONACIÓN:
El término clonación se utiliza también en genética: esto significa sacar copias exactas, dentro de las técnicas de ADN-recombinante, de un determinado gen que interesa replicar. Ya en ese campo, la palabra clonación adquiere el sentido de hacer copias idénticas.
La clonación tiene una triple significación en la procreación asistida que es muy importante:
1.- En 1993 dos científicos de la Universidad George Washington, J. Hall y R. Stillman, ya conmovieron a la opinión pública con el anuncio de que habían logrado la clonación de embriones humanos.
- En este primer tipo lo que se hace es tomar un embrión de pocas células, todavía indiferenciadas y totipotentes, es decir, capaces de dar cada una origen a un individuo completo y dividirlo en dos. Se trataba de tres embriones humanos no viables. Se informó de que eran dispérmicos, penetrados por dos espermatozoides a los que se dividió, continuando su ulterior proceso de segmentación hasta que fueron destruidos. Como se subrayó entonces, este logro no significaba ningún verdadero avance científico, ya que estaba consolidado en el reino animal con vistas a la mejora ganadera, logrando copias de embriones procedentes de animales de gran valor. Esta técnica lo que hace en realidad es inducir artificialmente el mismo proceso que acontece, de forma natural y excepcional,
cuando surgen los gemelos idénticos.
En este caso, tomaron un óvulo –en realidad un ovocito– de una oveja hembra, cuyo núcleo es haploide, es decir, lleva la mitad de cromosomas de la especie citada; la otra mitad, lógicamente, la aporta el espermatozoide. El paso siguiente consistió en tomar un Embrión de oveja, igualmente de pocas células, por tanto indiferenciadas y totipotentes e introducir su núcleo en el óvulo previamente enucleado. De esta forma consiguieron que ese ovocito, ya diploide, se desarrollase, dando origen a una serie de ovejas que, desde el punto de vista genético, eran idénticas entre sí. Realizar esta técnica en mamíferos indica que se podría realizar en humanos y que se podrían conseguir también individuos idénticos –procedentes, por ejemplo, de parejas famosas. Es importante subrayar que, según las informaciones recibidas, varias de las ovejas tenían importantes anomalías, lo que desató las críticas de algunas asociaciones que defienden los derechos de los animales. Con posterioridad a la noticia de la oveja Dolly, se ha anunciado que se ha conseguido igualmente en dos ejemplares macacos, cuyas fotografías han recorrido también el mundo.
3.- El tercer tipo es el caso Dolly. La gran novedad ha consistido en que, al revés que en el caso anterior, no se tomó como punto de partida células embrionarias de ovejas, sino células somáticas diploides procedentes de las glándulas mamarias. Los núcleos de estas células se transfirieron a ovocitos de oveja a los que previamente se les había extraído el núcleo. La experiencia se realizó en más de 200 ovocitos, consiguiéndose el éxito únicamente en el caso de Dolly.
Este logro tenía ya un precedente al inicio de los años setenta. Gurdon consiguió aplicar la técnica explicada en el párrafo precedente a la rana africana, Xenopus laevis, naciendo una serie de renacuajos idénticos. Pero la experiencia no se había conseguido realizar en mamíferos, a pesar de haberse intentado en ratones. La gran dificultad estriba en que, aunque es verdad que todas las células somáticas llevan todos los cromosomas característicos de una especie, sin embargo ha tenido lugar el proceso de diferenciación, lo cual conlleva el imprinting, la activación de unos genes y la desactivación de otros. Este proceso de diferenciación es el responsable de que las células embrionarias pierdan su totipotencia y se conviertan en células hepáticas, cardíacas, musculares... o de las glándulas mamarias.
TIPOS DE CLONACIÓN:
Hay dos técnicas muy diferentes:
CLONACIÓN POR EXCISIÓN EMBRIONARIA:
Este es un proceso similar al que se produce cuando nacen gemelos. Es cuando el embrión tiene 4 u 8 células, donde cada una de ellas es totipotente, y si se separa de las demás puede originar un embrión gemelo del otro. La separación artificial se llama fisión gemelar, embryo-splitting, o clonación por fisión.
CLONACIÓN POR TRANSPLANTE NUCLEAR:
Se toma un óvulo o un embrión unicelular y se le extrae el núcleo; se toma una célula adulta y se funde con lo anterior; el resultado es una célula con el núcleo y cromosomas de la adulta, envuelta en un citoplasma de una célula totipotente. Por lo tanto esta nueva célula es también totipotente y desarrolla un nuevo ser, casi idéntico al adulto inicial. Casi, pues también el citoplasma influye en el resultado.
LA CLONACIÓN HUMANA TERAPÉUTICA
Se le llama terapéutica a una clonación por transplante nuclear que busca curar una enfermedad. Tan solo la idea es crear un clon, tomar de él lo que se necesite y matarlo.
CONNOTACIONES ÉTICAS Y SOCIALES
- Un científico decide qué patrimonio genético va a tener un ser humano, y nadie desea que le manipulen tan profundamente.
- El clonado sería una copia de un original. Su dignidad es menor. Puede hablarse de copia defectuosa según se parezca al original.
- El clonado no es fruto del amor humano conyugal, sino un producto de fabricación. El clonado es utilizado para satisfacer deseos ajenos.
- Las relaciones familiares se alteran. Por ejemplo, una mujer podría ser gemela de su madre y carecer de padre.
- La mujer pierde valor en su maternidad, y pasa a ser un útero de alquiler o prestadora de óvulos.
VOCABULARIO:
ADN ó DNA.-
Es la molécula que en los cromosomas es el depositario de la información genética en todos los organismos (con la excepción de algunos pocos virus en los cuales el material hereditario es el ácido ribonucleico ARN). La información codificada por el ADN determina la estructura y función de un organismo. También se le considera a la molécula con una doble hebra que se mantienen juntas por uniones lábiles entre pares de bases de nucleótidos. Los nucleótidos contienen las bases Adenina(A), guanina (G), citosina (C) y timina (T).
Bacterias Transgénicas.-
Se utilizan para producir proteínas, como la insulina humana que antes se obtenía sólo de otros animales, también se obtienen otros productos como hormonas.
Bancos Genéticos.-
Colecciones de material genético relacionado con una especie, que ha sido colectado en la naturaleza, organismos vivos o momificados, y se mantienen como tales por diversos medios biotecnológicos.
Bioética.-
Estudio de la conducta humana en el campo de las ciencias biológicas y la atención a la salud según los valores y principios morales.
Biotecnología.-
Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos. Técnicas que involucran el uso y manipulación de los organismos vivos para fabricar productos comerciales, se incluye el cultivo de células, transferencia de embriones y tecnología de ADN recombinante (ingeniería genética). También se considera a cualquier técnica que usa sistemas biológicos u organismos vivos (o partes de organismos) para modificar productos o procesos, mejorar plantas o animales, y desarrollar microorganismos para usos específicos.
Características Fenotípicas.-
El fenotipo es la apariencia de un individuo. Las características fenotípicas son las que se pueden ver, palpar o sentir de un organismo vivo.
Características Genotípicas.-
El genotipo de un individuo es su composición genética total. El genotipo determina todas las características de un organismo, tanto las internas como las externas.
Genética.-
Es la ciencia de la herencia. Estudia las estructuras internas de los seres vivos que determinan las características propias de cada organismo, y la forma en que se transmiten de padres a hijos.
Genes.-
Unidad física, funcional de la herencia, que se encuentran en una secuencia específica a lo largo de un ADN o molécula de ARN. Los genes se encuentran en los cromosomas de cada célula de un individuo, por lo que se considera un segmento de la cadena de ADN que define una característica específica. También se les considera a una secuencia de nucleótidos ordenada ubicada en una posición especial de un cromosoma. Un gen contiene el código específico de un producto funcional.
Genoma.-
Es todo el material genético de los cromosomas de un organismo o especie en particular. También se le llama genoma a la totalidad del material genético de un organismo o el número total de cromosomas, es decir todo el D.N.A (ácido desoxirribonucleico) de un organismo, incluido sus genes, los cuales llevan la información para la elaboración de todas las proteínas requeridas por el organismo, determinando así el aspecto, el funcionamiento, el metabolismo, la resistencia a infecciones y otras enfermedades, y también algunos de sus procederes.
Germoplasma.-
Es la variabilidad genética total, representada por células germinales o semillas, disponible para una población de organismos en particular. También es el conjunto de materiales con información genética presente en una especie o población particular de plantas o animales.
Ingienería Genética.-
Tecnología que permite la recombinación genética entre formas de vida de la misma o de diferente especie, de acuerdo a un interes o necesidad. Las recientes tecnologías de la ingeniería genética como las llamadas "terminator" y "traitor" alteran las semillas mediante procedimientos de ingeniería genética para que no puedan reproducirse naturalmente, ocasionando riesgos no sólo para las comunidades sino para la propia diversidad biológica.
Organismo Genéticamente Modicado o Transgénico.-
Son plantas o animales, creados a partir de la manipulación genética, que contienen genes trasladados de otro organismo. Este procedimiento puede hacerse entre plantas de igual especie, entre especies no relacionadas o incluso trasladar genes de una planta a un animal y viceversa. De esta manera se han roto las barreras naturales para la reproducción y creación de seres vivos, pues en condiciones naturales sólo es posible el cruzamiento de plantas o animales de la misma especie.
Planta Transgénica.-
Planta cuyo genoma contiene ADN foráneo, introducido por cualquier método de bombardeo genético.
Transgen.-
Gen foráneo introducido en un organismo o planta transgénica.
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