• Creatividad, constancia, SUERTE y ESPIONAJE.

• El secreto de la vida.

• Importancia de los difractogramas de rayos X.

• Wilkins la traicionó con la fotografía 51.

• Muere de cáncer de ovario en 1958.

• En 1962 “Los tres mosqueteros” reciben el Nobel.

DESCUBRIMIENTO DE LA ESTRUCTURA DEL ADN

COMPOSICIÓN DEL ADN

92-93

COMPOSICIÓN DEL ADN

92-93

CARACTERÍSTICAS DEL ADN

DUPLICACIÓN DEL ADN

Burbuja de replicación

CROMOSOMAS, GENES Y CARACTERES

• Hay pocos cromosomas.• Hay muchos caracteres

hereditarios determinados por el ADN existente en los genes.

• No ha más remedio que pensar que en un cromosoma habrá varios genes

CROMOSOMAS, GENES Y CARACTERES

CARIOTIPO

EXPRESIÓN INFORMACIÓN GÉNICA

EPIGENÉTICAEPIGENÉTICA

• El medio ambiente afecta la expresión de los genes y algunas modificaciones se heredan.

• Conjunto de cambios heredables en la expresión génica que no incluye alteraciones en el ADN.

• Gemelos univitelinos con comportamiento diferente.• Interviene en el desarrollo embrionario y la

diferenciación celular.• Estilo de vida y epigenética. Cáncer, enfermedades y

epigenética

4.2.- PROYECTO GENOMA HUMANO4.2.- PROYECTO GENOMA HUMANO• Genoma: Conjunto de genes del ser

humano, realizado en células sanguíneas y espermáticas.

• Comenzó en EEUU en 1990 y su objetivo era secuenciar completamente el ADN humano.

• Competencia pública-privada: Finalizó en 2000.

• Los datos públicos siempre eran conocidos

• Se compone de 3x109 pares de bases A, C, G y T.

• 3000 libros de 500 hojas.

4.2.-PROYECTO GENOMA HUMANO4.2.-PROYECTO GENOMA HUMANO

• Sólo 25.000 genes: Un gen puede ser responsable de más de un polipéptido. Corresponde al 1,5% del total del genoma.

• Con el proyecto Encode se ha descubierto que existen al menos 20.000 genes que codifican ARN y son responsables de los factores de transcripción.

• Un porcentaje elevado del ADN considerado antiguamente como basura tiene función reguladora de los genes anteriores

• Sólo el 0,01% es lo que nos diferencia unos de otros.

•Proyecto Epigenoma Humano: Importancia de la influencia del medio ambiente en la expresión de nuestro genoma.•Transcriptoma: Conjunto de ARN transcritos del ADN•Proteoma: Conjunto de proteínas codificadas (+100.000) ¿?•Metaboloma: Conjunto de metabolitos ¿?•Proyecto MetaHIT: Descifrar el genoma de los 150.000 especies diferentes de microorganismos que colonizan el cuerpo humano y viven en simbiosis. MICROBIOMA

PROYECTO GENOMA HUMANO PGHPROYECTO GENOMA HUMANO PGH

TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICATÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA

PCRPCR

Mullis: Nobel 1993

TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICATÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA

SECUENCIACIÓN

TÉCNICAS DE INGENIERÍA TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICAGENÉTICA

TÉCNICA DEL ADN RECOMBINANTETÉCNICA DEL ADN RECOMBINANTE

• Es una herramienta básica de la Biotecnología.

• Comprende:– Aislamiento del gen que queramos introducir.– Realizar miles de copias de ese gen pasajero.– Escoger un plásmido ó gen transportador y realizar

miles de copias.– Cortar ambos genes e insertar el gen pasajero en el gen

transportador: Se forma el ADN recombinante– Insertar el ADN recombinante en el nuevo organismo

96

TÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICATÉCNICAS DE INGENIERÍA GENÉTICA

SISTEMAS DE INSERCIÓN DE GENESSISTEMAS DE INSERCIÓN DE GENES

1.- Microinyección: En animales justo en el momento de la fecundación en el pronúcleo masculino.

2.-Acelerador de Partículas (Gene Gun). Un cañón artificial bombardea micropartículas con el ADNr, sobre la célula.

3. Electroporación. Uso de carga eléctrica para que el ADN atraviese la membrana nuclear.

4. A través de un vector transportador: virus, plásmidos...

5. Agrobacterium. Uso de la bacteria parásita de muchas plantas. La bacteria contiene el ADN recombinante e infecta las células de la planta.

DIRECTA

INDIRECTA

TRANSFERENCIA POR AGROBACTERIUM

BIOTECNOLOGÍA

Basada en la utilización de microorganismos en beneficio humano. Se utiliza o aplica en:

•Industria Alimentaria: Antigua: Pan, yogur, vino, queso, cuajada, cerveza…

•Industria Farmaceútica: Antibióticos, vacunas, insulina, interferón, Anticuerpos monoclonales, enzimas…

•Industrias agropecuarias: transgénicos...

•Medio ambiental: Biorremediación, biodegradación,

¿QUÉ ES UN TRANSGÉNICO¿QUÉ ES UN TRANSGÉNICO

Primer animal transgénico: Ratón con hormonas de crecimiento de rata

¿QUÉ ES UN TRANSGÉNICO¿QUÉ ES UN TRANSGÉNICO

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Petunia transgénica con doble púrpura

• Ser vivo que posee un gen que no es suyo.

• OMG es un Organismo Modificado Genéticamente.

• Primeros transgénicos: tabaco, petunias, algodón y tomate.

• Polémica:– Análisis de seguridad. (+)– Hibridación y pequeños

agricultores frente a las multinacionales (-)

Tabaco transgénico

• Arroz dorado: Posee Betacarotenos de un narciso y de una bacteria.

• El Betacaroteno es un precursor de la Vitamina A.

• Deficit de Vit. A es un grave problema de salud: 3 millones niños la padecen (Sur de Asia)

• Previene de: diarreas, tuberculosis, malaria y de la transmisión de madres a hijos del SIDA.

TRANSGÉNICOS AGRÍCOLASTRANSGÉNICOS AGRÍCOLAS

β-Caroteno

TRANSGÉNICOS AGRÍCOLAS

1.- Obtención de órganos animales (cerdos) con genes humanos para no ser rechazados en trasplantes.2.- Animales con carnes y huevos con menos colesterol y grasas3.- Aumento de la productividad:

- Incrementando producción de carne, huevo o leche.- Resistentes a temperaturas frías: truchas, salmones.- Acelerando su crecimiento: carpas4.- Otros:- Gallinas y huevos con anticuerpos y anticancerígenas.- Leche de vaca y ovejas con proteínas humanas: colágeno, fibrinógeno y anticoagulantes...-Leche de cabra con proteína de seda de araña.

ANIMALES TRANSGÉNICOS

ANIMALES TRANSGÉNICOS

EJEMPLOS DE ING. GENÉTICAEJEMPLOS DE ING. GENÉTICA

M. Chalfie, R. Tsien y O. Shimomura Nobel 2008

• Bacterias biorremedadoras.• Peces luciérnagas.• Gusanos de seda con

diferentes dolores de seda.• Plantas antiminas• Tabaco biocombustibles.• Bacterias con genoma

sintético: primer ser vivo de laboratorio.

BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL

• Función de los microorganismos en:– Depuración de aguas residuales urbanas– Producción de productos bioenergéticos a partir

de purines (Biodigestión).– Producción del compost (Biodegradación).

• Biorremedación en suelos y aguas– Eliminación de residuos sólidos.– Eliminación de metales pesados.– Eliminación de contaminantes (mareas negras).

• Producción de compuestos biodegradables

ELIMINACIÓN DE METALES ¿?

• Delftia acidovorans, bacteria que metaboliza el oro soluble y lo solidifica en el exterior, y crea estructuras sólidas complejas, similares a las que se encuentran en las pepitas de oro. El proceso se desarrolla en unos segundos, a temperatura ambiente y en condiciones de acidez neutra y puede utilizarse por la industria para producir nanopartículas de oro.

• Se podría utilizar esta bacteria para crear oro de las aguas residuales producidas en las minas. Sería como sacar un tesoro de la basura. Febrero 2013.

LUCHA CONTRA MAREAS NEGRAS

Actualmente se basa en el aporte de nutrientes necesarios para fomentar el crecimiento de las comunidades microbianas implicadas en la degradación del petróleo

Nutrientes-Fósforo-NitrógenoEspecies implicadas:- Bacillus, Arthrobacter, Candida, Clostridium, Corynebacterium