TALLER PARA LA EVALUACIÓN FINAL

SEÑOR ESTUDIANTE: DE ESTE TALLER, SALDRÁ UN PUNTO IDENTICO EN LA EVALUACIÓN DE FINAL DE PERIODO. SE LE RECOMIENDA HACER TODOS LOS EJERCICIOS PROPUESTOS Y REPASAR LOS EJEMPLOS QUE SE LE PROPORCIONAN

RESUMEN PARA PREPARAR LA EVALUACIÓN DE FINAL DE PERIODO

SEÑOR ESTUDIANTE:

DE LA INFORMACIÓN QUE SE DEJA A CONTINUACI´N SALDRAN ALGUNAS DE LAS PREGUNTAS DE LA EVALUACION DE FINAL DE PERIODO. LO QUE SE LES DEJA ES UN COMPLEMENTO DE LAS APLICACIONES ACTUALES DE LA GENETICA, ESPECIFICAMENTE LA MANIPULACIÓN.

LA INGENIERÍA GENÉTICA

La ingeniería genética es una nueva ciencia que se encarga del aislamiento, multiplicación y modificación de genes para su estudio y aprovechamiento. Básicamente, consiste en la introducción de un gen en el genoma de un individuo que carece de él o lo tiene defectuoso, para dotarlo de nuevas facultades.

Mediante las técnicas usadas en la ingeniería genética es posible:

1. Localizar, extraer y purificar un gen o, si esto es difícil, sencillamente fabricarlo

2. Clonarlo, es decir, hacer un gran número de copias del gen

3. Transferirlo a un organismo de la misma especie de otra distinta

4. Hacerlo funcionar para que produzca la proteína que codifica.

En la actualidad existen maquinas automáticas que pueden hallar la secuencia completa de aminoácidos que forman una proteína. Una vez que se tiene la secuencia de aminoácidos es fácil determinar el orden de lo nucleótidos del ADN: sólo hay que consultar la tabla de traducción del código genético. También existe una máquina para fabricar cadenas de ADN, que enlaza los eslabones (nucleótidos) en el orden que se requiera. Por tanto, es relativamente fácil, a partir de una proteína, fabricar en el laboratorio el gen capaz de producirla.

LA BIOTECNOLOGÍA

El desarrollo científico en el campo de la biología molecular y celular ha permitido que la manipulación del material genético de animales, plantas, microorganismos, e incluso del ser humano; dichos procesos de manipulación tienen como fin especifico mejorar las características de los organismos, haciéndolos mas resistentes y productivos, con miras a favorecer el avance de la sociedad.

La biotecnología ha desarrollado técnicas específicas por medio de las cuales se obtiene gran información sobre el patrimonio genético de los organismos, pudiéndose así detectar enfermedades hereditarias, mutaciones del ADN, y la localización de genes específicos; mediante el empleo de estas técnicas se puede lograr que algunos microorganismos produzcan fármacos y las plantas resistan el ataque de plagas

Veamos un poco más en detalle algunos de los trabajos desarrollados desde el campo de la biotecnología.

1. El ADN recombinado: con el proceso de recombinación del material genético-que consiste en tomar fragmentos de ADN de distinta procedencia que al unirse forman nuevas combinación-, se ha logrado producir fármacos puros a bajo costo y muy efectivos; además, con base en el procedimiento se han creado hormonas humanas como la del crecimiento y la insulina, usadas en personas con problemas de diabetes y enanismo.

2. Manipulación de cromosomas: los cromosomas son estructuras formadas por largas cadenas de ADN que guardan información genética de los individuos. El estudio de los cromosomas ha permitido identificar el tipo de genes que tiene cada individuo y su función, es decir que características determina; esto permite que se puedan reconocer mutaciones o problemas en las secuencias de ADN que debe tener cada cromosoma, pudiéndose así hacer diagnosticas prenatales, manipular genes, es decir, retirarlos o modificarlos según el caso, para mejorar las características de plantas y microorganismos.

3. Clonación: la clonación es crear una copia idéntica de un individuo, ya sea microorganismo, planta o animal. La técnica consiste en extraer el material genético de una célula no sexual de un adulto, e introducirla en una célula sin núcleo; este producto será implantado en una “madre adoptiva”, en la cual se desarrollara un individuo idéntico genéticamente al original. Con esta técnica se pretende preservar las características de aquellos organismos “privilegiados” que son resistentes y que se adaptan fácilmente a diversas situaciones.

4. Manipulación de células: unir dos células de diferente organismo con el objeto de crear un hibrido como el tomate de árbol injerto con mora, o la mandarina con naranja. Este tipo de técnica es muy usada en plantas para crear organismos con mejores características de producción en condiciones adversas.

Cultivo de células y tejidos: en condiciones adecuadas, a partir del cultivo de células animales y vegetales, se pueden obtener proteínas útiles como fármacos. De igual forma en los vegetales, a partir del cultivo de tejidos de algunas zonas especiales de la planta, es posible obtener un individuo completo.

LAS MUTACIONES GÉNICAS

En genética y biología, la mutación es una alteración o cambio en la información genética (genotipo) de un ser vivo y que, por lo tanto, va a producir un cambio de características, que se presenta súbita y espontáneamente, y que se puede transmitir o heredar a la descendencia. La unidad genética capaz de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN. En los seres multicelulares, las mutaciones sólo pueden ser heredadas cuando afectan a las células reproductivas. Una consecuencia de las mutaciones puede ser una enfermedad genética, sin embargo, aunque en el corto plazo puede parecer perjudiciales, a largo plazo las mutaciones son esenciales para nuestra existencia. Sin mutación no habría cambio y sin cambio la vida no podría evolucionar.

Las mutaciones que afectan un gen se deben a alteraciones de uno o varios nucleótidos que lo componen. Estos cambios pueden ser sustituciones de una base nitrogenada por otra, perdidas o delecciones, o la adición de uno o varios nucleótidos. Cualquiera de estos cambios ocasiona alteraciones en las proteínas que sintetiza el gen afectado. Por ejemplo, una sola sustitución en uno de los tripletes del gen que codifica la síntesis de la hemoglobina es la responsable de una grave enfermedad de la sangre llamada anemia falciforme.

En este caso, la timina (T) es sustituida por adenina (A) en el triplete CTC, que codifica el aminoácido acido glutamico; este triplete, a su vez, interviene en el código de una de las cadenas de la hemoglobina. Al ocurrir dicho cambio, el nuevo codón CAC codifica para el aminoácido valina, lo cual se traduce en la síntesis de una proteína defectuosa, causa de la enfermedad mencionada que, en condición de homocigosis, resulta moral.

Una particularidad del código genético es la redundancia, es decir, diferentes codones pueden codificar el mismo aminoácido. Esto se pone de manifiesto con el siguiente cálculo: un codón está formado por tres bases nitrogenadas, de las que hay cuatro variantes; entonces existen 64 codones posibles (4x4x4=64). Por otro lado, dichos codones codifican 20 aminoácidos. Si la relación entre codón y aminoácido fuera 1:1, sobrarían 44 codones, que resultarían inútiles. Pero no es así. Varios codones diferentes pueden codificar al mismo aminoácido. Debido a este fenómeno, algunas mutaciones pueden quedar encubiertas porque cambian el codón original en otro que codifica el mismo aminoácido. Por ejemplo, el triplete AUA del ARNm codifica el aminoácido isoleucina. Cuando una mutación reemplaza la tercera adenina (A) por uracilo (U) o citocina (C), el nuevo triplete AUU o AUC seguirá codificando el mismo aminoácido.

Según la zona afectada, se distinguen tres tipos de mutaciones génicas:

1. Mutaciones puntuales: Son las que afectan a un solo nucleótido o una sola base de la secuencia génica. Estas mutaciones se producen de dos maneras:

a. Sustitución de una base por otra en la replicación: Se llama transición si es pirimidínica (T,C,U) por pirimidínica, o púrica (A,G) por púrica; y se denomina transversión si es pirimidínica por púrica o al revés. Dependiendo del lugar que ocupa la base sustituida se habla de:

• Mutación de sentido equivocado: si el cambio de base implica la codificación de un aminoácido diferente.

• Mutación sin sentido: el cambio de base implica una codificación "stop", y concluye la síntesis de la proteína.

• Mutación anónima (silenciosa): el cambio de la base implica la codificación del aminoácido previsto y la proteína sigue siendo la misma.

 

b. Supresión o adición de una base: Se conocen como mutaciones de pauta de lectura (microdeleciones o microinserciones), y producen un fenómeno de desfase, ya que el código genético se altera totalmente, lo que conduce, generalemente, a proteínas no funcionales. (En el esquema consideramos el caso de una microinserción).

2. Mutaciones de varias bases: Como en el caso de las mutaciones cromosómicas, se llaman deleciones o inserciones a la supresión o adición de varias bases y translocaciones e inversiones, cuando afectan a una serie de nucleótidos.

CAUSAS DE LAS MUTACIONES Y AGENTES MUTÁGENOS

Las mutaciones génicas pueden producirse por tres tipos de motivos:

1. Por errores de lectura durante la replicación del ADN: Los llamados errores de lectura pueden aparecer espontáneamente durante la replicación del ADN y deberse a dos causas:

a. A cambios tautoméricos: Cada base nitrogenada puede presentarse en dos formas diferentes llamadas tautómeros (formas tautoméricas), una normal y otra rara. Ambas formas están equilibrio, y espontáneamente se pasa de una a la otra, lo que se denomina cambio tautomérico. Si esto sucede durante la replicación implica mutaciones, ya que cambia la base complementaria en la nueva hebra de ADN. Por ejemplo, la forma normal de la G se complementa con la C, mientras que la forma tautomérica (rara) de la G lo hace con la T.

b. A cambios de fase: Los cambios de fase son deslizamientos de la hebra que se está formando sobre la hebra molde, de forma que quedan bucles al volverse a emparejar. El crecimiento sigue y la diferencia queda fijada, originándose así la mutación.

2. Por lesiones fortuitas: Son alteraciones espontáneas de la estructura de uno o varios nucleótidos, que aparecen de forma natural. Las más frecuentes son:

a. Despurinización: Consiste en la pérdida de purinas (A, G) por rotura del enlace entre éstas y las desoxirribosas.

b. Desaminación: Consiste en la pérdida de grupos amino en las bases nitrogenadas, que entonces se emparejan con una distinta a la normal.

c. Dímeros de timina: Consiste en un enlace entre dos timinas contiguas, generalmente provocados por la radiación UV solar

3. Por transposiciones de ciertos segmentos del gen: Son cambios de lugar espontáneos de determinados segmentos de ADN, los llamados elementos genéticos transponibles. Éstos pueden ser menores que un gen, un gen, o un grupo de genes.

AGENTES MUTAGÉNICOS Y ALTERACIONES

Las mutaciones pueden surgir de forma espontánea (mutaciones naturales) o ser inducidas de manera artificial (mutaciones inducidas) mediante radiaciones y determinadas sustancias químicas a las que llamamos agentes mutágenos. Estos agentes aumentan significativamente la frecuencia normal de mutación. Así pues, distinguimos:

1. Radiaciones, que, según su efecto, pueden ser:

a. No ionizantes, como los rayos ultravioleta (UV) que son muy absorbidos por el ADN y favorecen laa formación de enlaces covalentes entre pirimidinas contiguas (dímeros de timina, por ejemplo) y la aparición de formas tautómeras que originan mutaciones génicas.

b. Ionizanates, como los rayos X y los rayos gamma, que son mucho más energéticos que los UV; pueden originar formas tautómeras, romper los anillos de las bases nitrogenadas o los enlaces fosfodiéster con la correspondiente rotura del ADN y, por tanto, de los cromosomas.

2. Sustancias químicas que reaccionan con el ADN y que pueden provocar las alteraciones siguientes:

a. Modificación de bases nitrogenadas. Así, el HNO2 las desamina, la hidroxilamina les adiciona grupos hidroxilo, el gas mostaza añade grupos metilo, etilo, ...

b. Sustitución de una base por otra análoga. Esto provoca emparejamientos entre bases distintas de las complementarias.

c. Intercalación de moléculas. Se trata de moléculas parecidas a un par de bases enlazadas, capaces de alojarse entre los pares de bases del ADN. Cuando se produce la duplicación pueden surgir inserciones o deleciones de un par de bases con el correspondiente desplazamiento en la pauta de lectura.

CONSEJO GENÉTICO Y DIAGNOSTICO PRENATAL

En la lucha contra las enfermedades genéticas se aplican diferentes técnicas: el consejo genético, el diagnostico prenatal y el diagnostico precoz.

El consejo genético

Se realiza antes de la concepción. Esta indicado en aquellas parejas en las que el hombre o la mujer poseen antecedentes de enfermedades hereditarias en sus respectivas familias. Los médicos, con base tanto en los pedigrís de la pareja como con los estudios cromosómicos complementarios, aconsejarán tener o no hijos y las precauciones que deberán tener. Igualmente, existen en la actualidad pruebas que permiten detectar si los padres sanos poseen los genes recesivos de ciertas enfermedades, como la enfermedad de Tay-Sachs y la anemia falciforme

Diagnostico prenatal

Se realiza durante el embarazo. Tiene como fin descubrir los defectos congénitos del feto: malformaciones en aparatos sistemas orgánicos, alteraciones en los cromosomas o de su número y defectos metamórficos y sanguíneos. En general se recomienda el diagnostico prenatal en los siguientes casos: gestantes de más de 35 años, progenitores con alteración cromosómica o con historia familiar de enfermedades congénitas, otros hijos con anomalías, signos ecográficos de malformación, borto habitual y fetos muertos o malformados, entre otros.

Para el diagnostico prenatal se utilizan varias técnicas. Una de ellas es la amniocentesis, que consiste en toar una muestra del líquido amniótico que rodea el feto para cultivar las células. Igualmente, se utiliza este método con muestras de tejido placentario, de tejido crorionico, que es una tela que recubre el embrión.

En las células cultivadas es posible analizar su ADN o estudiar funciones específicas. Las pruebas de sangre que se realizan en la madre, permiten detectar enfermedades presentes en el feto, como el síndrome de Down o la presencia de una espina bífida.

Otra técnica que se utiliza regularmente, no solo en el diagnostico prenatal sino en el control normal de la gestación, es la ecografía. Este método es inocuo, es decir que no ocasiona daño a la madreo al hijo, y permite detectar más de 90% de las malformaciones fetales mayores.

Diagnostico precoz

Se realiza después del nacimiento se hace partir de muestras de orina y sangre del recién nacido y sirve para detectar enfermedades metabólicas. El análisis perite descubrir enfermedades como la fenilcetonuria (imposibilidad para degradar el aminoácido fenilalanina) y el hipotiroidismo (baja secreción de la tiroides). De no ser tratadas, estas enfermedades pueden ocasionar problemas graves neurológicos severos; pero con un tratamiento adecuado, los niños pueden desarrollarse normalmente.

Herramientas para conocer defectos en el feto

Actualmente la ciencia posee métodos que permiten establecer la condición genética de un feto y llevar a cabo procedimientos quirúrgicos que corrigen defectos.

A. LA AMNIOCENTESIS

Este es un procedimiento relativamente simple en el que se extrae una muestra del liquido amniótico que rodea al feto en crecimiento, para determinar si padece enfermedades de origen genético.

Para realizar el procedimiento, la gestación debe estar entre las 15 y 17 semanas, pues antes no hay mucho líquido amniótico para tomar la muestra. Para realizarlo se ubican la posición exacta de la placenta y del feto a través de una ecografía, donde se utiliza ultrasonido para producir una imagen clara del interior del útero.

Luego de haber ubicado el feto, el obstetra inserta una aguja a través de la piel del abdomen de la madre, en el útero y hasta la cavidad amniótica de donde se toma la muestra.

El líquido posee células de la piel y de los tractos respiratorio y urinario del feto. Con el líquido obtenido se hace un cultivo celular y luego se procede a determinar el cariotipo del feto. ¿Cuál es la razón de realizar este examen?

Algunas veces los padres desean saber si su hijo no padece enfermedades genéticas. O puede darse el caso de mujeres que son mayores de 40 años y quieren saber si su futuro hijo va a padecer síndrome de Down. En países donde es legal el aborto terapéutico, los padres lo hacen para corroborar el estado físico de su futuro bebe y tener herramientas para decidir si proceden o no a practicar el aborto terapéutico.

B. LA FETOSCOPIA

La fetosocopia permite observar el feto cuando aun la ecografía no da una resolución adecuada. Con ayuda de este método, los cirujanos practican actualmente y de manera satisfactoria cirugías intrauterinas que corrigen el labio leporino y la rotura de membranas. Además, se trata la anemia falciforme, mediante la inyección de células madre.

¿QUÉ ES LA CLONACIÓN?

¿Alguna vez has visto un par de gemelos idénticos? De cierta menar se puede decir que uno es copia del otro, pues ambos son iguales y es muy difícil distinguirlos. Esto se debe a que provienen de un mismo ovulo fecundado que se dividió en dos, de modo que su información genética es totalmente idéntica.

Se conoce como clonación al método que hace posible crear una o más copias idénticas genéticamente de un mismo organismo, las cuales reciben el nombre de clones. Seguramente alguna vez has tomado una parte de una planta (como el tallo), la has sembrado en otro lugar y has observado como se produce una nueva planta. Bien, esta planta es un clon de la planta anterior, pues tiene exactamente la misma información genética. Ahora bien, como sabes en os animales no funciona de este modo.

Lo único que podría hacerse para producir clones animales era obtener embriones experimentalmente y luego dividirlos, tal como ocurre espontáneamente cuando se da lugar a gemelos idénticos. Sin embargo, se creía que la clonación de un animal después de nacido era una labor imposible.

No obstante, el 5 de julio de 1996 nació la oveja Dolly, el primer mamífero en ser clonad en el mundo. La clonación de este organismo fue un proceso muy complejo que involucró muchos años de investigación y la uti8lizacion de sofisticadas herramientas, pero en términos generales se puede resumir en los siguientes pasos:

a. Se aisló el núcleo de una célula de la ubre de una oveja adulta de raza Finn Dorset (esta oveja es blanca).

b. Se extrajo el núcleo del ovulo de una oveja de raza Scottish Blackface (que es blanca, pero con la cabeza de color negro) y se le inserto el núcleo aislado de la veja Finn Dorset.

c. Al ovulo obtenido se le aplicó una pequeña descarga eléctrica para estimular el desarrollo normal que sufre un ovulo después de ser fecundado.

d. Después de un tiempo de crecimiento este ovulo se convirtió en un embrión, el cual fue implantado en el útero de otra oveja Acottish Blackface, en donde fue gestado por casi cinco meses.

e. Pasados 148 días, nació una oveja totalmente blanca de 6,6 kg de peso, que fue bautizada como Dolly. Ella era de raza Finn Dorset, lo que comprobó que su información genética era idéntica a la de la oveja de la cual se tomo el núcleo.

En 1999, a Dolly se le detectaron síntomas de artritis que se confirmaron en enero de 2002, posiblemente debidos al envejecimiento prematuro o a defectos genéticos ocurridos durante el proceso de clonación. Fue sacrificada el 14 de febrero de 2003 debido a que padecía una enfermedad pulmonar degenerativa muy común en las ovejas adultas.

La primera clonación de un mamífero trajo consigo varias preguntas importantes para la humanidad y no todos los sectores de la sociedad estuvieron de acuerdo con este tipo de experimentos. Uno de los sectores que mas ha criticado la clonación es la iglesia católica, que afirma que los principios de la naturaleza están siendo violados por el ser humano, quien juega a ser Dios. Otros sectores piensan que si ya fue posible clonar una oveja, en un futuro próximo será posible clonar a un ser humano, hecho que considera totalmente inaceptable, pues la procreación de un hijo dejara de ser algo privado y podría llegar a convertirse en algo parecido a una mercancía.

Por el momento la comunidad científica coincide en opinar que los resultados observados en Dolly y otros animales que luego fueron clonados, muestran que la técnica aun es incipiente y que su aplicación en humanos seria un propósito total y éticamente irresponsable.

LA TERAPIA GÉNICA

Como sabes, los genes contienen la información que determina la formación y desarrollo de todas las estructuras internas y externas de nuestro cuerpo, así como su correcto funcionamiento. Sin embargo, en ocasiones algunos genes pueden estar “defectuosos” o no funcionar adecuadamente, entonces podemos desarrollar una enfermedad.

Puesto que la información genética de todos los seres humanos no es idéntica, no todas las personas desarrollan las mismas enfermedades. Por ejemplo, algunas personas sufren de hipercolesterolemia familiar, una enfermedad caracterizada por la incapacidad de metabolizar las grasas adecuadamente, debido a que uno de los genes involucrados en la eliminación del colesterol de la sangre no funciona correctamente. En consecuencia quedan altos niveles de colesterol en la circulación sanguínea, el cual se acumula en las arterias obstruyendo la circulación y pudiendo causar la muerte si no se trata a tiempo.

Recientemente se ha desarrollado una metodología que permite tratar ésta y otras enfermedades de origen genético, denominada terapia génica. El objetivo de la terapia génica es prevenir y curar las enfermedades que tienen causas genéticas en el mismo lugar que se originan, es decir en los genes. Para ello en primer lugar se aíslan células de una persona no afectada por la enfermedad, de las cuales se extrae el gen sano, es decir, el gen que trabaja correctamente, y se inserta dentro de un virus. Luego se aíslan del paciente las células defectuosas y se infectan con el virus modificado genéticamente, el cual actu7a como vector, al transferir el gen san a las células enfermas. A continuación se deja que las células que ahora contienen el gen sano, se multiplique muchas veces para finalmente introducirlas de nuevo en el paciente.

La terapia génica ya ha sido utilizada en le tratamiento de enfermedades como la inmunodeficiencia combinada grave (SCID) y se está contemplando la posibilidad de utilizarla como tratamiento contra ciertos tipos de cáncer e incluso el SIDA. Se cree que durante el siglo XXI la terapia génica será un método muy común de tratamiento de un gran número de enfermedades.

Es importante aclarar que no todas las enfermedades que sufrimos son de origen genético, muchas se desarrollas debido a malos hábitos alimentarios y/o a un poco actividad física. De hecho existen personas que aun teniendo un funcionamiento genético normal, desarrollan hipercolesterolemia y otras enfermedades que pueden tener origen genético como la diabetes, debido a dietas excesivamente ricas en grasas y carbohidratos que la actividad normal del cuerpo no alcanzaba a metabolizar.

PLANTAS TRANSGÉNICAS

CRONOLOGÍA DE LAS PLANTAS TRANSGÉNICAS

1970 Se planteó la hipótesis de que la enfermedad de las plantas denominada agalla del cuello podría ser producida por la transferencia de material genético entre una bacteria, Agrobacterium tumefaciens y células vegetales.

1973 Schell anunció el descubrimiento en cepas de Agrobacterium tumefasciens de un plásmido de un tamaño jamás observado hasta entonces y que el plásmido llamado Ti (del inglés Tumour inducing) es portador del carácter patógeno.

1981 E. Schnepf y H. Whiteley aislaron el primer gen que codifica una proteína insecticida.

1983 M.D. Chilton introdujo en la planta del tabaco un gen bacteriano que confería resistencia al antibiótico cloramfenicol, obteniendo las primeras plantas transgénicas.

1987 Se aplica el método del microcañón o cañón de partículas ideado por Sanford y Wolf

1988 Mediante la técnica de los protoplastos se consiguió por primera vez cereales transgénicos.

1996 Las investigaciones culminaron con la entrada en el mercado de plantas transgénicas (algodón, patata y maíz) resistentes a insectos.

1997 Hasta este año se habían realizado unos 3650 experimentos de campo con cultivos transgénicos y con resultados positivos.

Los productos transgénicos son aquellos obtenidos por el ser humano en los laboratorios mediante la manipulación del ADN de dos especies diferentes. El proceso consiste en introducir materia genético de una especie en el ADN de otra mediante microorganismos (baterías). Lo que se pretende con este procedimiento es “inyectar” genes que codifican para una característica deseada en un organismo, para luego reproducirlo. Por ejemplo, es posible que una especie de mostaza sea resistente a algún tipo de herbicida. Esta resistencia se la confiere una secuencia específica de ADN, es decir, un gen. Enseguida se procede a introducir dicho gen en otra planta que no tenga resistencia. Luego de las pruebas se lleva al medio natural para que la “nueva planta” se reproduzca. Pero, ¿Qué efectos tiene sobre los seres humanos y otros seres vivos, como los animales las nuevas características de esta planta? ¿La batería utilizada para introducir el nuevo gen, tendrá algún efecto nocivo en otros organismos? El consumo de alimentos alterados genéticamente para hacerlos resistentes a fármacos puede generar que con el tiempo los humanos también se vuelvan resistentes a sustancias como antibióticos que lograban controlar algunas enfermedades. Entonces, ¿qué podría suceder con nosotros? ¿Qué opinas al respecto?

Procedimientos para la obtención de plantas transgénicas

Se emplean principalmente tres métodos para introducir genes ajenos en una planta. Todos estos métodos obtuvieron por primera vez, con más o menos éxito, plantas transgénicas en la década de los ochenta y muchas de ellas se comercializaron en los noventa.

El primer método que se ideó se basa en el mecanismo natural de infección de la bacteria del suelo Agrobacterium tumefaciens que introduce un gen de su plásmido en las células de la planta infectada. Recordemos que un plásmido es un fragmento de ADN circular y extracromosómico que suele contener información no vital para la bacteria y cuyo tamaño es del orden del 1 al 3% del cromosoma bacteriano (fig. 1 y 3). Este gen se integra en el genoma de la planta provocándole un tumor o agalla. Se aplicó con éxito por primera vez en 1984 en el tabaco y el girasol. Las gramíneas y en general todas las monocotiledóneas presentan gran resistencia a Agrobacterium por lo cual este método es bastante inviable en un extenso grupo de plantas de gran importancia económica.

Otro método empleado para transformar genéticamente plantas es el uso de protoplastos, que son células vegetales a las que se les ha liberado de la pared celular. De esta manera queda eliminada la barrera principal para la introducción de genes foráneos. Mediante esta técnica se consiguió por primera vez cereales transgénicos en 1988.

En el año 1987 se inventa el método del microcañón o cañón de partículas que consiste en bombardear tejidos de la planta con micropartículas metálicas cubiertas del fragmento de ADN que interesa se integre en el ADN de la planta. Es el procedimiento que más éxitos ha conseguido y el que promete más avances.

 

 
DATOS IMPORTANTES DE CIENTÍFICAS Y CIENTÍFICOS COLOMBIANOS




1. La producción agrícola de los países en desarrollo en las próximas décadas ocurrirá en gran medida en ambientes menos favorables, como consecuencia de las presiones socioeconómicas derivadas del aumento poblacional. En estas circunstancias, los cultivos estarán expuestos cada vez mas al ataque de plagas y enfermedades, decreciente fertilidad del suelo y disponibilidad inadecuada de agua. El desafío para la investigación biológica y agrícola es que la agricultura deberá permanecer productiva sin degradar la base de los recursos naturales.



William Roca –Director de la Unidad de Investigación en Biotecnología, CIAT-.



2. Los avances mas importantes en biotecnología se han dado en los siguientes campos:



 Producción de antibióticos y solventes

 Microorganismos capaces de degradar residuos tóxicos

 Sondas de diagnostico para detectar la presencia de microorganismos patógenos.

 Plantas resistentes a efectos ambientales extremos.

 Plantas hiperproductoras.

 Propagación de plantas de utilización industrial o de especies en vía de extinción.

 Obtención de plantas libres de patógeno.

 Plantas resistentes a enfermedades e insectos.

 Producción de medicamentos, sueros y vacunas.

 Aromas y sustancias fijadoras de perfumes.

 Utilización de microorganismos en la producción de alimentos fermentados, como el queso, el pan, el yogurt y las bebidas alcohólicas.



Lucia Arteaga de Garcia –Departamento de farmacia de la universidad Nacional de Colombia-.





3. La degradabilidad de un compuesto refleja a menudo su origen; los compuestos biogenéticos son fácilmente biodegradados, mientras que los productos de diseño de ingeniería que poseen estructuras no naturales –xenobióticas-, son difíciles y más aun llamadas recalcitrantes.



Gracias a los estudios microbianos realizados de manera intensa en los últimos años, se ha progresado en la presencia, búsqueda y manipulación de nuevas cepas o mezclas de cultivos de microorganismos (principalmente bacterias), que son capaces de degradar algunos compuestos recalcitrantes con tasas altas de crecimiento y de limpieza del entorno como consecuencia.



Graciela A. Chalela (Laboratorio de Investigaciones de Microbiología Industrial. Universidad Industrial de Santander, Bucaramanga).



Las enzimas son catalizadores biológicos que permiten que las reacciones químicas del metabolismo ocurran a una velocidad significativa en ciertas condiciones.



Las primeras aplicaciones de las enzimas comienzan en el área de alimentos, con la implementación de procesos tales como la conversión de leche en queso, y la fermentación de fluidos azucarados para producir bebidas alcohólicas.

MUTACION

La mutación en genética y biología, es una alteración o cambio en la información genética (genotipo) de un ser vivo y que, por lo tanto, va a producir un cambio de características, que se presenta súbita y espontáneamente, y que se puede transmitir o heredar a la descendencia. La unidad genética capaz de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN. En los seres multicelulares, las mutaciones sólo pueden ser heredadas cuando afectan a las células reproductivas. Una consecuencia de las mutaciones puede ser una enfermedad genética, sin embargo, aunque en el corto plazo puede parecer perjudiciales, a largo plazo las mutaciones son esenciales para nuestra existencia. Sin mutación no habría cambio y sin cambio la vida no podría evolucionar.

Mutación somática y mutación en la línea germinal

• Mutación Somática: es la que afecta a las células somáticas del individuo. Como consecuencia aparecen individuos mosaico que poseen dos líneas celulares diferentes con distinto genotipo. Una vez que una célula sufre una mutación, todas las células que derivan de ella por divisiones mitóticas heredarán la mutación (herencia celular). Un individuo mosaico originado por una mutación somática posee un grupo de células con un genotipo diferente al resto, cuanto antes se haya dado la mutación en el desarrollo del individuo mayor será la proporción de células con distinto genotipo. En el supuesto de que la mutación se hubiera dado después de la primera división del cigoto (en estado de dos células), la mitad de las células del individuo adulto tendrían un genotipo y la otra mitad otro distinto. Las mutaciones que afectan solamente a las células de la línea somática no se transmiten a la siguiente generación.

• Mutaciones en la línea germinal: son las que afectan a las células productoras de gametos apareciendo, de este modo, gametos con mutaciones. Estas mutaciones se transmiten a la siguiente generación y tienen una mayor importancia desde el punto de vista evolutivo.

PARA MAS INFORMACION DA CLIC AQUI:MUTACION

PARA VER MAS VIDEOS DA CLIC EN LOS SIGUIENTES LINK:

http://www.youtube.com/watch?v=sllaCK6iJgg&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=MSjOi2Nhl2o&feature=related

ACTIVIDADES

1. Lectura del texto sobre mutaciones y busqueda de mayor infomacion en el link que se le coloca al finalizar el resumen. MUTACION
2. Elaboracion de listado de palabras desconocidas para agregarlas al diccionario.
3. Preparaciòn de exposiciones sobre el tema en equipos de cuatro estudiantes. Las cuales se harìan en las clases de la semana comprendida entre los dìas 9 y 13 de Agosto.
4. Observación de videos sobre Mutaciones.
5. Elaboraciòn de cuento o historia sobre el tema, el cual debe ser entregado en las siguientes fechas:

• 8ºA 2 de septiembre
• 8ºB 1 de septiembre
• 8ºC y 8º D 3 de septiembre.