Entries (RSS)

domingo, 26 de julio de 2020

Introducción

Genética, es la ciencia de la herencia y la biologíca variación en los seres vivos y una disciplina de la biología, proviene de la palabra γένος (gen) que en griego significa "descendencia"..

Sin embargo, la ciencia moderna de la genética, que aspira a comprender el proceso de la herencia, sólo empezó con el trabajo de Gregor Mendel a mediados del siglo XIX. Aunque no conocía la base física de la herencia, Mendel observó que los organismos heredan caracteres de manera diferenciada estas unidades básicas de la herencia son actualmente denominadas genes.

En 1941 Edward Lawrie Tatum y George Wells Beadle demuestran que los genes codifican proteínas; luego en 1953 James D. Watson y Francis Crick determinan que la estructura del ADN es una doble hélice, para el año 1977 Fred Sanger, Walter Gilbert, y Allan Maxam secuencian ADN completo del genoma del bacteriófago y en 1990 Se funda el Proyecto Genoma Humano.

viernes, 10 de septiembre de 2010

Conclusiones

+ El modelo denominado de doble hélice, fue propuesto en 1953 por James Watson y Francis Crick, El éxito de éste modelo radicaba en su consistencia con las propiedades físicas y químicas del ADN.

+ El ácido desoxirribonucleico (ADN) es un tipo de ácido nucleico, una macromolécula que forma parte de todas las células. Contiene la información genética usada en el desarrollo y el funcionamiento de los organismos vivos, siendo el responsable de su transmisión hereditaria.

+ El ADN se compone quimicamente de un ácido fosfórico, una azucar desoxirribosa de 5 carbonos y unas bases nitrogenadas respectivamente: adenina, timina, citosina y guanina.

+ Se denomina cromosoma a cada uno de los pequeños cuerpos en forma de bastoncillos en que se organiza la cromatina del núcleo celular durante las divisiones celulares. La cromatina es un material que lleva la información genética de los organismos eucariotas y está constituida por ADN asociado a proteínas especiales llamadas histonas.

+ Cada cromosoma tiene una región condensada llamada centrómero, que confiere la apariencia general de cada cromosoma y permite clasificarlos según la posición qur tenga a lo largo del cromosoma.

+ El número de cromosomas de los individuos de la misma especie es constante. Esta cantidad de cromosomas se denomina número diploide y se simboliza como 2n.

+ Las histonas son proteínas básicas, ricas en residuos de lisina y arginina, que interaccionan con el ADN formando una subunidad que se repite a lo largo de la cromatina denominada nucleosoma. Los genes que codifican las histonas se encuentran agrupados en nichos (o clusters) que se repiten decenas o centenas de veces.

+ Los genes que codifican las histonas se encuentran agrupados en nichos (o clusters) que se repiten decenas o centenas de veces. El gen es considerado como la unidad de almacenamiento de información genética y unidad de herencia al transmitir esa información a la descendencia. Los genes se disponen, pues, a lo largo de ambas cromátidas de los cromosomas ocupando en el cromosoma una posición determinada llamada locus.

+ El cariotipo es un esquema, foto o dibujo de los cromosomas de una célula ordenados de acuerdo a su morfología y tamaño, que están caracterizados y representan a todos los individuos de una especie.

+ Las anomalías cromosómicas son defectos genéticos que generalmente se producen por desordenes y desbalances en los cromosomas. se dan por un error durante el desarrollo de una célula espermática u óvulo.

+ Consiste en aplicar la técnica de PCR para amplificar regiones específicas con los cebadores adecuados. Con la reacción en cadena de polimerasa (PCR) la tecnología genética tuvo un importante avance en la capacidad de recuperación de información a partir de muestras muy pequeñas.

+ El DNA Profiling se basa en que dos seres humanos tienen una gran parte de su secuencia de ADN en común y para distinguir a dos individuos se puede explotar la repetición de secuencias altamente variables llamada microsatélites.

+ La electroforesis es una técnica para la separación de moléculas según la movilidad de estas en un campo eléctrico. La separación puede realizarse sobre la superficie hidratada de un soporte sólido

+ Los alimentos sometidos a ingeniería genética o alimentos transgénicos son aquellos que fueron producidos a partir de un organismo modificado genéticamente mediante ingeniería genética.

+ La clonación puede definirse como el proceso por el que se consiguen copias idénticas de un organismo ya desarrollado, de forma asexual.

+ Una enzima de restricción (o endonucleasas de restricción) es aquella que puede reconocer una secuencia característica de nucleótidos dentro de una molécula de ADN y cortar el ADN en ese punto en concreto.

+ La genética es una rama científica que considero esencial para nuestro desarrollo como humanidad, pero también soy consciente que la desigualdad inicial que hay entre quienes la desarrollan y no la desarrollan, además del nivel etico que exige al practicarse.

jueves, 9 de septiembre de 2010

Discusión

La genética es una rama de la biología relativamente nueva, iniciada por Gregorio Mendel, quien conoció que la descendencia de los organismos heredaban características de su progenitor, no sabia qué factor era el que realmente permitía este fenómeno pero luego más tarde científicos investigadores descubrieron que esas características eran proporcionadas por unidades estructurales y funcionales denominadas genes. Como bien dijimos el pionero de esta disciplina fue Gregorio Mendel, pero sería injusto dejar de mencionar a grandes hombres de ciencia que aportaron numerosos descubrimientos, como Tatum (codificación de proteínas), Watson y Crick (estructura del ADN).

La genética moderna al igual que las diferentes ciencias en sus inicios generan controversia por tratarse de algo "novedoso", de algo nunca antes visto e inexplicable...hay quienes la apoyan mientras otros la critican con argumentos que mencionaré más adelante.

Ya sabemos que ésta es una disciplina nueva, pero que en su desarrollo "primitivo" es capaz de repercutir enormemente en nuestro alrededor, en todos los seres vivos, en el medio ambiente y modificaria ecosistemas. Quizás te preguntes ¡por qué!, bueno es algo muy sencillo, esta rama es por así decirlo aquella que puede controlar las demás ramas más antiguas, pués se fundamenta en conocer el código que dá cada una de las características de ¡cada ser vivo en la naturaleza! Algo increíble, ¿no? ... no creas que es tarea fácil, es algo que conlleva a estudiar la estructura de cada célula, y dentro de la célula el núcleo, dentro del núcleo la cromatina, los genes, cromosomas, ADN, etc. Y éstas son estructuras microscópicas que no podrías ver a simple vista para ello se necesitan de instrumentos especializados que llegan a altos niveles de precios.

¡Es algo que no se puede negar, el avance de la humanidad va a pasos galopantes, como si fuera un ritmo fijo que se dirije al infinito para nunca parar! Y nosotros estamos dentro de un fragmento de esa historia, también seremos historia y así como nuestros antecesores hemos de aportar conocimiento a ese "gran libro de historia"; las dificultades a nivel general son: la incapacidad económica de algunos países por no decir la mayoria que los lleva a sumirse a las grandes naciones industrializadas "únicas" en ésta ciencia, dado que su desarrollo económico es tan poco que no hay presupuesto líquido que pueda ser destinado a una larga inversión como lo demanda la investigación, ya que son necesarios costosos equipos, capacitaciones para éstos, además que nuestra cultura latinoamericana es más dada a dedicarse a trabajos que den resultados rápidos, que no sean de mucha disciplina (claro está que hablo de manera generalizada y si usted no concuerda con el prototipo que describo le ofrezco disculpas)...así con el privilegio que tienen éstas naciones sobre la otra gran mayoría se da lugar a prácticas y aplicaciones con fines económicos como los alimentos transgénicos (de hecho en la Comunidad Europea el Departamento de Sanidad exige la etiqueta de advertencia) que generan problemas en la alimentación pero que por los costos tan bajos y factores como tiempo de cultivo hace los macrocultivos más rentables y exportan hacia paises tercermundistas ¡en cantidades nunca antes vistas! ; la clonación podria atentar contra doctrinas religiosas no solo de la Iglesia Católica sino de muchas otras religiones pués atenta con el sentido divino de la vida (es solo Dios quien dá vida).

En conclusión afirmo que esta es una rama científica que considero esencial para nuestro desarrollo como humanidad, pero también soy consciente que la desigualdad inicial que hay entre quienes la desarrollan y no la desarrollan, no puede ser motivo de potencializador de desigualdad (calidad de vida: salud, dinero) pues a fin de cuentas todos somos pertenecientes al gigantezco grupo de la naturaleza llamado: ¡Humanidad! Y estamos en el mundo para contribuir al desarrollo nuestro, no al de unos pocos.

martes, 7 de septiembre de 2010

¿Es buena la clonación?


Clonación en plantas:

Ventajas: Algunas ventajas de la clonación de plantas se citan con frecuencia. Por ejemplo, la clonación podría ayudar a reproducir las plantas que son más resistentes a las enfermedades. La reproducción de las plantas superiores, especialmente aquellos con superioridad nutricional, podría ayudar a abordar las cuestiones del mundo del hambre. Clonación de plantas también son más predecibles, lo que podría ayudar a salvar millones de dólares en costos de cultivo y plantas cerca de la extinción podrían salvarse a través de los programas de clonación de la derecha.

Desventajas: Por ejemplo, tal vez los científicos a decidir la clonación de todo el arroz en el mundo. Poco a poco, producen un solo tipo, mucho más nutritivo que otros tipos. Otras arroz ya no se produce y sus variantes de ADN desaparecer. Algún tiempo en el futuro, una enfermedad que golpea la cosecha de arroz y destruye por completo, y el mundo de repente carece de arroz.

Clonación en animales:

Ventajas: La clonación podría ayudar a producir alimentos superiores, crear animales más resistentes a enfermedades y abordar los problemas de hambre en el mundo. Los animales raros podrían ser salvados de la extinción, especialmente en aquellos animales que no se reproducen bien en las circunstancias cambiantes del medio ambiente.

Desventajas: En primer lugar, los esfuerzos de la ingeniería genética o instalaciones completamente clon de especies de animales y podría dar lugar a la falta de diversidad de ADN necesarias. La diversidad ayuda a mejorar la supervivencia en el futuro, especialmente cuando las cosas impredecibles pueden venir. Los científicos no pueden predecir el desarrollo potencial de virus u otros agentes de destrucción a la que una especie de clonados podrían necesidad de reaccionar en el futuro.

La clonación se puede subestimar la posibilidad de la necesidad de la variación genética en el futuro, en circunstancias impredecibles. Problemas similares podrían surgir para los animales domésticos clonados, en particular si son capaces de sustituir los animales que la variación genética creada a través de métodos de reproducción normal.

Otro de los inconvenientes de la clonación de animales es el costo potencial. En la actualidad, es mucho más caro el clon que reproducir los animales por otros medios.

Clonación en humanos:

Ventajas: la posibilidad de la clonación de partes de los seres humanos, como los órganos vitales para ser utilizado en los trasplantes, que podría anular los problemas de rechazo de órganos. Algunas personas creen que la clonación de seres humanos no pueden tener sus propios hijos o niños que pierden a una edad muy joven es uno de los "pros" de desarrollo de la clonación humana.

Desventajas: incluyen los métodos de clonación, que cuando implican embriones fertilizados, se consideran moralmente repugnante por algunos. Otros creen que la idea de la clonación de seres humanos es "jugar a ser Dios. " Otro temor que existe si la gente decide genéticamente niños super. ¿Qué pasaría con la persona no media producida por métodos de clonación? Se trata de forraje para el debate científico, jurídico, ético y legítimo.

El costo es un tema también, y sería difícil saber si una compañía de seguros pagaría por una persona tenga un órgano clonado, o si estos precios serían tan prohibitivos como para que el proceso fuera del alcance o están disponibles sólo para unos pocos. Una vez más, la cuestión de la diversidad genética es muy importante. Que la clonación de eliminar un gen o un fragmento de ADN que hoy no parece importante, pero podría ser en un mundo diferente en algún momento del futuro

jueves, 26 de agosto de 2010

Manipulación Genética


Manipulación Genética
La manipulación genética consiste en las técnicas dirigidas a modificar el caudal hereditario, de alguna especie, con fines variables, desde la superación de enfermedades de origen genético (terapia genética) o con finalidad experimental (conseguir un individuo con características no existentes hasta ese momento). Llegar a la posibilidad de realizar modificaciones en la composición hereditaria de una especie requiere una serie de pasos, de los cuales unos cuantos ya han sido dados. El primero de ellos fue el descubrimiento del cromosoma humano, formado por ácido que conforma los genes, los cuáles a su vez se “ubican” en los cromosomas. Cada especie tiene un número específico de cromosomas, los humanos contamos con 23 pares, es decir, 46 cromosomas.

Hay que conocer el hecho de que la información genética es un conjunto de instrucciones que se transmiten en un único “idioma”: esto quiere decir que es universal, por lo que la diferencia entre un clavel, un rinoceronte y una persona humana es la cantidad de información.

Para entender adecuadamente el concepto de manipulacion conozcamos términos asociados a ésta:

1) Enzimas de restricción:
Una enzima de restricción (o endonucleasas de restricción) es aquella que puede reconocer una secuencia característica de nucleótidos dentro de una molécula de ADN y cortar el ADN en ese punto en concreto, llamado sitio o diana de restricción, o en un sitio no muy lejano a éste, dependiendo de la enzima. Los sitios de restricción cuentan con entre 4 y 12 pares de bases, con las que son reconocidos.

El mecanismo de corte de DNA se realiza a través de la ruptura de 2 enlaces fosfodiester en la doble hebra, lo que da lugar a dos extremos de DNA. Éstos pueden ser romos (cuando los enlaces rotos coinciden) o Cohesivos/escalonados. Estos últimos tienen tendencia a volver a unirse de modo espontáneo, ya que los extremos se pueden unir a otros extremos coincidentes que pueda haber en la cercanía (Apareamiento de Watson & Crick).


Restricción de SmaI dejando extremos romos. Los fragmentos de ADN obtenidos de este modo pueden unirse por otras enzimas llamadas ligasas. Conocemos así el ADN vector, que sería aquel que es capaz de replicarse independientemente del ADN de la célula anfitriona en la cual crece. Dentro de este grupo de vectores están los Plásmidos, moléculas circulares de ADN halladas en las bacterias.

Las enzimas de restricción que a pesar de ser distintas y provenir de distintas especies, tienen la misma secuencia de reconocimiento y dejan el mismo extremo cohesivo, pero no cortan en el mismo sitio, son llamadas Isoesquizómeros. Por ejemplo, están los isoesquizómeros Asp718 y KpnI.





Tipos de enzimas de restricción
Existen, en general, 3 sistemas de enzimas de restricción:

Tipo 1: Una sola enzima (con 3 subunidades) tiene actividad de restricción (corta) y modificación (metila). Al reconocer la secuencia específica de DNA corta al azar en sitios distintos al sitio de reconocimiento, ya sea aguas arriba o aguas abajo. El corte deja extremos cohesivos. Necesitan de ATP para moverse en el DNA, desde el lugar de reconocimiento hasta el sitio de corte (unas 1000 pares de bases aproximadamente), además de SAM (S-adenosil-metionina) y Mg++ como cofactores.
Tipo 2: Solo tienen actividad de restricción. Otras enzimas llevan a cabo la metilación. El corte es efectuado en el sitio de reconocimiento, o bien, cerca de él, por lo que el corte es resistente y predecible. Por esta característica es que son muy utilizadas para clonación de genes, ya que al cortar en sitios específicos se pueden recuperar secuencias conocidas. Sólo requieren Mg++ como cofactor, no necesitan de ATP.
Tipo 3: Se utiliza una enzima oligomérica que realiza todas las actividades enzimáticas. Tienen función de restricción y modificación. Cortan de 25 a 27 pares de bases lejos del sitio de reconocimiento, dejando extremos cohesivos. Requieren dos secuencias de reconocimiento en orientación opuesta en la misma cadena de DNA. Necesitan ATP, Mg++ y SAM (S-adenosil-metionina) como cofactores.


Sistemas de restricción-modificación (M-R)
El sistema de restricción-modificación (M-R) es usado in vivo por bacterias para protegerse de ataques de DNA exógenos (normalmente víricos) que ingresen en la bacteria, distinguiéndolo del ADN propio, análogo a un sistema inmune. El ADN propio no es reconocido por sus enzimas de restricción, puesto que previamente lo ha modificado por metilación a través de la acción de una metiltransferasa, enzima que transfiere grupos metilo desde S-adenosil-metionina (SAM) a bases específicas. Este sistema fue descubierto en 1968, a resultas de una serie de estudios sobre la infección del fago l en dos cepas diferentes de Escherichia coli (las llamadas cepas “K12” y “B”). Este sistema consta de dos partes:

Restricción: Este sistema le permite a la bacteria protegerse de DNA exógenos para evitar la “promiscuidad” en los intercambios genéticos. Esto le confiere inmunidad frente a bacteriofagos que pudieran poner en peligro la individualidad genética o incluso la vida de la bacteria, lo que se realiza a través de cortes mediante endonucleasas de restricción a los DNA exógenos que ingresen a la bacteria.


Modificación: Consiste en la introducción de grupos metilo (CH3-) en determinadas bases dentro de determinadas secuencias del ADN, lo cual está catalizado por una metilasa específica.




2) Clonación

La clonación puede definirse como el proceso por el que se consiguen copias idénticas de un organismo ya desarrollado, de forma asexual. Estas dos características son importantes:

§ Se parte de un animal ya desarrollado, porque la clonación responde a un interés por obtener copias de un determinado animal que nos interesa, y sólo cuando es adulto conocemos sus características.

§ Por otro lado, se trata de hacerlo de forma asexual. La reproducción sexual no nos permite obtener copias idénticas, ya que este tipo de reproducción por su misma naturaleza genera diversidad.

Pero existen diferentes tipos de clonación dependiendo al nivel al que se realice, por ejemplo:


Clonación molecular
La clonación molecular se utiliza en una amplia variedad de experimentos biológicos y las aplicaciones prácticas que van desde la toma de huellas dactilares a producción de proteínas a gran escala. En la práctica, con el fin de amplificar cualquier secuencia en un organismo vivo, la secuencia a clonar tiene que estar vinculada a un origen de replicación; que es una secuencia de ADN

-Transfección: Se introduce la secuencia formada dentro de células.

-
Selección: Finalmente se seleccionan las células que han sido transfectadas con éxito con el nuevo ADN.

Inicialmente, el ADN de interés necesita ser aislado de un segmento de ADN de tamaño adecuado. Posteriormente, se da el proceso de ligación cuando el fragmento amplificado se inserta en un vector de clonación: El vector se linealiza (ya que es circular),usando enzimas de restricción y a continuación se incuban en condiciones adecuadas el fragmento de ADN de interés y el vector con la enzima ADN ligasa.

Tras la ligación del vector con el inserto de interés, se produce la transfección dentro de las células, para ello las células transfectadas son cultivadas; este proceso, es el proceso determinante, ya que es la parte en la que vemos si las células han sido transfectadas exitosamente o no.



Clonación celular
Clonar una célula consiste en formar un grupo de ellas a partir de una sola. En el caso de organismos unicelulares como bacterias y levaduras, este proceso es muy sencillo, y sólo requiere la inoculación de los productos adecuados.


Sin embargo, en el caso de cultivos de células en organismos multicelulares, la clonación de las células es una tarea difícil, ya que estas células necesitan unas condiciones del medio muy específicas.

Una técnica útil de cultivo de tejidos utilizada para clonar distintos linajes de células es el uso de aros de clonación (cilindros). De acuerdo con esta técnica, una agrupación de células unicelulares que han sido expuestas a un agente mutagénico o a un medicamento utilizado para propiciar la selección se ponen en una alta dilución para crear colonias aisladas; cada una proviniendo de una sola célula potencialmente y clónicamente diferenciada.



En una primera etapa de crecimiento, cuando las colonias tienen sólo unas pocas células; se sumergen aros estériles de poliestireno en grasa, y se ponen sobre una colonia individual junto con una pequeña cantidad de tripsina. Las células que se clonan, se recolectan dentro del aro y se llevan a un nuevo contenedor para que continúe su crecimiento.



Clonación terapeutica o andropatrica
La clonación terapéutica o andropatrica tiene fines terapéuticos, y consiste en obtener células madre del paciente a tratar, atendiendo al siguiente experimento: Se coge una célula somática cualquiera del paciente a tratar, se aísla el núcleo con los cromosomas dentro y se desecha todo lo demás. Por otro lado, obtenemos un óvulo sin fecundar y extraemos su núcleo con sus cromosomas, para así introducir en éste el núcleo aislado anteriormente de la célula somática. A continuación se estimula el óvulo con el núcleo comenzando así la división celular del embrión clonado.

Este embrión será un clon del paciente a tratar. Dejamos que el embrión se desarrolle hasta llegar a la fase clave: el blastocisto. En esta fase extraemos la célula madre de la masa celular obtenida que tiene el mismo ADN que el paciente, y por lo tanto no causará rechazo cuando se inyecte.

Un ejemplo de este tipo de clonación es la clonación de la oveja Dolly:













3) Alimentos Transgénicos:



Los alimentos sometidos a ingeniería genética o alimentos transgénicos son aquellos que fueron producidos a partir de un organismo modificado genéticamente mediante ingeniería genética. Dicho de otra forma, es aquel alimento obtenido de un organismo al cual le han incorporado genes de otro para producir una característica deseada. En la actualidad tienen mayor presencia alimentos procedentes de plantas transgénicas como el maíz, la cebada o la soja.

La ingeniería genética o tecnología del ADN recombinante es la ciencia que manipula secuencias de ADN (que normalmente codifican genes) de forma directa, posibilitando su extracción de un taxón biológico dado y su inclusión en otro, así como la modificación o eliminación de estos genes. En esto se diferencia de la mejora clásica, que es la ciencia que introduce fragmentos de ADN (conteniendo como en el caso anterior genes) de forma indirecta, mediante cruzamientos dirigidos. La primera estrategia, la de la ingeniería genética, se circunscribe en la disciplina denominada biotecnología vegetal. Cabe destacar que la inserción de grupos de genes mediante obtención de híbridos (incluso de especies distintas) y otros procesos pueden realizarse mediante técnicas de biotecnología vegetal que no son consideradas ingeniería genética, como puede ser la fusión de protoplastos.


Beneficios : Los caracteres introducidos mediante ingeniería genética en especies destinadas a la producción de alimentos buscan el incremento de la productividad (por ejemplo, mediante una resistencia mejorada a las plagas) así como la introducción de características de calidad nuevas. Debido al mayor desarrollo de la manipulación genética en especies vegetales, todos los alimentos transgénicos corresponden a derivados de plantas. Por ejemplo, un carácter empleado con frecuencia es la resistencia a herbicidas, puesto que de este modo es posible emplearlos afectando sólo a la flora ajena al cultivo. Cabe destacar que el empleo de variedades modificadas y resistentes a herbicidas ha disminuido la contaminación debido a estos productos en acuíferos y suelo, si bien es cierto que no se requeriría el uso de estos herbicidas tan nocivos por su alto contenido en glifosato (GLY) y amonio glifosinado (GLU)si no se plantaran estas variedades, diseñadas exclusivamente para resistir a dichos compuestos.

Las plagas de insectos son uno de los elementos más devastadores en agricultura. Por esta razón, la introducción de genes que provocan el desarrollo de resistentes a uno o varios órdenes de insectos ha sido un elemento común a muchas de las variedades patentadas. Las ventajas de este método suponen un menor uso de insecticidas en los campos sembrados con estas variedades, lo que redunda en un menor impacto en el ecosistema que alberga al cultivo y por la salud de los trabajadores que manipulan los fitosanitarios.



*
Tecnología Terminator: pertenece a GURT (acrónimo inglés de Grupo de Tecnologías de Restricción de Uso). Terminator es el nombre coloquial con que se conoce los métodos propuestos para la restricción del uso de vegetales genéticamente modificados, por medio de obtener que la segunda generación de semillas devenga estéril.

Esta tecnología fue inicialmente desarrollada por el Departamento de Agricultura de EE.UU. y la Delta and Pine Company en los años 1990s, y aún no fue incorporada a cultivares comerciales, y por supuesto no está autorizada su venta. Debido a que algunos inversionistas expresaron preocupación en que ésta tecnología pudiese generar dependencia en los países más pobres, Monsanto, la compañía dedicada a la producción de bienes para usos agrícolas, consideró no comercializar esta tecnología, aún si llegase a estar comercialmente disponible.

Este tipo de GURT produce semillas estériles en el sentido en que un granjero que hubiese adquirido semillas que incorporen la tecnología V-GURT no tuviese la posibilidad de guardar estas semillas de la cosecha con el propósito de una futura siembra. Esto no tendría un impacto inmediato sobre el amplio volumen de granjeros que utilizasen semillas híbridas, siendo que ellos no producirían sus propias semillas para fines de siembra, sino que comprarían semillas híbridas especiales de compañías especializadas. Esta tecnología actúa a nivel de la variedad de la planta: de ahí la ‘V’ del nombre
V-GURT. Los productores de las cosechas genéticamente mejoradas utilizarían esta tecnología para proteger sus productos contra un uso no autorizado.


Posibles ventajas de la tecnología GURT

Incentivos para el desarrollo de nuevas plantas
En territorios en que los sistemas de protección a la propiedad intelectual son ineficientes o aun inexistentes, los GURT podrían ser la alternativa para incentiva a las compañías biotécnicas al desarrollo de nuevas plantas.

Administración mejorada de la granja
Semillas inviables de plantas V-GURT reducirán la propagación de plantas de presencia espontánea. Estas plantas usualmente generan problemas económicos en los sistemas de granja de más grande y mecanizada escala que incluyen rotación de cultivos.

Calidad mejorada del grano
Bajo condiciones cálidas y húmedas de cosecha, el grano no-V-GURT puede germinar, lo que reduce la calidad final del total de grano producido. Se especula que este problema no habría de ocurrir con el uso de variedades de grano V-GURT.

Seguridad biológica
La tecnología V-GURT puede impedir el escape de los transgenes hacia las variedades naturales originales, previniendo así todo impacto sobre la biodiversidad. Las cosechas modificadas para la producción de productos no alimenticios pueden estar equipadas con tecnología GURT que prevenga la transmisión accidental de estos rasgos a aquellas cosechas destinadas para alimentación.



4) Uso de Vectores
Los vectores de clonación son moléculas transportadoras que transfieren y replican fragmentos de ADN que llevan insertados. Para que sirva de vector, una molécula debe ser capaz de replicarse junto con el fragmento de ADN que transporta. También tiene que tener secuencias de reconocimiento que permitan la inserción del fragmento de ADN a clonar.

Para insertar un fragmento de ADN al vector, se utiliza una enzima de restricción, y se mezcla con fragmentos de ADN producidos con la misma enzima.

Tipos de vectores
Hay muchos vectores de clonación, que difieren en la especificidad de la célula huésped, el tamaño de los insertos que pueden transportar y en características como el número de copias que producen y el número y tipo de genes marcadores que contienen, entre otras.

° Plásmidos
Los plásmidos fueron los primeros vectores que se desarrollaron, y aún son ampliamente usados. Estos vectores proceden de moléculas de ADN de doble cadena extracromosómicas que se encuentran de manera natural y que se replican autónomamente dentro de las células bacterianas.




° Bacteriófago lambda
El genoma del fago lambda se ha cartografiado y secuenciado completamente. Para ser utilizado de vector, el tercio central de su cromosoma puede ser reemplazado por ADN foráneo, sin que ello afecte a la capacidad del fago de infectar células y formar calvas.

Para clonar ADN utilizando este vector, se purifica el ADN del fago y se corta con una enzima de restricción, con la misma enzima de restricción cortamos el fragmento de ADN de interés y los unimos con una ADN ligasa. Los vectores lambda recombinantes se empaquetan in vitro en las cápsides proteicas del fago, y se introducen en células huesped bacterianas. Dentro de las bacterias, los vectores se replican y forman muchas copias del fago infectivo, llevando todas ellas el fragmento de ADN de interés en la clonación. Los vectores fágicos pueden transportar fragmentos de hasta 20 kb ( kilobases).

° Cósmidos
Los cósmidos son vectores hibridos utilizando partes del cromosoma de lambda y de plásmidos. Tienen la secuencia cos del fago lambda, necesaria para el empaquetamiento del ADN del fago dentro de su cubierta proteica, además contienen secuencias plasmídicas necesarias para la replicación y genes de resistencia a antibióticos. Los cósmidos pueden transportar casi 50 kb de ADN insertado.

Los YAC son cromosomas artificiales de levadura. Un YAC tiene telómeros en sus extremos, un origen de replicación y un centrómero. Estos componentes están unidos a genes marcadores de selección y a un grupo de enzimas de restricción para insertar ADN exógeno. Estos cromosomas artificiales de levadura permiten clonar grandes trozos de ADN, de 100 a 1000 kb.

° BAC
Un BAC es un cromosoma artificial bacteriano, basado en el plásmido de fertilidad ( factor F ) de bacterias. El factor F es un plásmido que se replica independientemente y que transfiere información genética durante la conjugación bacteriana. Los BAC pueden transportar insertos de hasta 300 kb.







jueves, 19 de agosto de 2010

Actividad # 3

1. ¿Son las muestras de sangre mejores que las bucales?
R. No, su ADN es el mismo a través de todo su cuerpo. Por lo tanto, la
fuente de la muestra del ADN no afecta
la exactitud de la prueba genética de paternidad de ADN.Sin embargo
las muetras de sangre en tarjeta FTA
puede almacenarse por años, mientras que los cotonetes bucales , son
suceptibles a humedad y descomposición
microbiológica.
Análisis: el ADN se encuentra presente en todas las partes del cuerpo, en todas sus células que son únicas en cuanto a información por individuo, por tanto la exactitud es la misma, lo único que puede variar es la duración de esos resultados, unas pueden durar más que otras.

¿Que tan precisos son los resultados en las pruebas de ADN?
R. El testeo de paternidad a través de ADN es muy preciso, y los
resultados a los que se llegan le dan la
probabilidad de paternidad mayor a un 99.9% (inclusión) o un 0%
(exclusión). Para relaciones entre hermanos
y abuelos los resultados son concluyente en un rango que oscila entre
un 90% (inclusión) o un 15% (exclusión).
Análisis: las pruebas de ADN son muy precisas en cuanto a la paternidad porque se compara un ADN ejemplo que es el del padre y la unica variacion que tiene es con la de la madre; mientras que si se hace el testeo con las hermanas o abuelas se incluyen variaciones como en el caso de abuela, la informacion del abuelo, la del padre, madre hasta llegar a la persona analizada.

¿Que quiere decir 100% exclusión de paternidad?

R. Quiere decir que el indice de paternidad es 0%, esto es que no
existen probabilidades de sea el padre biológico.
Aunque aveces algunos aleos podrían coincidir entre presunto padre e
hijo, el hijo debe tener todos los alelos del
padre.
Análisis: quiere decir que no coinciden unos alelos especificos que determinan la union de parentezco, por eso se utiliza el termino exclusion que traduce: no pertenece.

¿Es necesario que la madre también se analice?

R. Para casos legales debe ser una exigencia, si la madre esta
disponible . En casos informativos , no es
indispensable , sin embargo el tener el perfil de la madre mejora
mucho la exactitud del resultado. Pues por
diferencia se puede segregar y comparar sólo la parte masculina del
presunto hijo(a).
Análisis: el testeo se puede realizar solo con una muestra del presunto procreador (padre), pero si se tiene también las secuencias de la madre mejoraria mucho porque los rasgos que no coincidan con el padre pueden provener de la madre y así tener una respuesta en sus casos 100% certera.

¿Se puede hacer pruebas de paternidad prenatales?

R. Si es posible. Sin embargo la dificultadad de obtener tejido
provientes del no-nato lo hace complicado y riesgoso.
Se debe hacer un procedimiento de amniocentésis para obtener líquido
amniótico , esto tiene un riesgo para el
embarazo . Sólo debe ser autorizado por el ginecólogo.

Existe una nueva forma de hacer la prueba con cerca de 40ml de la
madre embarazada, no todos los laboratorio lo
hacen. Sin embargo esta restringido a mujeres jóvenes que no hayan
tenido embarazos previos.

Análisis: las pruebas se pueden hacer si existe materia fisica que analizar, me refiero a células que contengan secuencias del ADN. El aspecto negativo es que el bebé puede resultar herido si no se extrae adecuadamente el tejido a analizar por el riesgo dado a la incomodidad para la intervencion quirurgica, además del pequeño tamaño del no-nato.


¿Se puede hacer una prueba de paternidad sin el consentimiento de la madre?

R. En una prueba legal , de preferencia se debe tener la validación y
muestra de la madre. El juez puede solicitar el
muestreo, pero alguna parte puede negarse, lo que da la razón a la
otra parte. Esto dependiendo de la legislación
de cada país.

Al enviar muestras usando los kits, es posible que un padre envie
muestras del niño sin conocimiento de la madre.
Sin embargo esto nunca podría usarse en una corte. Además sería ilegal
el muestreo si no es tutor (padre legal) del
niño.

Análisis: El procedimiento como dijimos puede hacerse con la muestra solo del padre, si se tiene también la secuencia de la madre podria ser mejor. Los unicos efectos que traeria el no consentimiento de la madre, seria que no podria utilizarse legalmente ante una corte, lo que no significa que no sea certero.


¿Porque algunos resultados de indice combinado de paternidad dan
99.98% y otros 99.9999995% ?

R. El indice combinado depende de un cálculo estadístico basado en
frecuencias de ocurrencia de alelos en cada
raza. Si alguien tiene un alelo no comun en su raza , y si el niño
también lo presenta , entonces este indice se eleva
bastante. En cambio si las coincidencias es en alelos muy comunes,
este indice es un poco más bajo, pero aún así
para que se den exactitudes de 99.9% deben coincidir todos los alelos
entre padre y niño.

Análisis: las secuencias entre padre y niño para que el resultado se tome como incluyente deben coincidir los alelos de sus genes componentes, pero como sabemos las secuencias geneticas son muy complejas y extensas, lo que da lugar a el posible margen de que existan bases diferentes que cambien su secuencia y coincidencia porcentual, lo que sucede es que tiene que existir un margen para que no sea 100% la informacion genetica ya que seria el mismo individuo. En algunos casos los alelos coinciden mas eventualmente que en otros alterando el margen de "error".

Análisis de ADN


El término sistemática molecular es utilizado para referirse a la sistemática macromolecular: el uso del ADN y del ARN para inferir relaciones de parentesco entre los organismos (también llamados, para evitar confusiones, análisis moleculares de ADN, que implican análisis de secuencias de ADN entre otros métodos). Si bien técnicamente, los métodos que implican el uso de isozimas y flavonoides también son moleculares, usualmente son tratados en apartados diferentes.

La aplicación de la información sobre los ácidos nucleicos a la Biología Sistemática ha tenido un desarrollo espectacular a partir de la década de los 90. Los datos moleculares han revolucionado la forma en que la Sistemática establece relaciones de parentesco, aunque no por las razones sugeridas en un primer momento.



ELECTROFORESIS
La electroforesis es una técnica para la separación de moléculas según la movilidad de estas en un campo eléctrico. La separación puede realizarse sobre la superficie hidratada de un soporte sólido (p. ej., electroforesis en papel o en acetato de celulosa), o bien a través de una matriz porosa (electroforesis en gel), o bien en disolución (electroforesis libre). Dependiendo de la técnica que se use, la separación obedece en distinta medida a la carga eléctrica de las moléculas y a su masa.

La variante de uso más común para el análisis de mezclas de proteínas o de ácidos nucleicos utiliza como soporte un gel, habitualmente de agarosa o de poliacrilamida. Los ácidos nucleicos ya disponen de una carga eléctrica negativa, que los dirigirá al polo positivo, mientras que las proteínas se cargan al unirse con sustancias como el SDS (detergente) que incorpora cargas negativas de una manera dependiente de la masa molecular de la proteína. Al poner la mezcla de moléculas y aplicar un campo eléctrico, éstas se moverán y deberán ir pasando por la malla del gel (una red tridimensional de fibras cruzadas), por lo que las pequeñas se moverán mejor, más rápidamente. Así, las más pequeñas avanzarán más y las más grandes quedarán cerca del lugar de partida.



PRUEBA DE PATERNIDAD

Una prueba de paternidad es aquella que tiene como objeto probar la paternidad, esto es determinar el parentesco ascendente en primer grado entre un individuo y un hombre (presunto padre). Los métodos para determinar esta relación han evolucionado desde la simple convivencia con la madre, la comparación de rasgos, Tipo de sangre ABO, análisis de proteínas y antígenos HLA. Actualmente la prueba idónea es la prueba genética basándose en polimorfismo en regiones STR.

La prueba de paternidad genética se basa en comparar el ADN nuclear de ambos. El ser humano al tener reproducción sexual hereda un alelo de la madre y otro del padre. Un hijo debe tener para cada locus un alelo que provenga del padre. Esta comparación se realiza comparando entre 13-19 locus del genoma del hijo, del presunto padre y opcionalmente de la madre, en regiones que son muy variables para cada individuo llamadas STR (Short Tandem Repeat).

Para determinar estadísticamente la exactitud de la prueba, se calcula el indice de paternidad, el cual determina la probabilidad que no exista una persona con el mismo perfil de alelos entre su raza. La cantidad de locus es determinada por la cantidad de marcadores genéticos (que limitan los locus) utilizados, a mayor cantidad de marcadores mayor exactitud. Con el uso de 15 marcadores se puede tener exactitudes de alrededor de 99,999%. Sin embargo esta exactitud puede aumentar según la ocurrencia de alelos extraños en cada individuo.

Cuando no se cuenta con muestras del presunto padre, se puede obtener un indice de paternidad utilizando muestras de los padres paternos. También es posible obtener muestras de prenatales mediante procedimiento de amniocentesis y Vellosidades coriónicas.

Existen pruebas de paternidad con fines informativos o pruebas de paternidad con fines legales. Las pruebas legales requieren validación de la identidad y custodia de las muestras. En varios paises la interpretación legal de varios derechos constitucionales señala que se tiene que tener consentimiento voluntario para la obtención de muestras para las pruebas de ADN.


DNA PROFILING

Huella genética (también llamada pruebas de ADN o análisis de ADN) es una técnica utilizada para distinguir entre los individuos de una misma especie utilizando muestras de su ADN. Su invención se debe el doctor Alec Jeffreys en la Universidad de Leicester en 1984[1] y fue utilizada por primera vez en medicina forense para condenar a Colin Pitchfork en los asesinatos de Narborough (UK) en 1983 y 1986.[2]

La técnica se basa en que dos seres humanos tienen una gran parte de su secuencia de ADN en común y para distinguir a dos individuos se puede explotar la repetición de secuencias altamente variables llamada microsatélites. Dos seres humanos no relacionados será poco probable que tengan el mismo número de microsatélites en un determinado locus. En el SSR/STR de perfiles (que es distinto de impronta genética) la reacción en cadena de polimerasa (PCR) se utiliza para obtener suficiente ADN para luego detectar el número de repeticiones en varios Loci. Es posible establecer una selección que es muy poco probable que haya surgido por casualidad, salvo en el caso de gemelos idénticos, que tendrán idénticos perfiles genéticos pero no las huellas dactilares.

La huella genética se utiliza en la medicina forense, para identificar a los sospechosos con muestras de sangre, cabello, saliva o semen. También ha dado lugar a varias exoneraciones de condenados. Igualmente se utiliza en aplicaciones como la identificación de los restos humanos, pruebas de paternidad, la compatibilidad en la donación de órganos, el estudio de las poblaciones de animales silvestres, y el establecimiento del origen o la composición de alimentos. También se ha utilizado para generar hipótesis sobre las migraciones de los seres humanos en la prehistoria.

Los microsatélites muestran una mayor variación que el resto del genoma ya que en ellos se encuentran unas secuencias en distinta repetición y con diferente grado de recombinación debido a la inestabilidad del locus.

Técnicas:
Estas variaciones son detectables con las siguientes técnicas:

RFLP
El análisis consiste en hacer un Southern Blotting (o "Southern blot" que es un método de biología molecular que sirve para verificar si una determinada secuencia de ADN está o no presente en una muestra de ADN analizada) y usar sondas específicas para detectar los VNTR (repeticiones en tandem de número variable).

En primer lugar el ADN que se va a analizar se separa de otros materiales. A continuación, debe cortarse en piezas de diferentes tamaños usando enzimas de restricción, que son proteínas que cortan el ADN sin dañar las bases. las piezas son clasificadas por tamaño mediante electroforesis en gel. Las piezas con carga positiva se van a la parte superior. El ADN que tiene una ligera carga negativa natural es atraído hacia el fondo. Las piezas más pequeñas se mueven más rápidamente a través del gel, por lo que será aún más hacia la parte inferior de las piezas grandes. Al separar las piezas por tamaño, los más altos se mantienen arriba y los más pequeños debajo. Luego por calor o solución alcalina, se aplica gel con el fin de desnaturalizar el ADN y se separa en fragmentos individuales. Una vez realizado esto el ADN esta ahora listo para ser analizados utilizando una sonda radiactiva de reacción de hibridación.

Para hacer la sonda radiactiva, se necesita la polimerasa del ADN. El ADN que se va someter a la radiactividad se coloca en un tubo de ensayo. A continuación se agrega la polimerasa en el tubo. Se disuelve y se espera a que comience a funcionar. Como los parches de polimerasa de ADN rompen el ADN, los actuales son sustituidos por los nuevos nucleotidos en el tubo. Cada vez que la muestra tenga una base Guanina, la Citosina será puesto en radiactividad. En la repetición del ADN, la polimerasa también se vuelve radioactiva. Las piezas radioactivas están listas para su utilización. Ahora la sonda radioactiva puede ser usada para crear una reacción de hibridación. La hibridación sucede cuando dos secuencias genéticas se unen a causa del hidrógeno que se encuentra en los pares de las bases. Hay dos de estos entre Adenina o Timina y tres de Citosina o Guanina. Para realizar la hibridación el ADN tiene que estar desnaturalizado.

El ADN desnaturalizado radioactivo y la sonda deber ser puestos en una bolsa de plástico con líquido salino y sellado fuertemente. La sonda se adherirá a la desnaturalización de ADN dondequiera que se encuentre de forma apropiada. La sonda y el ADN no tienen que encajar de forma exacta. Este proceso termina haciendo un patrón de ADN de las huellas digitales. Toda persona tiene un VNTRs que ha heredado de uno de sus padres y los VNTRs son únicos para cada persona.

PCR
Consiste en aplicar la técnica de PCR para amplificar regiones específicas con los cebadores adecuados. Con al invención de la reacción en cadena de polimerasa (PCR) la tecnología genética tuvo un importante avance en la capacidad de recuperación de información a partir de muestras muy pequeñas. PCR consiste en la amplificación de regiones específicas de ADN usando temperatura y una enzima polimerasa termoestable junto con fluorescencia etiquetada en una secuencia específica del ADN. Existen kits comerciales que utilizan polimorfismos de núcleotido único (SNP) de discriminación disponible, estos kits de uso de PCR usados para amplificar regiones específicas con variaciones conocidas e hibridación con sondas de anclado en tarjetas, lo que resulta en una mancha de color correspondiente a una orden en particular.

Una de las principales quejas en contra del RFLP es que es lento y que requiere grandes cantidades de ADN para ser útil. Esto llevo a métodos basados en PCRque requieren menores cantidades de ADN que pueden ser también más degradados que los utilizados en análisis de RFLP.

Los ensayos de PCR son extremadamente valiosos para identificar nuevos miembros de una familia génica.