3. VIVIR MÁS, VIVIR MEJOR
3.2.1 INICIOS DE LA
REVOLUCIÓN GENÉTICA (I)
Toda la materia existente en la naturaleza está formada por átomos.
Lo que diferencia la materia inerte de los
seres vivos es su capacidad de reproducirse. Reproducirse significa hacer copias de esos
3.2.1 INICIOS DE LA
REVOLUCIÓN GENÉTICA (II)
Cada ser vivo es diferente, pero poseeseme-janzas con sus progenitores.
¿Qué es lo que nos aportan nuestros padres para parecernos a ellos?
Darwin explicaba la selección natural
3.2.1 INICIOS DE LA
REVOLUCIÓN GENÉTICA (III)
Según esto, las poblaciones se haríanhomogé-neas y no habría diversidad sobre la cual actuaría la selección.
Mendel demostró que las unidades de la
herencia determinantes de los caracteres no se mezclan, sino que mantienen su
independiente-3.2.1 INICIOS DE LA
REVOLUCIÓN GENÉTICA (IV)
Se puede decir que la genética nace en 1865con las leyes de Mendel.
La Genética es la parte de la biología que estu-dia los caracteres de los seres vivos y su he-rencia.
3.2.1 INICIOS DE LA
3.2.1 INICIOS DE LA
3.2.1 INICIOS DE LA
3.2.1 INICIOS DE LA
REVOLUCIÓN GENÉTICA (VIII)
CONCLUSIONES DE MENDEL (I):
• Comprobó que la herencia por mezcla no era correcta.
3.2.1 INICIOS DE LA
REVOLUCIÓN GENÉTICA (IX)
CONCLUSIONES DE MENDEL (II):
• Los caracteres que pasan de padres a hijos son transportados por unidades discretas: factores hereditarios.
3.2.1 INICIOS DE LA
REVOLUCIÓN GENÉTICA (X)
CONCLUSIONES DE MENDEL (III):
• Estos factores hereditarios son independientes para cada carácter, no se mezclan.
• Si se manifiestan los dos, tendremos una
3.2.1 INICIOS DE LA
REVOLUCIÓN GENÉTICA (XI)
En 1909 Wilhem Johannsen cambió elnom-bre de factor hereditario por el de gen.
El gen es una unidad de información heredita-ria, es decir, lo que controla un determinado carácter.
3.2.2 GENES (I)
La célula es la unidad fundamental de los organis-mos vivos, donde se encuentra el material gené-tico, muchas veces encerrado en un núcleo.
En 1882 Flemming descubrió en los núcleos la
3.2.2 GENES (III)
CROMATINA: es el conjunto de ADN, histo-nas y proteíhisto-nas no histónicas que se encuen-tra en el núcleo de las células eucariotas y que constituye su cromosoma.
CROMOSOMA: Pequeñas estructuras en las que se organiza el ADN celular cuando una célula se va a dividir.
3.2.2 GENES (IV)
Un GEN es, por tanto, un fragmento de cromo-soma que codifica para un determinado carácter. Es decir, contiene la
especí-3.2.2 GENES (V)
3.2.2 GENES (VI)
Todas las células poseen 46 cromosomas, ex-cepto los gametos que por meiosis, tienen 23.
3.2.3 ADN (I)
¿Y qué es el ADN?
Es un ácido nucleico que contiene instruccio-nes genéticas usadas en el desarrollo y fun-cionamiento de todos los seres vivos y es el responsable de su transmisión hereditaria. Está formada por dos cadenas de nucleótidos,
3.2.3 ADN (III)
En 1953, Watson y Crick propusieron este mo-delo de la doble hélice del ADN basándose en el estudio de otros investigadores:
• Rosalind Franklin y Maurice Wilkins: con sus experimentos de difracción de rayos X intuyeron la existencia de la doble hélice. • Chargaff: enunció que existía el mismo
3.2.3 ADN (VI)
¿Cómo se duplica el ADN?
Los genes se copian duplicando la molécula de ADN, como si fuera una cremallera.
3.2.3 ADN (VII)
La duplicación se logra gracias al apareamiento de las bases.
Un error en el proceso conduce a una mutación, y por ello, a un cambio genético en la
descen-dencia.
3.2.4 INGENIERÍA
GENÉTICA (I)
La ingeniería genética es la manipulación del material genético mediante los procedimien-tos del ADN recombinante que permite la transferencia de genes de unas células a
otras o su eliminación.
incor-3.2.4 INGENIERÍA
GENÉTICA (II)
El ADN recombinante es una molécula de
ADN formada por combinación de fragmen-tos de ADN de orígenes diferentes.
La proteína que codifica este fragmento es una proteína recombinante.
3.2.4 INGENIERÍA
GENÉTICA (III)
1. Fragmentación delADN.
Permite la obtención de fragmentos de tamaño tal que puedan ser
3.2.4 INGENIERÍA
GENÉTICA (IV)
2. Amplificación del ADN.
Permite la obtención de gran cantidad de co-pias de un fragmento.
Se lleva a cabo por clonación molecular, gra-cias al poder replicativo de los seres vivos. También se usa la reacción en cadena de la
3.2.4 INGENIERÍA
GENÉTICA (VI)
3. Hibridación del ADN.
Permite localizar genes concretos en un deter-minado fragmento.
Se usan sondas de hibridación, que son
3.2.4 INGENIERÍA
GENÉTICA (VIII)
4. Secuenciación del ADN.
Consiste en fragmentar el ADN en nucleótidos pequeños, cuanto más pequeños mejor, para recomponer la molécula original grande
fragmentada, como si fuera un puzle.
3.2.5 APLICACIONES DE LA
INGENIERÍA GENÉTICA (I)
Los conocimientos de la ingeniería genética son la base de la Biotecnología, que se puede
definir como la aplicación de los conocimien-tos genéticos para crear organismos capaces de fabricar productos específicos de alto valor comercial.
3.2.5 APLICACIONES DE LA
INGENIERÍA GENÉTICA (II)
Sanidad (I).
Se han desarrollado bacterias capaces de producir sustancias como:
Insulina: tratamiento de la diabetes.
Hormona del crecimiento: tratamiento del enanismo
3.2.5 APLICACIONES DE LA
INGENIERÍA GENÉTICA (III)
Sanidad (II).
Existen las llamadas “granjas farmacéuticas” donde se crían animales transgénicos (cone-jos, ratones, ovejas, vacas,…) portadores de genes humanos.
3.2.5 APLICACIONES DE LA
INGENIERÍA GENÉTICA (IV)
Sanidad (III).
Otra aplicación es la terapia génica.
Consiste en la introducción de genes sanos en las células dañadas del paciente, lo que
haría posible la curación de enfermedades a día de hoy incurables.
3.2.5 APLICACIONES DE LA
INGENIERÍA GENÉTICA (VII)
Agricultura.
Existen plantas transgénicas de maíz y soja que son resistentes a sequías, heladas…
Tomates y pepinos son plantas que soportan mejor las enfermedades y de mayor tamaño. Incorporación a los cereales del gen de las
atmosféri-3.2.5 APLICACIONES DE LA
INGENIERÍA GENÉTICA (VIII)
Ganadería y Acuicultura.
Se busca un incremento de la productividad y resistencia a las enfermedades.
3.2.5 APLICACIONES DE LA
INGENIERÍA GENÉTICA (IX)
Industria.
Se han formado bacterias y hongos que sinte-tizan proteínas, enzimas o aditivos, que se emplean en las industrias del sector químico y alimentario.
Sector energético.
3.2.5 APLICACIONES DE LA
INGENIERÍA GENÉTICA (X)
Medio ambiente.
Se usan bacterias y hongos seleccionados ge-néticamente en el tratamiento y recupera-ción de suelos, aguas y residuos urbanos e industriales.
3.2.5 APLICACIONES DE LA
INGENIERÍA GENÉTICA (XI)
Biofactorías.
Una vez conseguida la formación de organis-mos transgénicos, la Biotecnología se centra en la conversión de bacterias, cultivos o
ani-males de granja para la producción
3.2.6 GENOMA HUMANO (I)
Se llama genoma, en sentido amplio, a todo el material genético (ADN) de un organismo expresado en forma de secuencia de nucleó-tidos.
3.2.6 GENOMA HUMANO (II)
En el año 2000 se publicó el publicó el primer borrador del genoma humano.
En el ADN humano hay 3100 millones de pares de bases y un número de genes del orden de 20000 a 25000.
3.2.6 GENOMA HUMANO (III)
El ADN extragénico representa el 76%.
Está formado por secuencias repetidas que no codifican ninguna proteína (55%) o por
secuencias únicas (21%).
3.2.6 GENOMA HUMANO (IV)
El ADN intragénico representa el 24%.
Esta parte codifica para los distintos caracteres:
Intrones: 22%. Porciones de ADN dentro de un gen que no se emplean en la síntesis pro-teica, es decir, no se codifican.
3.2.6 GENOMA HUMANO (V)
Existe también una pequeña cantidad de ADN en las mitocondrias, una parte (13 genes) codifica proteínas y otra (24 genes) las diversas clases de ARN.
Esta es pues la información genética completa del ser humano, denominado genoma.
A esta información que ofrece instrucciones para sintetizar proteínas se llama proteoma:
3.2.7 REPRODUCCIÓN
ASISTIDA (I)
Se considera que existe esterilidad en la pare-ja cuando después de un año de actividad sexual sin contraconcepción, no hay emba-razo.
3.2.7 REPRODUCCIÓN
ASISTIDA (II)
Causas de esterilidad en los hombres:
• Azoospermia: no producción de espermato-zoides.
• Oligospermia: producción insuficiente de espermatozoides.
3.2.7 REPRODUCCIÓN
ASISTIDA (III)
Causas de esterilidad en las mujeres:
• Obstrucción de las trompas de falopio. • Trastornos ovulatorios.
• Anovulación: ausencia de ovulación.
3.2.7 REPRODUCCIÓN
ASISTIDA (IV)
Las técnicas de reproducción asistida resuel-ven los problemas de esterilidad del 15% de las parejas.
Las técnicas son diversas, pero las más impor-tantes son:
• Inseminación artificial.
3.2.7 REPRODUCCIÓN
ASISTIDA (V)
Inseminación artificial (I).
Consiste en la introducción de los espermato-zoides en el aparato genital femenino, en: • El útero (intrauterina).
3.2.7 REPRODUCCIÓN
ASISTIDA (VII)
Inseminación artificial (II).
Se recurre a este método cuando:
• Hay alteraciones en el moco cervical.
• El hombre tiene anticuerpos contra su propio semen.
3.2.7 REPRODUCCIÓN
ASISTIDA (VIII)
Fertilización in vitro (I). Consiste en la varias fases:
1) Hiperestimulación ovárica: se estimula el desarrollo simultáneo de varios folículos ováricos que contienen los óvulos.
3.2.7 REPRODUCCIÓN
ASISTIDA (IX)
Fertilización in vitro (II).
3) Inseminación y fertilización: Se agrega (in-seminación) unos 200000 espermatozoides a los óvulos maduros para su fertilización
(fecundación).
3.2.7 REPRODUCCIÓN
ASISTIDA (X)
Fertilización in vitro (III).
4) Diagnóstico genético preimplantatorio (I). La ley permite esta técnica para:
• Detección de enfermedades hereditarias
graves y no susceptibles de tratamiento cura-tivo posnatal.
3.2.7 REPRODUCCIÓN
ASISTIDA (XI)
Fertilización in vitro (IV).
4) Diagnóstico genético preimplantatorio (II). • Selección de embriones inmunológicamente
compatibles con fines terapéuticos para ter-ceros (niños a la carta).
5) Transferencia embrionaria.
3.2.8 CÉLULAS MADRE (I)
El desarrollo embrionario se inicia con una serie de mitosis que hacen que se pase de una sola célula (cigoto) a varias células.
En las primeras fases del desarrollo embrionario todas las células que se forman son iguales.
3.2.8 CÉLULAS MADRE (II)
Surgen así los diferentes tipos de células (neu-ronas, musculares, hepáticas…) y por lo
tanto los diferentes tejidos.
Las células madre o células troncales (stem cell) son células indiferenciadas capaces de multiplicarse indefinidamente y diferenciar-se en otros tipos celulares, o diferenciar-sea, dar lugar a células especializadas.
3.2.8 CÉLULAS MADRE (III)
Las células madre se clasifican de dos formas. Según el grado de desarrollo y
diferencia-ción (I):
• C.M. totipotentes: originan un individuo completo: óvulo fecundado.
3.2.8 CÉLULAS MADRE (IV)
Según el grado de desarrollo y diferencia-ción (II):
• C.M. multipotentes: son células más espe-cializadas y sólo producen un cierto número de tipo de células, pero no todos los tejidos.
3.2.8 CÉLULAS MADRE (V)
Según su origen (I):
• C.M. embrionarias: son células que se en-cuentran en el embrión de 5 a 7 días. Son
células pluripotentes que pueden proceder de:
– Embriones humanos congelados (sobrantes de fertilizaciones asistidas).
3.2.8 CÉLULAS MADRE (VI)
Según su origen (II):
• C.M. germinales: células que en el ser vivo dan lugar a óvulos y espermatozoides pero en cultivo originan células madre. Son célu-las pluripotentes.
3.2.8 CÉLULAS MADRE (VII)
El cordón umbilical es una gran fuente de cé-lulas madre adultas, más rica que la médula ósea, pero menos aplicable a los adultos al no disponer de su propio cordón umbilical. En los niños que nacen ahora se puede guardar
y aprovechar por si fuera necesario.
3.2.9 CLONACIÓN (I)
Un clon es un conjunto de células o de organis-mos idénticos, o sea genéticamente iguales,
formados a partir de una célula o un individuo progenitor por reproducción asexual.
Existen tres mecanismos de clonación:
3.2.9 CLONACIÓN (II)
• Paraclonación: consiste en la transferencia del núcleo de células embrionarias o fetales (individuos no nacidos) a óvulos o cigotos no fecundados, previamente vaciados de su
núcleo. Los individuos resultantes serán
3.2.9 CLONACIÓN (III)
• Clonación verdadera: se transfiere el nú-cleo de cualquier célula del cuerpo (indi-viduos ya nacidos) a un ovocito o cigoto
vaciado de su núcleo. Los individuos serán iguales entre sí e iguales al individuo del
cual proceden los núcleos.
3.2.9 CLONACIÓN (V)
La clonación en animales se usa para: • La producción ganadera.
• La selección de especies con cualidades singulares.
• Recuperación de especies extinguidas o en vías de extinción.
3.2.9 CLONACIÓN (VI)
A nivel humano, las aplicaciones de la clona-ción se centran en:
3.2.9 CLONACIÓN (VII)
• Clonación terapéutica: formación de célu-las especializadas a partir de célu-las célucélu-las em-brionarias, obtenidas por clonación de un
3.2.10 BIOÉTICA (I)
Disciplina científica que estudia los aspectos éticos de la Medicina y la Biología en gene-ral, así como las relaciones del ser humano con los restantes seres vivos.
3.2.10 BIOÉTICA (II)
• Manipulación genética del ADN humano y de las células.
• Embriología y reproducción humana: clona-ción, células madre, reproducción asistida. • Utilización de organismos modificados
