CLASE VIERNES 23_4

TEMA 4. LA REVOLUCIÓN GENÉTICA Y LA BIOTECNOLOGÍA
1. HISTORIA DE LA GENÉTICA
 Ya desde la Prehistoria, la herencia ha estado presente en la vida human como objeto de
observación y suposiciones diversas. Muy pronto se supuso que algunos caracteres (cada una de las
características morfológicas o fisiológicas que nos permite distinguir un individuo de otro. Por ejemplo:
color de ojos, tipo de pelo,...) pasaban de una generación a otra. Esta circunstancia fue aprovechada
por el hombre para seleccionar las variedades de animales y vegetales más deseables y mejorar así
la agricultura y la ganadería. Sin embargo, el conocimiento que se tenía de la transmisión de estos
caracteres eran simples conjeturas.
 Gregor Mendel (1865) es considerado el padre de la revolución genética. Con su trabajo (no valorado
hasta 1900, 16 años después de su muerte) puso de manifiesto que hay unos “factores hereditarios”
incluidos en las células reproductoras que pasan de padres a hijos y que son los responsables de los
caracteres externos de los seres vivos. Empieza así a resolverse el “enigma de la herencia” a partir
del comportamiento de esos factores hereditarios que en 1910 fueron llamados genes (es un
fragmento de ADN (excepto en algunos virus, que es ARN) que lleva la información para una
determinada proteína (un carácter), aunque se desconocía la naturaleza de los mismos.
 1929 el experimento de Griffith, fue unos de los primeros que demostró que las bacterias eran
capaces de transferir información genética mediante un proceso llamado transformación. Investigaba
varias cepas de neumococo (Streptococcus pneumoniae), inyectó en ratones la cepa S y la cepa R de
la bacteria. La cepa S era dañina, mientras que la rugosa (R), no lo era ya que la cepa S se cubre a si
misma con una cápsula de polisacárido que la protege del sistema inmune del ser que ha sido
infectado, resultando la muerte de este, mientras que la cepa R no contiene esa cápsula protectora es
derrotada por el sistema inmunológico. Cuando, inactiva por calor, la cepa S era inyectada, no había
secuelas y el ratón vivía. Sorprendentemente, al combinar cepa R (no letal), con cepa S inactivada por
calor (no letal), el ratón murió. Además, Griffith encontró células de cepa S vivas. En apariencia la
cepa R se convirtió en cepa S.
 En 1944 se identifica el ácido desoxirribonucleico como la base molecular de la herencia por Avery,
MacLeod y McCarty, quienes repitieron los experimentos de transformación de Griffith y
caracterizaron químicamente el principio transformante. Demostraron que el DNA lleva la
información necesaria para que la cepa R pueda sintetizar una capsula idénticas a las que poseían las
bacterias S. Éste es el primer experimento que concluye que el DNA es la molécula que almacena la
información, es decir, en los genes hay ADN.
 En 1953, empleando los datos recogidos por Chargaff y el método de Wilkins y Perütz, Francis Crick
y James Watson, descubren la estructura del ADN (modelo de doble hélice).
 En 1955, Severo Ochoa y su equipo sintetizaron, por primera vez, un ácido nucleico gracias a la
enzima polinucleótido fosforilasa.
 Entre 1960 y 1975 se descubre el código genético (es el conjunto de normas por las que la
información codificada en el material genético (secuencias de ADN o ARN) se traduce en
proteínas (secuencias de aminoácidos) en las células vivas. El código define la relación entre
secuencias de tres nucleótidos, llamadas codones, y aminoácidos).
Es un conjunto de reglas que relaciona la secuencia de nucleótidos del ADN con la secuencia de
aminoácidos de una proteína. Está formado por tres letras que se corresponde a los nucleótidos que
forman el ADN. Cada grupo de 3 nucleótidos, denominado triplete o codón, es la clave para un
determinado aminoácido de la proteína. Lo más importante es que es universal. Desde la bacteria más
simple al ser humano, todos compartes las mismas reglas para fabricar sus proteínas.
Estos descubrimientos, no tenían un reflejo práctico ni en el campo de la medicina ni en el campo de
la industria debido a que no se conocían técnicas adecuadas para manipulas la molécula de ADN
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hasta que en la década de 1975 a 1985 se desarrolla las denominadas tecnología del ADN
recombinante, lo que supuso un revolución genética. A partir de ahí el progreso ha sido vertiginosos
y de gran calibre, que las aplicaciones encontradas ya numerosas se ven, en estos momentos
insignificantes ante las ingentes posibilidades.
2. ¿QUÉ ES LA BIOTECNOLOGÍA?
Se denomina biotecnología al conjunto de tecnologías genéticas y bioquímicas que permiten la
modificación de los organismos y a los sistemas y procesos biológicos que posibilitan obtener
productos útiles para las personas, la agricultura, la producción de alimentos, la industria o el
medio ambiente.
Se emplea en técnicas de modificación de genes, denominada INGENERÍA GENÉTICA
………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………….. de esta manera:
-
-
-
Se forman organismos transgénicos, que se pueden definir como cualquier animal, planta
o
microorganismo
al
que
se
ha
incorporado
en
su
genoma
……………………………………………………………………………………………………………
………………………………………..material genético foráneo (ajeno, extraño)
Se producen anticuerpos monoclonales
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………. para tratar enfermedades como el cáncer.
Se utilizan en técnicas químicas para inmovilizar enzimas y mejorar los procesos
industriales.
Las tecnologías más utilizadas son las tecnologías del ADN recombinante, las técnicas de
clonación celular y las técnicas de cultivo de células y tejidos.
2.1.
¿QUÉ ES LA TECNOLOGÍA DEL ADN RECOMBINANTE?

Se conoce como tecnología del ADN recombinante o ingeniería genética
técnicas de laboratorio que permiten aislar, combinar y secuenciar fragmentos de
así combinar ADN de distinto origen, incluso de diferentes especies, en una
molécula
de
ADN.
Los
científicos
utilizan
estas
técnicas
……………………………………………………………….

Es posible introducir un gen de una proteína humana en una levadura o en una bacteria
que crece más rápidamente, y obtener grandes cantidades de dicha proteína, que de
forma natural se encuentra en pequeñísimas cantidades.

Los organismo obtenidos por ingeniería genéticas se denominan organismos
modificados genéticamente u OMG, ya que su genoma ha sido modificado.

Cuando esta modificación consiste en la introducción de un o varios genes procedentes
de otra especie, se dice que el organismo resultantes es transgénico. El ADN que
contiene fragmentos de ADN de distinto origen se denomina……………………………...
a las
ADN,
única
para
Ejemplo: …………………………………………………………………………………………………………………………………………………..
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 ¿CÓMO SE PRODUCEN PRODUCTOS DE INTERÉS MEDIANTE TECNOLOGÍA DE ADN?

Mediante tecnología ADN, se puede modificar el genoma de una bacteria o levaduras para
obtener productos de interés farmacéutico la insulina.

Consideremos como ejemplo el proceso para obtener una proteína humana, la insulina,
mediante tecnología ADN:
-
En primer lugar hay que identificar fragmentos de de ADN en el que se localiza el gen de
interés.
-
El fragmento de ADN que contiene el gen de interés se obtiene de una célula donante
(célula pancreática) y se introduce en una célula hospedadora generalmente bacteria o
levaduras por ser células fáciles de cultivar y porque se dividen rápidamente.
-
La célula hospedadora contiene ahora un ADN recombinante, es decir una mezcla de su
propio ADN y el ADN de otra célula que se le ha introducido (el gen de la insulina).
-
Esta bacteria transgénica se irá dividiendo y haciendo sucesivas copias de su genoma y
también del ADN introducido. Este proceso por el que se obtienen muchas copias
idénticas de un gen se denomina ……………………………………………………..
-
La bacteria con el gen de interés se cultiva en grandes fermentadoras y en condiciones
favorables para que las bacterias se dividan rápidamente y secreten la proteína insulina al
medio de cultivo, desde donde se puede purificar fácilmente.

Otras proteínas recombinantes comercializadas por la industria farmacéutica han sido:
La hormona del crecimiento: se produce en la glándula hipofisaria y su déficit
provoca enanismo. Durante muchos años se trataba con hormona extraída del
cerebro de cadáveres humanos que además de ser costoso provocaba infecciones
en muchos casos.
Vacunas para la hepatitis A y B
El factor VIII es una proteína presente en la sangre, que intervienen en la
coagulación. Las peleonas que padecen hemofilia carecen del gen que produce el
factor VIII y tienen problemas de coagulación. Hasta hace poco, a las personas
hemofílicas se les hacía transfusiones de factor VIII que procedían de donantes de
sangre. Actualmente, el factor VIII se obtiene por ingeniería genética, así como
otros factores para la coagulación.

En la industria alimentaria podemos citar:
La
-

La
En la industria de detergentes cabe destacar:
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