La ingeniería genética se ha aplicado también en la industria farmacéutica .una de las principales aplicaciones en esta área corresponde a la elaboración de fármacos o medicamentos, como la insulina.Esta sustancia se administra a pacientes que padecen un tipo de diabetes caracterizada por la falta de producción de esta sustancia.La insulina regula niveles de azúcar en la sangre y , que produciría , se aisla el material genético que contiene la información para su producción , y se incorpora en el material genético de bacterias que fabrican con rapidez.Luego , se aisla la insulina y se obtiene el medicamento.
En la industria alimentaria se han producido modificaciones tanto en plantas como en animales.En plantas estas modificaciones han permitido la obtención de plantas transgénicas, es decir, plantas que tienen su propio ADN, y genes incorporados a otras especies, que contienen las características que se desean incorporar .Por ejemplo, genes que producen compuestos como aceites y proteínas que enriquecen los alimentos.
martes, 9 de junio de 2009
Ingeneria genética y biotecnología
La ingeniería genética es una disciplina basada en la manipulación del material hereditario.Básicamente , consiste en aislar, manipular, modificar y transferir material hereditario desde un organismos a otro, con la finalidad de solucionar problemas médicos , farmacológicos , productivos , ambientales y legales entre otros.
Sin embargo, antes de la ingeniería genética existía la biotecnología .La biotecnología es una disciplina científica que utiliza procesos biológicos para la elaboración y el mejoramiento de productos en distintas áreas:por ejemplo. las levaduras se usan en la fabricación del pan para hacerlo más blando y esponjoso.Hoy en día , la ingeniería genética y la biotecnología trabajan de la mano para lograr aplicar sus logros a las ciencias biológicas.
La aplicación de la ingeniería genética a la medicina determino el surgimiento de la terapia génica , que consiste en curar o aliviar enfermedades causadas por genes defectuosos .Esto se logra modificando , alterando o reemplazando los segmentos de ADN causantes de dichas enfermedades.Esta es una de las aplicaciones de la ingeniería genética que más llama la atención , debido a la posibilidad de curar enfermedades como la hemofilia, que consiste en la incapacidad de coagular la sangre.
Sin embargo, antes de la ingeniería genética existía la biotecnología .La biotecnología es una disciplina científica que utiliza procesos biológicos para la elaboración y el mejoramiento de productos en distintas áreas:por ejemplo. las levaduras se usan en la fabricación del pan para hacerlo más blando y esponjoso.Hoy en día , la ingeniería genética y la biotecnología trabajan de la mano para lograr aplicar sus logros a las ciencias biológicas.
La aplicación de la ingeniería genética a la medicina determino el surgimiento de la terapia génica , que consiste en curar o aliviar enfermedades causadas por genes defectuosos .Esto se logra modificando , alterando o reemplazando los segmentos de ADN causantes de dichas enfermedades.Esta es una de las aplicaciones de la ingeniería genética que más llama la atención , debido a la posibilidad de curar enfermedades como la hemofilia, que consiste en la incapacidad de coagular la sangre.
Evolución y variabilidad
Los organismos pertenecientes a una especie presentan semejanzas y diferencias.El ser humano no es la excepción .Todos los seres humanos compartimos características comunes; sin embargo, cada individuo presenta características que son propias y que permiten que cada uno de nosotros sea una persona única e irrepetible. Esas diferencias que existen en el seno de una población reciben el nombre de variabilidad.
Las características que son comunes entre las personas y las que son distintas están determinadas por la información contenida en el ADN.Sin embargo, aquellas que son diferentes en una población se deben a variaciones en el ADN, y también a efectos del ambiente que influyen en la expresión de la información genética .Es decir, la variabilidad fenotípica (rasgos observados)en una población depende de un componente genético y otro ambiental.
Todas las variantes o formas que existen de un gen, en una población, representan la variabilidad genética de dicha población.Para que opere la selección natural en las poblaciones (o en las especies) debe existir en ella variabilidad genética, que junto con diversos factores ambientales explican la variabilidad fenotípica en la población. Dad esta variabilidad fenotípica , no todos los organismos son idénticos.Las características que favorecen la adecuación biológica y que además sena heredables, serán seleccionados positivamente, pues los individuos que las poseen dejarán más descendencia que los que no las posee.
Las características que son comunes entre las personas y las que son distintas están determinadas por la información contenida en el ADN.Sin embargo, aquellas que son diferentes en una población se deben a variaciones en el ADN, y también a efectos del ambiente que influyen en la expresión de la información genética .Es decir, la variabilidad fenotípica (rasgos observados)en una población depende de un componente genético y otro ambiental.
Todas las variantes o formas que existen de un gen, en una población, representan la variabilidad genética de dicha población.Para que opere la selección natural en las poblaciones (o en las especies) debe existir en ella variabilidad genética, que junto con diversos factores ambientales explican la variabilidad fenotípica en la población. Dad esta variabilidad fenotípica , no todos los organismos son idénticos.Las características que favorecen la adecuación biológica y que además sena heredables, serán seleccionados positivamente, pues los individuos que las poseen dejarán más descendencia que los que no las posee.
Reproducción sexual
La mayoría de los animales, incluida la especie humana, se reproducen sexualmente.En la reproducción sexual, participa un progenitor sexo masculino y otro sexo femenino, que aportan la mitad de su material genético al o a los nuevos organismos .Este material genético está contenido en los gametos o células sexuales. Los gametos femeninos son los ovocitos, y los gametos masculinos , los espermatozoides.
En material genético está organizado en cromosomas. Todas las especies tienen un número característico de cromosomas en sus células.La especie humana, por ejemplo , tiene 46 cromosomas en todas las células somáticas, es decir, las que forman nuestro cuerpo.Los gametos , en cambio , tienen 23 cromosomas, es decir, la mitad. De ese modo, al unirse el gameto femenino con el masculino durante la fecundación, el cigoto o huevo tendrá 46 cromosomas, manteniéndose el número de cromosomas propios de la especie.
En material genético está organizado en cromosomas. Todas las especies tienen un número característico de cromosomas en sus células.La especie humana, por ejemplo , tiene 46 cromosomas en todas las células somáticas, es decir, las que forman nuestro cuerpo.Los gametos , en cambio , tienen 23 cromosomas, es decir, la mitad. De ese modo, al unirse el gameto femenino con el masculino durante la fecundación, el cigoto o huevo tendrá 46 cromosomas, manteniéndose el número de cromosomas propios de la especie.
Otros tipos de reproducción asexual
Fisión o bipartición: Es el proceso mediante el cual una célula se divide dando origen a dos nuevas células de un menor tamaño.Las bacterias presentan este tipo de reproducción asexual. Antes de que la bacteria se divida, debe duplicar su material genético a través de la replicación del ADN. Luego se produce una división transversal de la célula.
Gemación: En este tipo de reproducción , se forma una yema o protuberancia en el progenitor, la que luego se separa y origina un nuevo individuo. Las levaduras y las hidras se reproducen por gemación.
Fragmentación:Este tipo de reproducción asexual se caracteriza porque, a partir de un fragmento o trozo del cuerpo del progenitor, se origina un nuevo individuo. Incluso el progenitor se fragmenta en varios trozos, cada uno de ellos dará origen a un nuevo organismo. Las planarias y las estrellas de mar se pueden reproducir mediante fragmentación.
Gemación: En este tipo de reproducción , se forma una yema o protuberancia en el progenitor, la que luego se separa y origina un nuevo individuo. Las levaduras y las hidras se reproducen por gemación.
Fragmentación:Este tipo de reproducción asexual se caracteriza porque, a partir de un fragmento o trozo del cuerpo del progenitor, se origina un nuevo individuo. Incluso el progenitor se fragmenta en varios trozos, cada uno de ellos dará origen a un nuevo organismo. Las planarias y las estrellas de mar se pueden reproducir mediante fragmentación.
Reproducción asexual en los vegetales
Los vegetales se reproducen sexualmente, dando origen al fruto, pero también es posible su reproducción mediante la modalidad asexual. Así, en estos organismos es posible dar origen a un nuevo individuo mediante.
Tubérculos: Los tubérculos son tallos subterráneos modificados, que sirven para almacenar alimento, como el almidón .Cuando la unión entre el tubérculo y la planta se rompe, el tubérculo se desarrolla como una nueva planta .Un ejemplo de tubérculo son las papas.Estas poseen yemas laterales, llamadas comúnmente "ojos", que son capaces de regenerar a todo el organismo .otros ejemplos de tubérculos son el jengibre y bambú.
Bulbos: Los bulbos son tallos subterráneos modificados, cubiertos por hojas de almacenamiento.Los bulbos forman yemas laterales que se convierten en pequeños bulbos hijos, que se separan del progenitor cuando este muere, formando nuevas plantas.Los lirios , los tulipanes y las cebollas son ejemplos de bulbos.
Cormos: Son tallos subterráneos rectos y muy cortos, que superficialmente parecen bulbo, pero sus hojas son más pequeñas .También almacenan alimento, como el almidón.Los cormos producen yemas laterales que se separan cuando el progenitor muere, generando una nueva planta.El azafrán y los gladíolos son ejemplos de cormos.
Estolones:Son tallos horizontales que crecen a ras del suelo.Los estolones presentan nudos separados por grandes espacios.En su estructura se desarrollan yemas, cada una de las cuales puede originar nuevas plantas, las que posteriormente echan raíces a tierra.AL morir el estolón, las plantas hijas se separan . Las plantas de frutillas son ejemplos de estolones.
Tubérculos: Los tubérculos son tallos subterráneos modificados, que sirven para almacenar alimento, como el almidón .Cuando la unión entre el tubérculo y la planta se rompe, el tubérculo se desarrolla como una nueva planta .Un ejemplo de tubérculo son las papas.Estas poseen yemas laterales, llamadas comúnmente "ojos", que son capaces de regenerar a todo el organismo .otros ejemplos de tubérculos son el jengibre y bambú.
Bulbos: Los bulbos son tallos subterráneos modificados, cubiertos por hojas de almacenamiento.Los bulbos forman yemas laterales que se convierten en pequeños bulbos hijos, que se separan del progenitor cuando este muere, formando nuevas plantas.Los lirios , los tulipanes y las cebollas son ejemplos de bulbos.
Cormos: Son tallos subterráneos rectos y muy cortos, que superficialmente parecen bulbo, pero sus hojas son más pequeñas .También almacenan alimento, como el almidón.Los cormos producen yemas laterales que se separan cuando el progenitor muere, generando una nueva planta.El azafrán y los gladíolos son ejemplos de cormos.
Estolones:Son tallos horizontales que crecen a ras del suelo.Los estolones presentan nudos separados por grandes espacios.En su estructura se desarrollan yemas, cada una de las cuales puede originar nuevas plantas, las que posteriormente echan raíces a tierra.AL morir el estolón, las plantas hijas se separan . Las plantas de frutillas son ejemplos de estolones.
Transmisión del ADN
Los progenitores transmiten sus características a sus descendientes a través de la reproducción .La reproducción es una característica propia de los seres vivos, que permite perpeturar las especies a través del tiempo. Si las primeras formas de vida que habitaron el planeta no se hubieran reproducción, en la actualidad no existiría vida en la Tierra.
En la enorme densidad de seres vivos que existen en la Tierra, podemos distinguir dos modalidades de reproducción:
Reproducción sexual: Es aquella en que el nuevo individuo se origina a partir de la unión de dos gametos. Frecuentemente, cada gameto lo aporta un individuo de diferente sexo, es decir, participan dos progenitores: un macho y una hembra. Cada progenitor aporta una célula se formará un nuevo individuo.En este tipo de reproducción, los descendientes son similares a sus progenitores, pero no idénticos, ya que presentan información genética de ambos. La mayoría de los animales, incluidos los seres humanos, presentan este tipo de reproducción.
Reproducción asexual: Existe solo un progenitor , el que luego de duplicar su ADN a través de la replicación, se divide y origina dos o más descendientes idénticos a él, que tienen el mismo material genético.En este caso, la única posibilidad de variaciones en el ADN de los descendientes está dada por las mutaciones. Las bacterias son un ejemplo de organismos que presentan este tipo de reproducción . La reproducción asexual es comparativamente más rápida que la reproducción sexual.
En la enorme densidad de seres vivos que existen en la Tierra, podemos distinguir dos modalidades de reproducción:
Reproducción sexual: Es aquella en que el nuevo individuo se origina a partir de la unión de dos gametos. Frecuentemente, cada gameto lo aporta un individuo de diferente sexo, es decir, participan dos progenitores: un macho y una hembra. Cada progenitor aporta una célula se formará un nuevo individuo.En este tipo de reproducción, los descendientes son similares a sus progenitores, pero no idénticos, ya que presentan información genética de ambos. La mayoría de los animales, incluidos los seres humanos, presentan este tipo de reproducción.
Reproducción asexual: Existe solo un progenitor , el que luego de duplicar su ADN a través de la replicación, se divide y origina dos o más descendientes idénticos a él, que tienen el mismo material genético.En este caso, la única posibilidad de variaciones en el ADN de los descendientes está dada por las mutaciones. Las bacterias son un ejemplo de organismos que presentan este tipo de reproducción . La reproducción asexual es comparativamente más rápida que la reproducción sexual.
Las mutaciones
Las mutaciones corresponden a cambios o alteraciones en la estructura del ADN , las que pueden afectar a solo un nucleótido , o bien , ser más amplias y afectar grandes segmentos de ADN.
Una mutación puede producirse en forma natural, por errores del proceso de replicación o en forma , por diversos agentes externos , denominados agente mutagénicos.Los agentes mutagénicos pueden ser de diferentes tipos:
Los organismos pueden manifestar cambios,ya sea en su forma, tamaño o funciones, los que se deben a mutaciones en el ADN. Si la mutación afecta el ADN de las células sexuales o gametos, este podría transmitirse a los descendientes.Sin embargo, muchos de los cambios que manifiestan los organismos no involucran modificaciones en el ADN .Estos cambios se deben a un efecto ambiental.Por lo tanto, la variación de estos rasgos en la población no puede ser explicada por modificaciones en el material genético.
Las nuevas características que se deben a mutaciones, y que se heredan de una generación a otra, pueden estar sujetas a la acción de la selección natural, que las eliminará de la población o las hará mas frecuentes con el avance de las generaciones.
Una mutación puede producirse en forma natural, por errores del proceso de replicación o en forma , por diversos agentes externos , denominados agente mutagénicos.Los agentes mutagénicos pueden ser de diferentes tipos:
Los organismos pueden manifestar cambios,ya sea en su forma, tamaño o funciones, los que se deben a mutaciones en el ADN. Si la mutación afecta el ADN de las células sexuales o gametos, este podría transmitirse a los descendientes.Sin embargo, muchos de los cambios que manifiestan los organismos no involucran modificaciones en el ADN .Estos cambios se deben a un efecto ambiental.Por lo tanto, la variación de estos rasgos en la población no puede ser explicada por modificaciones en el material genético.
Las nuevas características que se deben a mutaciones, y que se heredan de una generación a otra, pueden estar sujetas a la acción de la selección natural, que las eliminará de la población o las hará mas frecuentes con el avance de las generaciones.
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