IES Joaquín Rodrigo, CMC

1. Biotecnología.

2. 1. Herramientas de la biotecnología.
• Ingeniería genética.
• ADN recombinante.
• Clonación celular.
• Cultivo celular.

3. Ingeniería Genética
Es la ciencia biológica que
trata de la manipulación
de los genes. La ingeniería
genética incluye un
conjunto de técnicas
biotecnológicas, entre las
que destacan: la
tecnología del ADN
recombinante, la
secuenciación de ADN y la
reacción en cadena de la
polimerasa (PCR).

4. ADN Recombinante
Son las moléculas producidas artificialmente
mediante la unión de dos o más
fragmentos de ADN. Por lo tanto la técnica
del ADN recombinante es el conjunto de
técnicas que permiten aislar un gen de un
organismo, para su posterior
manipulación e inserción en uno
diferente. Así podemos hacer que un
organismo produzca una proteína que le
sea totalmente extraña. La técnica
consiste en introducir el gen seleccionado
en el interior de un vector y éste, a su vez,
dentro de una célula, denominada célula
anfitriona. Aprovechando la maquinaria
celular, el gen se expresa, sintetizándose
así la proteína codificada en el gen.
Además, al dividirse la célula, las nuevas
células formadas contienen ese gen que
también sintetizan esa proteína. Se genera
un grupo celular que contiene un genoma
distinto.

5. Clonación celular
Consiste en conseguir un grupo de
células a partir de una sola célula.
Es más difícil de conseguir en
organismos pluricelulares que en
organismos unicelulares, ya que
para conseguirlo en organismos
pluricelulares se necesitan
obtener unas condiciones muy
específicas. Para obtener esta
clonación, un grupo de células
diferenciadas mediante un
agente mutagénico o un
medicamento, se someten a alta
dilución para crear colonias
aisladas, cada una proveniente de
una célula aislada.

6. Cultivo celular
Es un conjunto de técnicas
que permiten el
mantenimiento de las
células en condiciones in
vitro, manteniendo al
máximo sus condiciones
fisiológicas, bioquímicas y
genéticas. Las células son
provenientes de tejidos u
órganos que se encuentran
en un medio de
composición y condiciones
definidas para asegurar su
supervivencia y
multiplicación.

7. 2. biotecnología: fabricación de proteínas.

8. Otras proteínas recombinantes comercializadas por
la industria farmacéutica han sido:
• el interferón humano (esclerosis múltiple)
• la hormona de crecimiento (enanismo hipofisario)
• La ADN polimerasa (fibrosis quística)
En la industria alimentaria:
• La quimosina (quesos duros)
• La somatropina bovina (estimular la producción de leche en vacas)
• La hormona de crecimiento bovina (estimular la producción de
leche en vacas)

9. En la industria de detergentes:
• la lipolasa (enzima muy eficiente con la suciedad)
• La subtilisina (resistente a la lejía y a las temperaturas)

10. 3.Biotecnología: los transgénicos.

11. CONCEPTO
• Un transgénico (Organismo Modificado
Genéticamente, OMG) es un organismo vivo que ha
sido creado artificialmente manipulando sus genes.
• Las técnicas de ingeniería genética consisten en aislar
segmentos del ADN (el material genético) de un ser
vivo (virus, bacteria, vegetal, animal e incluso humano)
para introducirlos en el material hereditario de otro.
Por ejemplo, el maíz transgénico que se cultiva en
España lleva genes de bacteria que le permiten
producir una sustancia insecticida.

12. DATOS
• - Sólo diez multinacionales controlan casi el 70% del mercado mundial de
semillas lo que significa que los y las agricultoras tienen poca capacidad de
elección.
• - Los cultivos transgénicos no alimentan al mundo. El 99,5% de
agricultores y agricultoras no los cultivan.
• - La agricultura industrial usa fertilizantes sintéticos y agroquímicos que
contaminan nuestros suelos y aguas, recursos necesarios para producir
alimentos sanos ahora y en el futuro.
• - El excesivo uso de fertilizantes de síntesis en la agricultura industrial
contribuye al agravamiento del cambio climático.
• Greenpeace se opone a toda liberación de OMG al medio ambiente
(liberación de animales o plantas). Los ensayos en campo o cultivos
experimentales, incluso a pequeña escala, presentan igualmente riesgos
de contaminación genética, por lo que también deben prohibirse.

13. VENTAJAS
• 1.- Reducir las pérdidas en cultivos por plagas de insectos sin
necesidad de productos químicos al crear alimentos transgénicos
resistentes a los insectos.
• 2.- Alimentos transgénicos tolerantes a herbicidas, de forma que los
herbicidas que dañan algunos tipos de cultivos puedan utilizarse y
así evitar más fácilmente el ataque de plagas de insectos.
• 3.- Alimentos transgénicos resistentes a enfermedades causadas
por virus, hongos y bacterias.
• 4.- Alimentos transgénicos resistentes al frío.
• 5.- Se pueden conseguir variedades de plantas transgénicas que
necesiten menos agua y soporte periodos de sequía y puedan
plantarse en zonas con poca agua. El objetivo es conseguir plantas
transgénicas tolerantes a la sequía.

14. INCONVENIENTES
• 1.- Las especies modificadas para crear alimentos transgénicos
podrían producir daños involuntarios a otros organismos. En la
actualidad, no hay acuerdo acerca de los resultados de estos
estudios y el riesgo potencial de daño a los organismos no es
objetivo, será necesario evaluarlo más a fondo.
• 2.- Existe la posibilidad de que la introducción de un gen en una
planta puede crear un nuevo alergeno o causar una reacción
alérgica en individuos susceptibles. Pruebas exhaustivas de los
alimentos modificados genéticamente pueden ser necesarias para
evitar la posibilidad de daño a los consumidores con alergias a los
alimentos.
• 3.- Se desconocen los efectos de los alimentos transgénicos sobre la
salud humana. Hay una preocupación creciente de que la
introducción de genes extraños en las plantas de alimentos pueden
tener un impacto inesperado y negativo sobre la salud humana.

15. 4. Biotecnología: células madre y clonación.
• Son aquellas que tienen la
capacidad de dividirse, a
través de la mitosis y
autorrenovarse para producir
más células madre.
• Se encuentran en todos los
organismos multicelulares.
• Junto con las células
progenitoras actúan en la
regeneración o reparación de
los tejidos del organismo.

16. Tipos
• Células madre totipotentes pueden crecer y formar un organismo
completo: componentes embrionarios y extraembrionario. Ejemplo:
cigoto.
• Células madre pluripotentes forman linajes celulares y están presentes
en distintas etapas del desarrollo embrionario. Ejemplos
 células madre embrionarias para estudiar el desarrollo embrionario
 células madre germinales derivan de los esbozos gonadales del embrión, que
están en una zona que dará lugar a los óvulos y espermatozoides.
• Células madre multipotentes sólo pueden generar células de su mismo
linaje de origen embrionario. Ejemplo: c.m. hematopéyicas.
• Células madre unipotentes, o células progenitoras, tienen la capacidad de
diferenciarse en sólo un tipo de células. Ejemplo: c.m. musculares.

17. La clonación
• Es una técnica que permite obtener uno o
varios individuos idénticos a partir de una
célula somática.
• Hay dos modelos:
 Reproductiva.
Terapéutica.

18. • Reproductora
Se introduce el núcleo
diploide de una célula
somática adulta en un
ovocito sin núcleo y son
ADN . Se activa la
división del ovocito para
conseguir el embrión y
se implanta en el útero
donde se llevará a cabo
el embarazo.
• Terapéutica
El embrión se cultiva in
vitro para obtener
células madre
embrionarias que, al
estimularlas, se
diferencian distintos
tipos celulares. Se usan
para fines terapéuticos.

19. La oveja Dolly
• Se extrajeron células de la glándula mamaria de
una oveja adulta y su cultivaron in vitro.
• Las células se fusionaron con ovocitos sin núcleo
procedentes de otra oveja.
• Los ovocitos habían sido fertilizados
artificialmente, y mediante descargas se
dividieron.
• Los embriones, al alcanzar el estado de mórula,
se implanta en el útero de otra oveja.
• Tras 148 nació un cordero que es el primer
vertebrado obtenido mediante clonación.

20. 5. Biotecnología: terapia genética.

21. La TERAPIA GÉNICA es un tratamiento médico que consiste en
manipular la información genética de células enfermas para
corregir un defecto genético o para dotar a las células de una
nueva función que les permita superar una alteración.
Con la ayuda de vectores adecuados, que son generalmente
virus, se introduce el gen correcto y se integra en el ADN de la
célula enferma mediante técnicas de recombinación genética.

22. -En principio existen tres formas de tratar enfermedades con estas terapias:
• Sustituir genes alterados.
Se pueden corregir mutaciones mediante cirugía génica, sustituyendo el gen
defectuoso o reparando la secuencia mutada.
• Inhibir o contrarrestar efectos dañinos.
Se lleva a cabo mediante la inhibición dirigida de la expresión génica.
Este proceso se desarrolla bloqueando promotores, interfiriendo con los
mecanismos de expresión génica mediante RNAs anti-sentido que son
complementarios de RNA-m y se unen a ellos bloqueándolos, o, más recientemente,
mediante siRNA ("small interferents RNA", "RNAs pequeños interferentes"), que
bloquean secuencias específicas de RNA, por lo que pueden inhibir cualquier gen
bloqueando sus RNA-m.
• Insertar genes nuevos.
Se realiza por supresión dirigida de células específicas. Se insertan genes suicidas
que destruyen a la propia célula que los aloja o genes estimuladores de la respuesta
inmune. También se puede introducir una copia de un gen normal para sustituir la
función de un gen mutante que no fabrica una proteína correcta.

23. Por ejemplo, en el tratamiento de los cánceres que se realiza hoy día, una de
las principales vías de investigación es la de marcar genéticamente a las células
tumorales de un cáncer para que el organismo las reconozca como extrañas y
pueda luchar contra ellas, estimulando la respuesta inmune. Otras estrategias
que se siguen en la actualidad contra el cáncer son:
- Inactivar oncogenes.
- Introducir genes supresores de tumores.
- Introducir genes suicidas.
- Introducir genes que aumenten sensibilidad a fármacos.

24. En el siguiente cuadro se recogen algunos de los tratamientos que
se utilizan actualmente.