Biotecnoloxia

153
Carmen Cid Manzano Ciencias para o mundo contemporáneo I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía

Transcript of Biotecnoloxia

Page 1: Biotecnoloxia

Carmen Cid Manzano Ciencias para o mundo contemporáneo

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía

Page 2: Biotecnoloxia

A biotecnoloxía é o uso de organismos vivos ou de compostos obtidos destes para acadar produtos de valor para o ser humano.

O descubrimento de que o zume de uva fermentado convértese en viño, de que o leite pode converterse en queixoou iogur, etc., foi o comezo da biotecnoloxía, hai miles de anos.

Estas aplicaciónsconstitúen o que se coñece como biotecnoloxía tradicionale baséanse no empregodos microorganismos oudos produtos que eles fabrican.

Page 3: Biotecnoloxia

A biotecnoloxía moderna, en cambio, xorde nadécada dos 80, e baséase en técnicas que permiten a manipulación do material xenético (ADN).

Page 4: Biotecnoloxia

O MATERIAL XENO MATERIAL XENÉÉTICO TICO O ADN (O ADN (ÁÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO)CIDO DESOXIRRIBONUCLEICO)

O ácido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN (e tamén DNA, do inglés DeoxyriboNucleic Acid) é unha macromolécula que forma parte de todas as células. Contén a información xenética usada no desenvolvemento e o funcionamento dos organismos, sendo o responsable da súa transmisión hereditaria.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

ADNADNExtracción de ADN http://learn.genetics.utah.edu/units/biotech/extraction/

Page 5: Biotecnoloxia

O MATERIAL XENO MATERIAL XENÉÉTICO O ADN (TICO O ADN (ÁÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICOCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO))

O ADN http://www.youtube.com/watch?v=i-ATJ1FwYps

Page 6: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense O ADN é a única mólecula nos seres vivos que pode

facer unha copia exacta de se mesma:

REPLICACIREPLICACIÓÓNN

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 7: Biotecnoloxia

Os seres humanos somos idénticos no 99,9% do ADN. O 0,1% distinto é o que explica tódalas diferencias que fan que non existan dous seres humanos iguais.

As moléculas que nos diferencian son as proteínas. Estas biomoléculas están formadas por unhas subunidades chamadas aminoácidos. Existen20 aminoácidos distintos que se poden repetir nunha proteína centos de veces. As proteínas diferéncianse unhas das outras na orde dos aminoácidos (secuencia). A secuencia dos aminoácidos nas proteínas ven determinada pola secuencia dos nucleótidos do ADN que herdamos dos nosos pais.

Page 8: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

O ADN transmite a súa información:

TRANSCRICIÓN E TRADUCIÓN

AminoAminoáácidoscidos

Transmisión da información xenética nos seres vivos

Page 9: Biotecnoloxia

TRANSCRICITRANSCRICIÓÓNN: : SINTESE DE ARN SINTESE DE ARN -- mm

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 10: Biotecnoloxia

A TRADUCIA TRADUCIÓÓN N OU SOU SÍÍNTESE DE PROTENTESE DE PROTEÍÍNASNAS

A traducciA traduccióón consiste na unin consiste na unióón dos n dos AMINOAMINOÁÁCIDOSCIDOSmediante enlaces qumediante enlaces quíímicos segundo unha secuencia que micos segundo unha secuencia que lle indican os lle indican os codcodóónsns de de ARNmARNm. Ten lugar nos . Ten lugar nos ribosomas.ribosomas.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

CodCodóónn

AnticodAnticodóónn

ARNtARNt

AminoAminoáácidocido

AminoAminoáácidocido

ARNmARNm

RibosomaRibosomaARNtARNt

Page 11: Biotecnoloxia

O CÓDIGO XENÉTICO

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 12: Biotecnoloxia

TRADUCITRADUCIÓÓNN

http://www.youtube.com/watch?v=5-yscvik8Qg

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 13: Biotecnoloxia

BIOTECNOLOXÍA

Enxeñeríaxenética Clonación Células nai

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 14: Biotecnoloxia
Page 15: Biotecnoloxia
Page 16: Biotecnoloxia
Page 17: Biotecnoloxia

http://www.elpais.com/articulo/sociedad/He/vivido/salvar/hijos/elpepisoc/20120129elpepisoc_2/Tes

Page 18: Biotecnoloxia

Enxeñería xenética

Carmen Cid Manzano Ciencias para o mundo contemporáneo

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía

Page 19: Biotecnoloxia

Enxeñería xenéticaConxunto de técnicas que permiten:

Fragmentar o ADN.Clonar ADN (PCR Polymerase Chain Reaction)Analizar os fragmentos de ADN: probas de ADN.Hibridación de ADN. BiochipsSecuenciar o ADN. Proxecto Xenoma Humano.Terapia xénica.Crear organismos modificados xeneticamente

(OMX) ou transxénicos.

Visualización do vídeo: Para que pode servir a Xenética?http://www.youtube.com/watch?v=dA8BUZPnhbc

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 20: Biotecnoloxia

TTéécnicas de enxecnicas de enxeññereríía xena xenéética tica

Encimas de restrición

Fragmentar o ADN

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 22: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 23: Biotecnoloxia
Page 24: Biotecnoloxia

http://www.abc.es/20121108/ciencia/abci-cinco-anos-tendremos-dinosaurio-201211071938.html

Page 25: Biotecnoloxia

El País 23 de enero de 2013

http://sociedad.elpais.com/sociedad/2013/01/22/actualidad/1358885200_037763.html

Page 26: Biotecnoloxia

A reacción en cadea da polimerasa, coñecidacomo PCR polas súas siglas en inglés (Polymerase Chain Reaction), é unha técnica de bioloxía molecular desenvolvida en 1986 por Kary Mullis, cuxo obxectivo é obter un gran número de copias dun fragmento de ADN. A PCR é unha técnica moi frecuente en laboratorios de investigación biolóxica e cunhaenorme variedade de aplicacións, entre elas: a clonación de ADN para a secuenciación, o diagnóstico de trastornos hereditarios, a identificación de pegadas xenéticas (usadas en técnicas forenses e test de paternidade), etc. Inicialmente a técnica era lenta, hoxe, todo o proceso da PCR está automatizado mediante un aparato chamado termociclador.

PCR (Polymerase Chain Reaction)

Page 27: Biotecnoloxia

TTéécnicas de cnicas de enxeenxeññererííaa xenxenééticaticaI.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Análise dos fragmentos de ADN: probas de ADN

A técnica da electroforeseelectroforese permite obter o patrón de bandas característico e exclusivo do ADN dunorganismo (pegada pegada xenxenééticatica).

A pegada xenética pode utilizarse para realizar probas de paternidade, para identificar a persoas (desaparecidas, autoras dun delito, etc.),… I.E.S. Otero Pedrayo.

Ourense

Page 28: Biotecnoloxia

A electroforese é unha técnica para a separación de moléculas segundo a súa mobilidade nun campo eléctrico. A separación adoita realizarse sobre a superficie hidratada dun soporte, por exemplo de xel . Ao poñer a mezcla de moléculas e aplicar un campo eléctrico, estas moveranse polo xel. As pequenas moveranse máis rapidamente e avanzarán máis e as máis grandes quedarán cerca do lugar de partida.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 29: Biotecnoloxia

O ADN obtense dun resto da saliva nun cigarro (contén células da mucosa bucal), dunha mancha de sangue (leucocitos), dos restos de esperma (espermatozoides), dun pelo (células do folículo piloso), etc.

Detectives de ADN http://www.tryscience.org/es/experiments/experiments_dna_onli

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense ne.html

Page 30: Biotecnoloxia

Imaxe conseguida despois de realizar unha electroforese

No centro o ADN do sangue recollido no lugar do crime. A ambos lados mostras de ADN de 7 sospeitosos.

¿Quen é o asasino?

Non hai que “ler” todo o xenoma, basta con comparar unhas rexións especialmente variables do ADN dos humanos.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 31: Biotecnoloxia

Un exemploda aplicación das probas de ADN

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 32: Biotecnoloxia

http://www.portaleureka.com/accesible/biologia/120-biologia/295-La%20prueba%20del%20crimen

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

http://www.youtube.com/watch?v=MYrLI-J3nVs&feature=related

http://www.youtube.com/watch?v=Fk_a4ytR2yM

Page 33: Biotecnoloxia

TTéécnicas de cnicas de enxeenxeññererííaa xenxenééticaticaHibridación de ADN

Proceso polo cal se combinan dúas cadeas de ADN de distinta procedencia.

O quentamentosepara asdúas cadeas do ADN

ADN especie 1ADN especie 1ADN especie 2ADN especie 2

O quentamentosepara asdúas cadeas do ADN

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 34: Biotecnoloxia

Hibridación mediante sondas de ADN: Biochips

Biochips: dispositivos de pequeno tamaño (chip) que conteñen material biolóxico (cadea ou sonda de ADN de secuencia coñecida) e que se empregan para a obtención de información xenética.

Estes dispositivos coñécense tamén como Microarrays de ADN ou polos nomes das empresas que os comercializan (GeneChip, MassArray).

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 35: Biotecnoloxia

Cando as sondas de material xenético cunha secuencia coñecida se poñen en contacto cunha mostra dun paciente ou dun experimento, só aquelas cadeas complementarias ás do chip se hibridan e orixinan un patrón de luz característico, que se le cun escáner e interprétase cun computador. Deste xeito pódense coñecer: mutacións que o paciente ten nos seus xenes; detección de xenes dos cancros; detección de enfermidades infecciosas, etc.

Ir a páxina: http://estaticos.elmundo.es/elmundo/2008/graficos/may/s2/test.swf

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 36: Biotecnoloxia

Canto máis relacionados están os ADN, maiorporcentaxe de hibridación se producirá. Dentro dunhamesma especie, por exemplo, haberá maiorproporción de hibridación cando os individuos esteanemparentados. Cando se trata de ADN de distintas especies, haberá maiorhibridación, canto máisrelacionadas evolutivamente estean.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 37: Biotecnoloxia

As técnicas de hibridación serven para detectar secuencias de ADN complementarias e así poder, por exemplo, diagnosticar enfermidades xenéticas que se producen por alteracións na secuencia do ADN.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 38: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 39: Biotecnoloxia
Page 40: Biotecnoloxia
Page 41: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 42: Biotecnoloxia

TTéécnicas de cnicas de enxeenxeññererííaa xenxenééticatica

Secuenciar o ADNÁ determinación da orde da A, T, C e G na molécula de ADN denomínase secuenciación.

Os primeiros métodos utilizados para realizala eran lentos e complicados. Arestora, desenvólvensetécnicas automatizadas e informatizadas, o que permite que a secuenciación sexarápida e sinxela.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 43: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. OurenseProxecto xenoma humano

O proxecto xenoma supuxo un gran esforzo, realizado a nivel internacional, cuxo obxectivo foi a secuenciación completa dos aproximadamente 20 000 - 30 000 xenes que compoñen o xenoma humano.

Despois de secuenciar o ADN humano aínda queda por averiguar que significa toda esa información: identificar onde empezan e terminan os xenesno ADN, descubrir a función deses xenes, encontrar zonas que regulen a súa expresión,…

Xenoma humano http://www.youtube.com/watch?v=czXseKE4gZA

Page 44: Biotecnoloxia

O 6 de abril de 2000 anunciousepublicamente a terminación do primeiroborrador do xenoma humano e en febreiro de 2001, as dúas prestixiosasrevistas científicas Nature e Science, publicaron os resultados. O acceso aos datos é totalmente gratuítoa través da

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

base de datos GenBank: a información pertence a toda a humanidade.

Ir ás páxinas:http://www.elmundo.es/especiales/2001/02/ciencia/genoma/portada.html

Historia do Proxecto xenoma http://www.google.es/search?q=proyecto+genoma+swf&hl=es&rlz=1T4GGLL_esES320ES320&start=10&sa=N

Page 45: Biotecnoloxia

De quen é o ADN que se secuenciou no proxecto xenoma humano?

A secuencia que hai no GenBank procede de mostras de distintos donantes anónimos. Hai secuencias mezcladas de distintos homes e mulleres, o que significa que o xenomaque podemos ler non se corresponde cunha única persoa, senón que é unha mezcla que non existe na realidade.

Macip, S. (2008): Inmortales y perfectos. Barcelona: Destino.

Page 46: Biotecnoloxia

A secuencia do xenomahumano

é única para cada individuo

A secuencia do xenomahumano

é única para cada individuoindividuo

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 47: Biotecnoloxia

Non se atoparon diferencias significativas nos xenomas de humanos pertencentes a distintas razas. O que deixa sen base científica as elucubracións concernientes á“superioridade” dunha raza sobre outra.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 48: Biotecnoloxia

Que repercusión terá na nosa saúde?O coñecer a secuenciación do xenoma humano significou unha nova era namedicina.

Aínda que na actualidade a repercusión é relativamente reducida, a medida que se vaian coñecéndo xenesasociados a enfermidadespoderemos mellorar a súaprevención e tratamento.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 49: Biotecnoloxia

Sen embargo, non podemos olvidar que a maioría das enfermidades veñen definidas por un grupo inmenso de factores ambientais e xenéticos. A presencia de determinados marcadores xenéticos(variación na secuencia de ADN dun xene que aparece con frecuencia asociado a unha enfermidade) só nos vai indicar a probabilidade que hai de padecer dita enfermidade. Ademais serve de pouco predecir a probabilidade de padecer unha enfermidade para a que aínda non se coñece cura, como pasa en moitos casos.

http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Quiero/saber/voy/morir/elpepisoc/20080516elpepisoc_1/Tes

Page 50: Biotecnoloxia

PROXECTO ENCODEPROXECTO ENCODE

ENCODE ENCODE é o acrónimo de ENcyclopedia Of DNA Elements, e trátase dun proxecto de análise do xenoma humano.

ENCODE 2012ENCODE 2012 indican que os xenes son máis complexos do que se pensaba ata agora.

A principal consecuencia dos estudos de ENCODE é que non existe ADN lixo.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 51: Biotecnoloxia

Os científicos estudaron a relación entre as enfermidades e o xenoma, descubriron unha longa lista de variantes nasecuencia de nucleótidos do DNA que correlacionan co risco de padecer distintas enfermidades. Resulta que a abafadoramaioría destas variacións non se atopan nos xenes senónnas novas rexións do xenoma non codificantes, o mal chamado ADN lixo. Pero buscar as causas xenéticas dunhaenfermidade é un proceso moi complexo. Poucas son as chamadas monogenéticas, as causadas por un só xene. A maioría das enfermidades involucran a varios xenes.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 52: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 53: Biotecnoloxia

Ver tamén:http://www.abc.es/20120905/ciencia/abci-mapa-genoma-201209051924.html

Page 54: Biotecnoloxia

PROXECTO 1000 XENOMAS

Page 55: Biotecnoloxia
Page 56: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Evolucion/humana/carta/elpepusoc/20080816elpepisoc_1/Tes

Estamos a punto de pasar de ler o noso código xenético a ser capaces de escribilo.

Craig Venter, The Guardian, 2007

Page 57: Biotecnoloxia
Page 58: Biotecnoloxia
Page 59: Biotecnoloxia

TTéécnicas de cnicas de enxeenxeññererííaa xenxenééticatica

Terapia xénica

A grandes trazos consiste en reemprazar nas células un xene defectuoso, causante dunha enfermidade, por un xene normal. Unha boa técnica de terapia xénica debe:

- Identificar e secuenciar o xene alterado e o xene normal.- Clonar ou sintetizar o xene normal.- Introducir o xene desexado mediante vectores nas células defectuosas.- Lograr que os xenes cheguen en condicións ó seu obxectivo e que se expresen correctamente.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 60: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 61: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 62: Biotecnoloxia

http

://w

ww

.elm

undo

.es/

elm

undo

salu

d/20

08/0

4/28

/bio

cien

cia/

120

9383

347.

htm

l

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 63: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 64: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 65: Biotecnoloxia
Page 66: Biotecnoloxia
Page 67: Biotecnoloxia
Page 68: Biotecnoloxia
Page 69: Biotecnoloxia
Page 70: Biotecnoloxia

CCÉÉLULAS NAILULAS NAI

Carmen Cid Manzano Ciencias para o mundo contemporáneo

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía

Page 71: Biotecnoloxia

Células nai (stem células)

As células nai son as que poden dan lugar ó resto de células dun organismo. Por iso son máis abundantes en embrións, aínda que tamén se poden encontrar algunhas en adultos.

No caso dos embrións a medida que se desenvolven,as súas células van perdendo o seupotencial orixinal de dar lugar ó resto de células do organismo.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 72: Biotecnoloxia

Desenvolvemento embrionario humano (1º-5º día)

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 73: Biotecnoloxia

FecundaciónZigoto

(óvulo fecundado)Trompas

Día 7 Blastocisto

(masa celular interna)Previo á implantación

Día 3 Mórula

(varios Blastómeros)

Trompas

Única Célula

TotipotenteTotipotente

Conxunto de células

TotipotentesTotipotentes

Masa celular que dará lugar óembrión

Masa Celular

PluripotentesPluripotentes

Capaces de dar lugar óorganismo completo.

Poden producir calquera dos tecidos que forman un individuo.

http://www.youtube.com/watch?v=LHgllDAzZLQCélulas nai: I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 74: Biotecnoloxia

Máis tarde o embrión implántase no útero materno e prosegue o seu desenvolvemento, ó longo do cal as células ven restrinxidas a súa potencialidade. Atopámonos, finalmente, ante células multipotentes: só poden orixinar os tipos celulares propios dun tecido determinado.

Nun individuo adulto, nalgúns tecidos mantéñense pequenas poboacións de células nai multipotentes que permiten o reemprazo das células que se perden por desgaste normal ou por enfermidade. Identificáronse na medula ósea, pel, músculo esquelético, fígado, páncreas e mesmo no cerebro.Un dos avances recentes máis espectaculares foi a conversión de células adultas, xa especializadas, en pluripotentes: células pluripotentes inducidas (IPS).

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 75: Biotecnoloxia

Le o seguinte artigo: Las células madres. La promesa de crear órganos humanos a la carta.http://www.cmrb.eu/media/upload/secretos_vida/3_Celulas%20Madre.pdf

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 76: Biotecnoloxia

Tipos de CTipos de CÉÉLULASLULAS NAINAI I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Células totipotentes: capaces de dar lugar óorganismo completo.Células nai

embrionariasCélulas pluripotentes: poden producir calquera dos tecidos que forman un individuo.

Células multipotentes: só crean os tipos celulares dun tecido determinado.

Células nai de adulto Células pluripotentes inducidas (IPS):

conversión de células adultas xa especializadas en pluripotentes.

http://www.elmundo.es/elmundosalud/especiales/2002/11/celulasmadre/index.htmlCélulas nais

Page 77: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 78: Biotecnoloxia

En xullo de 2006 o equipo de Shinya Yamanaka publicou na revista 'Cell' os primeiros resultados dunha investigación na que inserindocatro xenes nas células da pel de ratos convértense en células naicomo as embrionarias, son as chamadas células iPS.

Shinya Yamanaka será pronto premio Nobel? (2012)

Page 79: Biotecnoloxia
Page 81: Biotecnoloxia
Page 82: Biotecnoloxia
Page 83: Biotecnoloxia

Os problemas éticos de traballar con células nais

Os problemas veñen plantexados pola orixe das células nai.

De onde se obteñen as células nai?

As células nai embrionarias, as mellores ata o momento, proveñen dos embrións sobrantes da fertilización in vitro e dos fetos de abortos. Estas son as que pantexan os problemas éticos para determinadas persoas.

As células nai de adultos, as células iPS e do cordón umbilical non presentan problemas éticos.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 85: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 86: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Celulas/madre/embriones/elpepusoc/20071121elpepisoc_1/Tes

http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Cientificos/espanoles/logran/celulas/madre/destruir/embriones/elpepisoc/20090407elpepisoc_4/Tes/

Page 87: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 88: Biotecnoloxia
Page 89: Biotecnoloxia

Bancos de células madre: cordón umbilical

http://www.publico.es/ciencias/257017/izpisua-encuentra-un-nuevo-filon-en-las-celulas-madre

Células nai do cordón umbilical:http://www.elmundo.es/elmundo/2006/graficos/feb/s4/celulas_cordon.html

Page 90: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 91: Biotecnoloxia

A reprogramación celular: Descubrimento científico de 2008 segundo a revista Science.http://www.cmrbarcelona.eu/es_news/view.php?ID=125&CATEGORY2=64

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 92: Biotecnoloxia

Ver video CMRB:http://www.cmrbarcelona.eu/que-es/video_institucional.html

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 93: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 94: Biotecnoloxia
Page 95: Biotecnoloxia
Page 96: Biotecnoloxia
Page 97: Biotecnoloxia

ClonaciónClonación

ClonaciónClonación

ClonaciónCarmen Cid Manzano

Ciencias para o mundo contemporáneoI.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía

Page 98: Biotecnoloxia

Clonación Proceso encamiñado á obtención dun conxunto de

elementos xeneticamente iguais. Os elementos dun clon poden ser moléculas, células ou organismos completos.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 99: Biotecnoloxia

REACCIREACCIÓÓN EN CADEA DA POLIMERASA (PCR)N EN CADEA DA POLIMERASA (PCR)

Consiste en clonar segmentos de ADN no laboratorio.

Realízase de forma automática nun aparato como o da fotografía. Prodúcese unha clonación cada 4 ou 5 minutos, o que supón aproximadamente uns 100 000 millóns de copias nunha soa tarde.

Clonación: http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/Parque%20clonacion.swf

Clonación de moléculas: ADN

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 100: Biotecnoloxia

A planta obtida a partir dun gallo seráidéntica xeneticamente á planta da que se sacou, é dicir, será un clon.

A clonación de plantas é moi sinxela, lévase a cabo en agricultura e xardinería desde hai moito tempo.

Clonación de organismos: plantas

Isto é posible porque as plantas manteñen durante toda a súa vida adulta células indiferenciadas totipotentes (equivalentes ás células naiembrionarias) coa capacidade de multiplicarse, diferenciarse e xerar un novo individuo idéntico ao orixinal.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 101: Biotecnoloxia

Tipos de clonación en animais- Clonación reprodutiva: creación dun individuo

xeneticamente idéntico a outro. No proceso obtéñense embrións que se implantan nun útero ata conseguir un novo individuo. Conseguiuse en animais, pero non en humanos.

- Clonación non reprodutiva: o embrión non se implanta nun útero. Dentro da clonación non reprodutiva atópase a clonación terapéutica que consiste na creación de células nai xeneticamente idénticas ás células dun paciente, co obxectivo de utilizalas no tratamento ou cura dunha enfermidade sen que se produza ningún rexeitamento. Aínda non se levou a cabo en humanos, pero hai algúns resultados positivos en animais.

Clonación terapeúticahttp://www.elmundo.es/elmundo/2001/graficos/noviembre/semana4/clon/clonacion.swf

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 102: Biotecnoloxia

Le o seguinte artigo:

http://www.cmrb.eu/media/upload/secretos_vida/4_Clonacion.pdf

Page 103: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 104: Biotecnoloxia

Clonación reproductiva1997 primeira

clonación dun mamífero: Dolly.

Dolly carece de pai e éproducto de 3 “nais”:

- Unha 1ª ovella que dona o núcleo.

- Unha segunda ovella día que se extrae un óvulo.

- Outra ovella onde se implanta o embrión.

A porcentaxe de éxito da clonación é moi pequena: 1 éxito de cada 100-500 intentos.

Page 105: Biotecnoloxia
Page 106: Biotecnoloxia

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008 2009

2010

1963

1996

1998

2000

2001

Page 107: Biotecnoloxia
Page 108: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 109: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 110: Biotecnoloxia

http://www.publico.es/ciencias/305967/tecnica/oveja/dolly/evitar/enfermedades

15/04/2010

Page 111: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

http://www.elpais.com/articulo/sociedad/Hwang/falsifico/datos/clonacion/elpporsoc/20051224elpepisoc_2/Tes

Le o artigo: Científicos trampososhttp://www.elpais.com/articulo/futuro/Cientificos/tramposos/elpepusocfut/20080702elpepifut_1/Tes

Page 112: Biotecnoloxia

Fins da clonación reprodutiva en animais

- Investigación. Dispoñer de animais de laboratorio idénticos que poidan utilizarse para o estudo de enfermidades humanas.

- Mellora da produción gandeira. Permitirá obter numerosos exemplares dos animais de maior valor produtivo: maior produción de leite, mellor calidade de carne,…

- Clonación de animais transxénicos: produtores de medicamentos, vacinas...; para xenotransplantes (porcos, cuxos órganos non provoquen rexeitamento nos transplantes).

- Clonación de especies en perigo de extinción.

- Clonación de animais de compañía.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 114: Biotecnoloxia

Clonación terapéutica

Diferenciación do cultivo in vitro

Células nai(stem células)

Cultivo in vitro

Blastocisto

Tecidos

Pel

MúsculoNervioso

Óso

Células nai embrionariashttp://estaticos03.cache.el-mundo.net/elmundo/2002/graficos/salud/oct/cmembrionarias.swf

Page 115: Biotecnoloxia
Page 116: Biotecnoloxia

Explicación da gráfica da diapositiva anterior

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 117: Biotecnoloxia

Para que serven as células nai e a clonación terapéutica

- Coñecer os mecanismos do desenvolvementoembrionario que fan que as células nai se especialicen e xeren, por exemplo, os 220 tipos de células distintas que temos os humanos.

- Investigación e desenvolvemento de novos medicamentos.

- Obtención de tratamentos personalizados.

- Curación do cancro.

- Frear o envellecemento…I.E.S. Otero Pedrayo.

Ourense www.intramed.net/.../celulas.madre.video.jpg

Page 118: Biotecnoloxia

Le o artigo:

http://noticias.ont.es/ficheros/37558437.pdf I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 119: Biotecnoloxia
Page 120: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 122: Biotecnoloxia
Page 123: Biotecnoloxia
Page 124: Biotecnoloxia

Organismos modificados Organismos modificados xenxenééticamenteticamente (OMX) (OMX)

ouou transxtransxéénicosnicos

Carmen Cid Manzano e Emilia Nogueiras HermidaCiencias para o mundo contemporáneo

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense. Departamento Bioloxía e Xeoloxía

Page 125: Biotecnoloxia

Un transxénico (Organismo Modificado Xeneticamente, OMX) é un organismo vivo que foi creado artificialmente manipulando os seus xenes.

As técnicas de enxeñeríaxenética permiten illarsegmentos do ADN dunser vivo (virus, bacteria, vexetal, animal e ata humano) para introducilosno material xenéticodoutro.

Especiais Fecyt Os transxénicos: http://www.fecyt.es/especiales/transgenicos/index.htmComo se fai un transxénico: http://www.youtube.com/watch?v=jYYpeybpmvc

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 126: Biotecnoloxia

Obtención dun OMX de interese para obter insulina humana

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 127: Biotecnoloxia

Novo OMX

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 128: Biotecnoloxia
Page 129: Biotecnoloxia

http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/12/23/actualidad/1356296285_788761.html

Page 130: Biotecnoloxia

¿A favor ou en contra dos transxénicos?

Nas seguintes diapositivas contémplanse argumentos a favor e en contra dos transxénicos. En pequeno grupo realiza un informe onde se recollan as vosas conclusións.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 131: Biotecnoloxia

Beneficios dos transxénicos

Resistencia fronte ás pragas e redución polo tanto do uso de praguicidas.

Retraso na maduración e polo tanto aumento da durabilidade dos alimentos.

Maior tolerancia a temperaturas extremas.Maior tolerancia aos herbicidas.Diminución dos labores de labranza tradicional.Menor necesidade de auga e, polo tanto, maior resistencia á seca.Beneficios nutricionais.Aumento da produtividade.Obtención de medicamentos e de alimentos-medicamentosRedución de custos na produción (menos praguicidas, fertilizantes,

etc).Mellora da calidade dos vexetais (cor, sabor, textura, etc).Uso agrícola de terras marxinais. … I.E.S. Otero Pedrayo.

Ourense

Page 132: Biotecnoloxia

Beneficios dos Beneficios dos transxtransxéénicosnicos

Resistencia a pragas e menor uso de praguicidas

A nivel mundial pérdense anualmente 40 millóns de toneladas de millo por mor de pragas, como a da larva do taladro, que recén saído do ovo penetra no talo da planta e come todo o seu interior.

O millo transxénico denominado Bt é resistente ó taladro. Para lograr a resistencia utilízansealgúns xenes de Bacillus thuringiensis que producen unha proteína (toxina Bt) daniña para as larvas dalgúnsinsectos.

Page 133: Biotecnoloxia

Beneficios dos Beneficios dos transxtransxéénicosnicos

Retraso na maduración e aumento da durabilidade dos alimentos.

A primeira planta transxénica comercial foi o tomate FLAVR SAVR (1994) ó que se lle inhibiu un xene que intervén no proceso de maduración, facéndoo máisresistente á putrefacción. Por iso podíanse recoller cando xaestaban maduros sen medo a que se pudriran.Pero os tomates maduros son máisdifíciles de transportar e moitoschegaban dañados ás tendas. A compañía que os comercializaba non puido obter os beneficios que esperaba.

I.E.S. Otero Pedrayo. OurenseFlash: Qué é e como se obtén un transxénico

Page 134: Biotecnoloxia

Beneficios dos Beneficios dos transxtransxéénicosnicos

Plantas resistentes ó frío

Fresas resistentes ás baixas temperaturas. Para lograr isto introducíronsexenes que son os responsables da síntese de proteínas anticonxelantes, que proveñen dunha especie que está habituada a temperaturas moibaixas, como é o caso dun peixe do Ártico chamado Platija ártica.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 135: Biotecnoloxia

Beneficios dos Beneficios dos transxtransxéénicosnicos

Plantas resistentes ós herbicidas

A colza transxénica obtense por inserción no seu xenoma dun xeneprocedente dunha bacteria. O xene evita que o herbicida teña efectos tóxicos sobre a planta da colza.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 136: Biotecnoloxia

Beneficios dos Beneficios dos transxtransxéénicosnicos

Diminución dos labores de labranza tradicional

As variedades resistentes aos herbicidas facilítanlle moito o traballo aoagricultor. Permítenlle reducir as malezas nos seus terreos dunha forma moi sinxela.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 137: Biotecnoloxia

Beneficios dos Beneficios dos transxtransxéénicosnicos

Maior resistencia á seca

• Plantas tolerantes á sequia

http://www.fundacion-antama.org/noticia/los-cultivos-transg-nicos-tolerantes-la-sequ-ver-n-la-luz-en-la-pr-xima-d-cada

Page 138: Biotecnoloxia

Beneficios dos Beneficios dos transxtransxéénicosnicos

Alimentos con determinados nutrientes

Arroz convencional e arroz transxénico (dourado) rico en beta-caroteno, precursor da vitamina A. Cando sexa comercializado servirá para combater déficits alimentarios.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 139: Biotecnoloxia

Beneficios dos Beneficios dos transxtransxéénicosnicos

Aumento da produtividade

Un salmón do Atlántico normal (inferior) e un transxénico da mesmaidade (superior).

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 140: Biotecnoloxia

Beneficios dos Beneficios dos transxtransxéénicosnicos:Obtención de medicamentos. Obtención de alimentos-medicamentos.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 141: Biotecnoloxia

Beneficios dos Beneficios dos transxtransxéénicosnicos

Obtención de medicamentos

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 142: Biotecnoloxia

Riscos dos transxénicos sobre o medio ambienteOs impactos dos transxénicos na natureza son irreversibles, unha vez

liberados nela non é posible desfacer os impactos nos ecosistemas oucontrolar os procesos de transxénese espontánea que poden ocorrer, porque é imposible retirar da natureza os xenes que foron artificialmente introducidos nunha planta.

Cultivos resistentes a herbicidas.

Os cultivos e a gandería tradicionaispoden entrar en desuso e acelerar a erosión xenética.

Efectos colaterais sobre outras especies.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 143: Biotecnoloxia

Non se garante o control para evitar que os cultivos transxénicossementados en campo aberto acaben cruzándose con outrasvariedades silvestres. Esto provoca desequilibrios ao desprazar a outras variedades do ecosistema, reflectíndose nunha diminución da biodiversidade.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 144: Biotecnoloxia

Riscos dos transxénicos sobre a saúde

Aparición de alerxias a proteínas estrañas.

Aceleración do desenvolvemento de resistencia aos antibióticos, debido ao uso de xenesresistentes na produción de transxénicos.

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 145: Biotecnoloxia

Riscos dos transxénicos sobre a economíaUnhas poucas multinacionais poden monopolizar a produción de

sementes, facendo aos agricultores dependentes dos seus intereses. Monsanto, Novartis, Pioneer e Agrevo teñen a patente da gran maioría das sementes transxénicas no mundo.

Se estas variedades substitúen ás tradicionais e ásconvencionalmente melloradas, estaremos subordinados aos intereses destas empresas. Ademais poden utilizar a tecnoloxía "Terminator" (crea sementes estériles), ou a tecnoloxía "Traitor" (crea sementes que se volvenfértiles previa a aplicación duninsumo vendido pola mesmaempresas).

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 146: Biotecnoloxia
Page 147: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 148: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 149: Biotecnoloxia

http://www.publico.es/ciencias/245269/europa/abre/puerta/cultivo/medicamentos

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 150: Biotecnoloxia

I.E.S. Otero Pedrayo. Ourense

Page 152: Biotecnoloxia

http://sociedad.elpais.com/sociedad/2012/12/23/actualidad/1356296285_788761.html

Page 153: Biotecnoloxia

Departamento Bioloxía e XeoloxíaI.E.S. Otero Pedrayo. Ourense.