El ácido ribonucleico ribosómico o ribosomal (ARNr o rRNA por sus siglas en inglés) es el tipo de ARN más abundante en las células y forma parte de los ribosomas que se encargan de la síntesis de proteínas según la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero. Está formado por una sola cadena de nucleótidos (aunque presenta regiones de doble hélice intracatenaria).
Los ARN ribosómicos se han venido denominando tradicionalmente según su coeficiente de sedimentación, medido en svedbergs (S). De esta manera, en organismos procariotas existen tres ARNr distintos (5S, 16S y 23S) y en organismos eucariotas cuatro (5S, 5'8S, 18S, 28S).
En procariotas los ARNr 23S y 5S forman parte de la subunidad mayor de los ribosomas, mientras que el ARNr 16S forma parte de la subunidad menor.
En eucariotas los ARNr (ribosomales) 5S, 5'8S y 28S forman parte de la subunidad mayor de los ribosomas, mientras que el ARNr 18S forma parte de la subunidad menor.
En ambos casos, sobre el armazón constituido por los ARNr se asocian (dentro del núcleo celular) proteínas específicas, formando las subunidades ribosomales, que salen a través de los poros de la membrana nuclear al citoplasma lugar en el que desarrollan su función de síntesis proteica
martes, 11 de diciembre de 2012
5.1.3.4 Secuencias mitocondriales
La investigación de las características moleculares del genoma mitondrial (ADNmt) han sido
una de las primeras herramientas en ser exitosamente empleadas tanto en el campo de la
Antropología Molecular como en el de Genética Forense. Su análisis fue optimizado en forma
paulatina partiendo de los análisis de polimorfismos de restricción, empleados inicialmente,
hasta la secuenciación completa del genoma mitocondrial. Las características hereditarias del
ADNmt, restringida a la matrilínea y la ausencia de recombinación hacen de la información
polimórfica presente en la molécula de 16.569 pares de bases (pb) de longitud un elemento
identificatorio que posibilita el rastreo de un linaje materno o bien la correlación entre una
evidencia criminal y un posible emisor de la misma.
5.1.3.3 Micro satélites
Los microsatélites son tramos de secuencias simples de ADN con un alto grado de hipervariabilidad siendo abundantes y estando bien distribuidos en el genoma de eucariotas. Estas secuencias simples consisten en segmentos cortos de ADN con motivos repetidos, de 1 a 6 pares de bases, normalmente dinucleótidos, como ejemplo, la repetición simple de CA/TG que ocurre miles de veces en el genoma. El polimorfismo de los microsatélites viene dado por el número de repeticiones en un determinado locus, revelados como variación en la longitud de los fragmentos de los productos de PCR. Aunque los microsatélites se han usado ampliamente en genética molecular, todavía no se ha identificado su función en el genoma, la hipótesis más aceptable es que intervienen en el empaquetado y la condensación del ADN dentro de los cromosomas de eucariotas.
Los microsatélites están precedidos por unas secuencias flanqueantes o primers que deben ser determinadas, para su amplificación mediante PCR, pero, una vez hecho esto, debido a su alto nivel de polimorfismo, se pueden empelar en diferentes tipos de individuos; ya que se ha demostrado que se conservan entre diferentes poblaciones o razas de una misma especie, o incluso entre especies emparentadas como las gallinas y los pavos.
Tienen la ventaja de ser multialélicos, altamente polimórficos, con herencia mendeliana co-dominante, interpretación sencilla de los resultados, reproducibilidad muy alta, resultados transferibles entre laboratorios y posible automatización, además de obtenerse por PCR, por lo que se necesitan pequeñas cantidades de ADN. Por ello son herramientas apropiadas para el mapeo de ligamiento, identificación de QTL (quantitative trait loci), estimación de relaciones genéticas (distancias genéticas) entre diferentes poblaciones y tests de paternida; por lo tanto, se ha convertido en una técnica estándar para la evaluación molecular genética de cualquier población animal y humana.
http://artigoo.com/marcadores-de-adn-microsatelites
Los microsatélites están precedidos por unas secuencias flanqueantes o primers que deben ser determinadas, para su amplificación mediante PCR, pero, una vez hecho esto, debido a su alto nivel de polimorfismo, se pueden empelar en diferentes tipos de individuos; ya que se ha demostrado que se conservan entre diferentes poblaciones o razas de una misma especie, o incluso entre especies emparentadas como las gallinas y los pavos.
Tienen la ventaja de ser multialélicos, altamente polimórficos, con herencia mendeliana co-dominante, interpretación sencilla de los resultados, reproducibilidad muy alta, resultados transferibles entre laboratorios y posible automatización, además de obtenerse por PCR, por lo que se necesitan pequeñas cantidades de ADN. Por ello son herramientas apropiadas para el mapeo de ligamiento, identificación de QTL (quantitative trait loci), estimación de relaciones genéticas (distancias genéticas) entre diferentes poblaciones y tests de paternida; por lo tanto, se ha convertido en una técnica estándar para la evaluación molecular genética de cualquier población animal y humana.
http://artigoo.com/marcadores-de-adn-microsatelites
5.1.3.2 RAPD
La amplificación aleatoria de ADN polimórfico, más conocida por el acrónimo inglés RAPDs (Random Amplification of Polymorphic DNA), es un tipo de marcador molecular basado en la reacción en cadena de la polimerasa. Los fragmentos de ADN obtenidos por medio de esta técnica se amplifican en regiones aleatorias del genoma ya que los iniciadores o cebadores de la reacción son secuencias arbitrarias de ADN sintético. Es una de las técnicas más versátiles desde que se desarrolló en el año 1990. Es muy cómoda, rápida, requiere poco ADN que además no necesita estar muy puro, no presupone conocimientos previos sobre la secuencia, y se pueden distinguir rápida y simultáneamente muchos organismos. Sus inconvenientes son que los fragmentos amplificados no suelen corresponder a ADN ligado a algún carácter, sino redundante, y que no da información sobre el número de copias que el ADN genómico contiene de la secuencia amplificada. Esta tecnología ha sido utilizada para análisis de diversidad genética mejoramiento genético y diferenciación de líneas clonales.
5.1.3.1 AFLP
Los polimorfismos en la longitud de fragmentos amplificados, más conocidos por su acrónimo inglés AFLP ("Amplified fragment length polymorphism"), son un tipo de marcador molecular que está basado en la restricción del ADN genómico mediante enzimas de restricción y en la subsecuente amplificación de algunos de esos fragmentos mediante la reacción en cadena de la polimerasa. Son una herramienta poderosa de análisis del genoma dado que poseen un alto poder de detección de la variabilidad genética. El ensayo de AFLP combina la especificidad, resolución y poder de muestreo de la digestión con enzimas de restricción con la velocidad y practicidad de la detección de polimorfismos mediante PCR, sin necesidad de disponer de información previa del genoma a estudiar. La técnica de AFLP es propiedad de la empresa de biotecnología holandesa KeyGene.
5.1.3 Marcadores moleculares
Fragmentos específicos de ADN que pueden ser identificados en todo el genoma.
Los marcadores moleculares están situados en lugares específicos del genoma. Se usan para “marcar” la posición de un gen en concreto o la herencia de una característica particular. En un cruzamiento genético, las características de interés seguirán generalmente unidas a los marcadores moleculares. Por lo tanto, se pueden seleccionar individuos en los que el marcador molecular esté presente, ya que el marcador indica la presencia de la característica deseada.
Los marcadores moleculares están situados en lugares específicos del genoma. Se usan para “marcar” la posición de un gen en concreto o la herencia de una característica particular. En un cruzamiento genético, las características de interés seguirán generalmente unidas a los marcadores moleculares. Por lo tanto, se pueden seleccionar individuos en los que el marcador molecular esté presente, ya que el marcador indica la presencia de la característica deseada.
Fuente: GreenFacts basado en el estudio sobre Cultivos modificados genéticamente de GreenFacts
5.1.2 Northern
Northern blot es una técnica de detección de moléculas de ácido ribonucleico (ARN) de una secuencia dada dentro de una mezcla compleja (por ejemplo, un ARN mensajero para un péptido dado en una extracción de ARN total). Para ello, se toma la mezcla de ARN y se somete a una electroforesis en gel a fin de separar los fragmentos en base a su tamaño. Tras esto, se transfiere el contenido del gel, ya resuelto, a una membrana cargada positivamente en la cual se efectúa la hibridación de una sonda molecular marcada radiactiva o químicamente.
Procedimiento
El procedimiento general comienza con la extracción del RNA total de una muestra de tejido homogenizado. El mRNA se puede aislar a través del uso de cromatografía para mantener solamente los ARN con colas de poli-A. Las muestras de ARN son entonces separadas por electroforesis en gel. Dada la fragilidad de los geles y la incapacidad de las sondas para penetrar en la matriz, las muestras de RNA, separadas por tamaño tras la electroforesis, serán tranferidas a una membrana de Nailon por medio de capilaridad o un sistema de transferencia al vacío.
Geles
Las muestras de RNA son normalmente separadas en geles de agarosa que contienen formaldehído como agente desnaturalizante del RNA para obtener su estructura secundaria. Los geles pueden ser teñidos con bromuro de etidio y visualizados bajo luz ultravioleta para observar el RNA. Los geles de poliacrilamida con urea también pueden utilizarse, aunque esto suele limitarse a fragmentos de RNA o miRNA, ya que crean un tamaño de poro mas estrecho en su matriz, por lo que el RNA que suele utilizarse no podría desplazarse por el gel. Suele utilizarse además un patrón de RNA con muestras de tamaño conocido para poder extrapolar el tamaño de las muestras en estudio.
Sondas
Las sondas del northern blot están compuestas por ácidos nucleicos con una secuencia complementaria a todo o parte del RNA que nos interesa. Pueden ser de DNA, RNA o oligonucleótidos, con un mínimo de 25 bases complementarias para nuestra secuencia diana. Las sondas de RNA o ribosondas que se transcriben in vitro ayudan a prevenir el ruido de fondo. Normalmente, el DNA complementario se sintetiza con cebadores para la secuencia RNA de interés para actuar como sonda en el Northern blot. Las sondas requieren ser marcadas bien con isótopos radiactivos (32P) o con quimioluminiscencia, ya sea con fosfatasa alcalina o con peroxidasa de rábano, las cuáles, tras la adición de su sustrato específico producen una emisión de luz detectable. El marcaje por quimioluminiscencia puede hacerse de dos formas: Por un lado, la sonda puede estar unida a la enzima o bien unida a un ligando (p.ej, biotina) para la cual hay un anticuerpo (avidina o estreptavidina en este caso) está unido a la enzima que revelará el marcaje. Los Rayos X pueden detectar tanto las señales radioactivas como las quimioluminiscentes, siendo preferida por muchos investigadores la segunda, dada su mayor rapidez, sensibilidad y reducción de los riesgos para la salud que conlleva trabajar con compuestos radioactivos.
Procedimiento
El procedimiento general comienza con la extracción del RNA total de una muestra de tejido homogenizado. El mRNA se puede aislar a través del uso de cromatografía para mantener solamente los ARN con colas de poli-A. Las muestras de ARN son entonces separadas por electroforesis en gel. Dada la fragilidad de los geles y la incapacidad de las sondas para penetrar en la matriz, las muestras de RNA, separadas por tamaño tras la electroforesis, serán tranferidas a una membrana de Nailon por medio de capilaridad o un sistema de transferencia al vacío.
Geles
Las muestras de RNA son normalmente separadas en geles de agarosa que contienen formaldehído como agente desnaturalizante del RNA para obtener su estructura secundaria. Los geles pueden ser teñidos con bromuro de etidio y visualizados bajo luz ultravioleta para observar el RNA. Los geles de poliacrilamida con urea también pueden utilizarse, aunque esto suele limitarse a fragmentos de RNA o miRNA, ya que crean un tamaño de poro mas estrecho en su matriz, por lo que el RNA que suele utilizarse no podría desplazarse por el gel. Suele utilizarse además un patrón de RNA con muestras de tamaño conocido para poder extrapolar el tamaño de las muestras en estudio.
Sondas
Las sondas del northern blot están compuestas por ácidos nucleicos con una secuencia complementaria a todo o parte del RNA que nos interesa. Pueden ser de DNA, RNA o oligonucleótidos, con un mínimo de 25 bases complementarias para nuestra secuencia diana. Las sondas de RNA o ribosondas que se transcriben in vitro ayudan a prevenir el ruido de fondo. Normalmente, el DNA complementario se sintetiza con cebadores para la secuencia RNA de interés para actuar como sonda en el Northern blot. Las sondas requieren ser marcadas bien con isótopos radiactivos (32P) o con quimioluminiscencia, ya sea con fosfatasa alcalina o con peroxidasa de rábano, las cuáles, tras la adición de su sustrato específico producen una emisión de luz detectable. El marcaje por quimioluminiscencia puede hacerse de dos formas: Por un lado, la sonda puede estar unida a la enzima o bien unida a un ligando (p.ej, biotina) para la cual hay un anticuerpo (avidina o estreptavidina en este caso) está unido a la enzima que revelará el marcaje. Los Rayos X pueden detectar tanto las señales radioactivas como las quimioluminiscentes, siendo preferida por muchos investigadores la segunda, dada su mayor rapidez, sensibilidad y reducción de los riesgos para la salud que conlleva trabajar con compuestos radioactivos.
5.1.1 Southern
es un método de biología molecular que permite detectar la presencia de una secuencia de ADN en una mezcla compleja de este ácido nucleico. Para ello, emplea la técnica de electroforesis en gel de agarosa con el fin de separar los fragmentos de ADN de acuerdo a su longitud y, después, una transferencia a una membrana en la cual se efectúa la hibridación de la sond. Su nombre procede del apellido de su inventor, un biólogo inglés llamado Edwin Southern.
5.1 Tecnicas basadas en PCR y/ o electrroforesis
La reacción en cadena de la polimerasa, conocida como PCR por sus siglas en inglés (Polymerase Chain Reaction), es una técnica de biología molecular desarrollada en 1986 por Kary Mullis cuyo objetivo es obtener un gran número de copias de un fragmento de ADN particular, partiendo de un mínimo; en teoría basta partir de una única copia de ese fragmento original, o molde.
Esta técnica sirve para amplificar un fragmento de ADN; su utilidad es que tras la amplificación resulta mucho más fácil identificar con una muy alta probabilidad, virus o bacterias causantes de una enfermedad, identificar personas (cadáveres) o hacer investigación científica sobre el ADN amplificado. Estos usos derivados de la amplificación han hecho que se convierta en una técnica muy extendida, con el consiguiente abaratamiento del equipo necesario para llevarla a cabo.
Esta técnica se fundamenta en la propiedad natural de los ADN polimerasas para replicar hebras de ADN, para lo cual se emplean ciclos de altas y bajas temperaturas alternadas para separar las hebras de ADN recién formadas entre sí tras cada fase de replicación y, a continuación, dejar que vuelvan a unirse las hebras de ADN para que vuelvan a duplicarlas. La reacción en cadena de la polimerasa fue perfeccionada por Kary Mullis perteneciente a la Cetus Corporation en California SA, en la década de 1980.
Inicialmente la técnica era lenta, ya que las polimerasas se desnaturalizaban al realizar los cambios de temperatura y era necesario agregar nuevas polimerasas en cada ciclo. Puesto que las temperaturas del ciclo (95 °C en las fases de desnaturalización del ADN) suponen la inmediata desnaturalización de toda proteína, se emplean ADN polimerasas termoestables, extraídas de microorganismos adaptados a vivir a esas temperaturas, restrictivas para la mayoría de los seres vivos. Dichos microorganismos, generalmente arqueas, son: Thermus aquaticus (polimerasa Taq), furiosus (Pfu), Thermococcus litoralis (Vent) y Thermus termophilus (Tth). Generalmente se emplean mezclas de polimerasas muy procesivas (Taq) con otras capaces de hacer corrección de errores (Pfu, Vent).
Esta técnica sirve para amplificar un fragmento de ADN; su utilidad es que tras la amplificación resulta mucho más fácil identificar con una muy alta probabilidad, virus o bacterias causantes de una enfermedad, identificar personas (cadáveres) o hacer investigación científica sobre el ADN amplificado. Estos usos derivados de la amplificación han hecho que se convierta en una técnica muy extendida, con el consiguiente abaratamiento del equipo necesario para llevarla a cabo.
Esta técnica se fundamenta en la propiedad natural de los ADN polimerasas para replicar hebras de ADN, para lo cual se emplean ciclos de altas y bajas temperaturas alternadas para separar las hebras de ADN recién formadas entre sí tras cada fase de replicación y, a continuación, dejar que vuelvan a unirse las hebras de ADN para que vuelvan a duplicarlas. La reacción en cadena de la polimerasa fue perfeccionada por Kary Mullis perteneciente a la Cetus Corporation en California SA, en la década de 1980.
Inicialmente la técnica era lenta, ya que las polimerasas se desnaturalizaban al realizar los cambios de temperatura y era necesario agregar nuevas polimerasas en cada ciclo. Puesto que las temperaturas del ciclo (95 °C en las fases de desnaturalización del ADN) suponen la inmediata desnaturalización de toda proteína, se emplean ADN polimerasas termoestables, extraídas de microorganismos adaptados a vivir a esas temperaturas, restrictivas para la mayoría de los seres vivos. Dichos microorganismos, generalmente arqueas, son: Thermus aquaticus (polimerasa Taq), furiosus (Pfu), Thermococcus litoralis (Vent) y Thermus termophilus (Tth). Generalmente se emplean mezclas de polimerasas muy procesivas (Taq) con otras capaces de hacer corrección de errores (Pfu, Vent).
domingo, 9 de diciembre de 2012
4.4 Bioetica y revolucion biotegnologica
Hoy día esta disciplina que ahora conocemos como bioética ha adquirido un auge inusitado y se ha establecido firmemente como un área importante de investigaciones y de conocimiento.
La bioética además considerada como una materia esencial del curriculum de muchas universidades, tanto al nivel de pregrado como de postgrado y es un curso obligatorio en la mayoría de las escuelas de medicina y de enfermería.la bioética estudia desde una perspectiva moral un tema que nos interesa y a la vez nos preocupa a todos. Estema es el efecto impactante que ha tenido sobre nuestras vidas al desarrollo revolucionario de las ciencias biológicas y tecnológicas médicas en las últimas décadas del siglo XX.
http://www.buenastareas.com/ensayos/Bietica-y-Revolucion-Biotecnologica/4737873.html
La bioética además considerada como una materia esencial del curriculum de muchas universidades, tanto al nivel de pregrado como de postgrado y es un curso obligatorio en la mayoría de las escuelas de medicina y de enfermería.la bioética estudia desde una perspectiva moral un tema que nos interesa y a la vez nos preocupa a todos. Estema es el efecto impactante que ha tenido sobre nuestras vidas al desarrollo revolucionario de las ciencias biológicas y tecnológicas médicas en las últimas décadas del siglo XX.
http://www.buenastareas.com/ensayos/Bietica-y-Revolucion-Biotecnologica/4737873.html
4.3 Legislacion
Act. 4.3 - – Legislación europea actual e implementación de la gestión de residuos domésticos
http://www.twinning-waste-bacau.ro/twinning-1/actividades-focalizadas-gestion-de-residuos-urbanos/armonizacion-legislativa/act-4-3-2013-legislacion-europea-actual-e-implementacion-de-la-gestion-de-residuos-domesticos
Discutieron aquellos aspectos de la legislación europea en vigor relativa a gestión de residuos domésticos que mayor interés o dudas suscitaban a los expertos rumanos, basándose en las experiencias de España y Holanda. Los temas fueron los siguientes:
- Residuos de construcción y demolición provenientes de casas particulares – instrumentos y mecanismos económico-financieros para crear un sistema de recogida y puesta en valor
- Pilas y baterías portátiles – métodos para estimular a los ciudadanos a que las recojan selectivamente.
- Identificación de RAEE en la Tarifa Armonizada de Aduanas – asignación de un código aduanero. Su clasificación de acuerdo a códigos aduaneros.
- Residuos biodegradables. Esquemas de recogida. Medidas e instrumentos usados / estipulados en la legislación de estados miembros para alcanzar los objetivos de reciclaje.
- Medidas e instrumentos previstos en la legislación relativos al tratamiento de residuos domésticos antes de su vertido en un vertedero
- Temas relacionados con la transposición de algunas disposiciones de la Directiva 2008/98/EC – residuos que dejan de ser considerados como tales.
- Clausura de vertederos de residuos – que se contempla en el artículo 14 de la Directiva 1999/31/CE sobre vertido de residuos.
- Lista de residuos, criterios de clasificación; caracterización de residuos.
- Criterios de admisibilidad de residuos en vertedero – procedimientos aplicados / Presentación de alguna guía usada por operadores de vertederos.
Parte del tiempo fue asimismo dedicada a la preparación de documentación útil para los beneficiarios rumanos.http://www.twinning-waste-bacau.ro/twinning-1/actividades-focalizadas-gestion-de-residuos-urbanos/armonizacion-legislativa/act-4-3-2013-legislacion-europea-actual-e-implementacion-de-la-gestion-de-residuos-domesticos
4.2.5.2 Animales transgénicos
Los animales transgénicos son aquellos que poseen un gen que no les pertenece La forma más sencilla para generar un animal transgénico es la que involucra el aislamiento del gen que se quiere introducir (al que llamaremos transgén), su clonación y manipulación para que pueda ser expresado por el organismo blanco, y su inserción en el organismo. Para lograr que todas las células del organismo expresen este nuevo gen, incorporamos dicho gen en un embrión en estadio de cigoto. Una vez seguros que el embrión incorporó el transgén, implantamos el embrión en un animal receptivo, que actúa como madre (en un procedimiento similar al de fertilización in vitro).
http://aportes.educ.ar/biologia/nucleo-teorico/influencia-de-las-tic/manipulacion-y-reprogramacion-de-genes/animales_transgenicos.php
http://aportes.educ.ar/biologia/nucleo-teorico/influencia-de-las-tic/manipulacion-y-reprogramacion-de-genes/animales_transgenicos.php
4.2.5.1 Plantas transgénicas
La definición de una planta transgénica resulta simple pero a la vez muy compleja también, dado que cualquier elemento transgénico se trata de un ser vivo al cual se le incrustan genes de otros seres vivos. Actualmente es viable insertar genes de un organismo en cualquier otro organismo. Para varias industrias, sobretodo la agropecuaria, este método despliega una gran multitud de oportunidades enfocadas hacia el futuro..
4.2.5 Tecnología de ADN recombinante en la agricultura
Los instrumentos básicos de la investigación de genes.
En las últimas décadas la tecnología de recombinación del ADN también conocida como ingeniería genética, o más acertadamente recombinación genética in vitro, ha revolucionado la biología. El campo de la salud es uno de los más beneficiados con el desarrollo de esta tecnología. Las investigaciones que se realizan en esta área están enfocadas a un diagnóstico oportuno de enfermedades, así como su posible tratamiento a través de la terapia con moléculas recombinantes e introducción de genes. Además, la manipulación de genes proporciona una herramienta fundamental para la eliminación futura de enfermedades mortales para el hombre. Por estas razones resulta útil que el médico de asistencia esté familiarizado con conceptos básicos sobre biología molecular, su aplicación en la investigación biomédica, y en especial con sus posibles aplicaciones clínicas, conceptos estos que aparecen cada vez con mayor frecuencia en toda la literatura biomédica, tanto básica como clínica. El rápido progreso de la biotecnología y, de hecho, su propia existencia, es el resultado de utilizar unas pocas técnicas.
En las últimas décadas la tecnología de recombinación del ADN también conocida como ingeniería genética, o más acertadamente recombinación genética in vitro, ha revolucionado la biología. El campo de la salud es uno de los más beneficiados con el desarrollo de esta tecnología. Las investigaciones que se realizan en esta área están enfocadas a un diagnóstico oportuno de enfermedades, así como su posible tratamiento a través de la terapia con moléculas recombinantes e introducción de genes. Además, la manipulación de genes proporciona una herramienta fundamental para la eliminación futura de enfermedades mortales para el hombre. Por estas razones resulta útil que el médico de asistencia esté familiarizado con conceptos básicos sobre biología molecular, su aplicación en la investigación biomédica, y en especial con sus posibles aplicaciones clínicas, conceptos estos que aparecen cada vez con mayor frecuencia en toda la literatura biomédica, tanto básica como clínica. El rápido progreso de la biotecnología y, de hecho, su propia existencia, es el resultado de utilizar unas pocas técnicas.
4.2.4 Vectores de clonación
Los vectores de clonación son moléculas transportadoras que transfieren y replican fragmentos de ADN que llevan insertados mediante técnicas de ADN recombinante. Para que sirva de vector, una molécula debe ser capaz de replicarse junto con el fragmento de ADN que transporta. También tiene que tener secuencias de reconocimiento que permitan la inserción del fragmento de ADN a clonar.
Para insertar un fragmento de ADN al vector, se utiliza una enzima de restricción, y se mezcla con fragmentos de ADN producidos con la misma enzima.
Los vectores que transportan un fragmento insertado se denominan vectores recombinantes.
Tipos de vectores
Hay muchos vectores de clonación, que difieren en la especificidad de la célula huésped, el tamaño de los insertos que pueden transportar y en características como el número de copias que producen y el número y tipo de genes marcadores que contienen, entre otras.
- Es pequeño, de modo que puede transportar fragmentos de ADN relativamente grandes (de unos 10.000 pares de bases).
- Tiene un origen de replicación y puede producir hasta 500 copias de los fragmentos de ADN insertado por célula.
Para insertar un fragmento de ADN al vector, se utiliza una enzima de restricción, y se mezcla con fragmentos de ADN producidos con la misma enzima.
Los vectores que transportan un fragmento insertado se denominan vectores recombinantes.
Tipos de vectores
Hay muchos vectores de clonación, que difieren en la especificidad de la célula huésped, el tamaño de los insertos que pueden transportar y en características como el número de copias que producen y el número y tipo de genes marcadores que contienen, entre otras.
Plásmidos
Los plásmidos fueron los primeros vectores que se desarrollaron, y aún son ampliamente usados. Estos vectores proceden de moléculas de ADN de doble cadena extracromosómicas que se encuentran de manera natural y que se replican autónomamente dentro de las células bacterianas.pUC18
Es un plásmido muy utilizado, ya que presenta unas características que son muy beneficiosas:- Es pequeño, de modo que puede transportar fragmentos de ADN relativamente grandes (de unos 10.000 pares de bases).
- Tiene un origen de replicación y puede producir hasta 500 copias de los fragmentos de ADN insertado por célula.
4.2.3 Clonación de genes
Clonación de genes, el proceso mediante el cual puede aislarse un gen de entre todos los genes diferentes que existen en un organismo, lo que permite realizar su caracterización. Esto se consigue con la preparación de una batería de bacterias que contienen todos los genes distintos presentes en un organismo de manera que cada una de ellas contiene un solo gen. Esto se lleva a cabo efectuando cortes del ADN de un individuo. Otra alternativa es la de crear un conjunto de todas las secuencias de ADN expresadas en una célula específica mediante la producción de copias complementarias de ADN a partir del ARNm hallado en dichas células (v ase Biología molecular). En ambos casos, los fragmentos de ADN se unen a un vector, un virus bacteriano conocido como bacteriófago o a un ADN circular denominado plasmido, que se introduce en una bacteria de forma que cada una adquiere solo una copia del vector y por tanto recibe solo un fragmento de ADN.
Los grupos preparados de esta forma se pueden examinar para identificar la bacteria que contiene el gen objeto de estudio. Entonces, se toma esta bacteria y se hace crecer para producir un clon de bacterias idénticas. Como el vector que contiene el ADN insertado se replica siempre que la célula bacteriana se divide, se produce la cantidad suficiente de ADN insertado clonado necesaria para caracterizar el gen. De esta manera es posible estudiar los genes que codifican proteínas que tienen un interés especial, o aquellos cuya inactivación, consecuencia de una mutación, origina una enfermedad específica. Por ejemplo, podemos determinar su secuencia y la naturaleza de la mutación que da lugar a una enfermedad.
Con posterioridad, el gen se puede expresar en la célula bacteriana para producir la proteína específica que se puede emplear en el tratamiento de enfermedades como la diabetes mellitus (insulina) o el enanismo (hormona del crecimiento). Recientemente, se han podido introducir genes funcionales clonados en los individuos, para tratar una enfermedad de forma más directa. Es probable que el empleo de estos procedimientos de tratamiento genético con ADN clonado aumente en el futuro.
http://html.rincondelvago.com/clonacion_3.html
Los grupos preparados de esta forma se pueden examinar para identificar la bacteria que contiene el gen objeto de estudio. Entonces, se toma esta bacteria y se hace crecer para producir un clon de bacterias idénticas. Como el vector que contiene el ADN insertado se replica siempre que la célula bacteriana se divide, se produce la cantidad suficiente de ADN insertado clonado necesaria para caracterizar el gen. De esta manera es posible estudiar los genes que codifican proteínas que tienen un interés especial, o aquellos cuya inactivación, consecuencia de una mutación, origina una enfermedad específica. Por ejemplo, podemos determinar su secuencia y la naturaleza de la mutación que da lugar a una enfermedad.
Con posterioridad, el gen se puede expresar en la célula bacteriana para producir la proteína específica que se puede emplear en el tratamiento de enfermedades como la diabetes mellitus (insulina) o el enanismo (hormona del crecimiento). Recientemente, se han podido introducir genes funcionales clonados en los individuos, para tratar una enfermedad de forma más directa. Es probable que el empleo de estos procedimientos de tratamiento genético con ADN clonado aumente en el futuro.
http://html.rincondelvago.com/clonacion_3.html
4.2.2 Enzimas de unión
Cada célula y cada tejido tienen su actividad propia, lo que comporta continuos cambios en su estado bioquímico, en la base de la cual están las enzimas, que tienen el poder de catalizar, facilitar, y agilizar determinados procesos sintéticos y analíticos. Los propios genes son reguladores de la producción de las enzimas; por tanto, genes y enzimas pueden considerados como las unidades fundamentales de la vida.
Este concepto poco difundido casi hasta el siglo XX, se ha desarrollado y concretado cada vez mas, y constituye un componente esencial de diversas disciplinas: la microbiología, la fisiología, la bioquímica, la inmunología y la taxonomía, formando además parte del campo aplicado, en gran variedad de industrias. El rasgo particular de las enzimas es que pueden catalizar procesos químicos a baja temperatura, compatible con la propia vida, sin el empleo de sustancias lesivas para los tejidos. La vida es, en síntesis, una cadena de procesos enzimáticos, desde aquellos que tienen por sustratos los materiales mas simples, como el agua (H2O) y el anhídrido carbónico (CO2), presentes en los vegetales para la formación de hidratos de carbono, hasta los mas complicados que utilizan sustratos muy complejos.
La formación de los prótidos, los glúcidos y los lípidos es un ejemplo típico: Son a la vez degradados y reconstruidos por otras reacciones enzimáticas, produciendo energía a una velocidad adecuada para el organismo, sin el gasto energético que exigen los métodos químicos de laboratorio.
http://www.monografias.com/trabajos5/enzimo/enzimo.shtml
Este concepto poco difundido casi hasta el siglo XX, se ha desarrollado y concretado cada vez mas, y constituye un componente esencial de diversas disciplinas: la microbiología, la fisiología, la bioquímica, la inmunología y la taxonomía, formando además parte del campo aplicado, en gran variedad de industrias. El rasgo particular de las enzimas es que pueden catalizar procesos químicos a baja temperatura, compatible con la propia vida, sin el empleo de sustancias lesivas para los tejidos. La vida es, en síntesis, una cadena de procesos enzimáticos, desde aquellos que tienen por sustratos los materiales mas simples, como el agua (H2O) y el anhídrido carbónico (CO2), presentes en los vegetales para la formación de hidratos de carbono, hasta los mas complicados que utilizan sustratos muy complejos.
La formación de los prótidos, los glúcidos y los lípidos es un ejemplo típico: Son a la vez degradados y reconstruidos por otras reacciones enzimáticas, produciendo energía a una velocidad adecuada para el organismo, sin el gasto energético que exigen los métodos químicos de laboratorio.
http://www.monografias.com/trabajos5/enzimo/enzimo.shtml
4.2.1 Enzimas de corte
Las enzimas de restricción, también conocidas como endonucleasas,
son enzimas que cortan los enlaces fosfodiester del material genético a partir
de una secuencia que reconocen.
Existen 3 tipos de enzimas de restricción
Tipo I y Tipo III:
http://academic.uprm.edu/~jvelezg/EnzimasDNA.htm
Las mismas permiten cortar DNA de hebra doble, donde reconocen
secuencias palindrómicas (secuencias que se leen igual en ambas
direcciones).
Son extraídas de organismos procarióticos (bacterias), donde actúan
como un mecanismo de defensa, para degradar material genético extraño que entre
en la célula. Las bacterias tienen la
capacidad de metilar su DNA, lo cual sirve para distinguir entre el DNA extraño
y el DNA propio. Las enzimas de
restricción no pueden cortar DNA metilado, de este modo solo afectan el DNA
extranjero y no el DNA bacterial.Existen 3 tipos de enzimas de restricción
Tipo I y Tipo III:
a.
Tienen actividad de restricción (cortan) y modificación
(metilan).
b.
Cortan a cierta distancia de la secuencia de reconocimiento, las
Tipo I cortan lejos de la secuencia de reconocimiento, ya sea río arriba o río
abajo. Las Tipo III cortan de 5-8 bases
antes o despúes de la secuencia que reconocen.
c.
Necesitan ATP para moverse a través de la molécula de DNA, desde el
lugar de reconocimiento hasta el sitio del corte.
Tipo
II:
a.
Sólo tienen actividad de restricción.
b.
Cortan de manera consistente y predecible dentro de la secuencia
que reconocen.
c.
Sólo requieren Mg++ como cofactor.
d.
No necesitan ATP.
http://academic.uprm.edu/~jvelezg/EnzimasDNA.htm
4.2 Corte y union de moleculas de ADN
Corte del ADN en
fragmentos pequeños y manejables mediante la utilización de un tipo de enzimas
conocidas como enzimas de restricción que pueden
considerarse como las "tijeras moleculares". Estas enzimas se aislaron en
bacterias y se identifican con distintos nombres, siendo lo característico de
ellas estos dos principios:
- Cada enzima de restricción reconoce una secuencia específica de nucleótidos y corta en ese punto cada una de las cadenas de ADN.
- Los extremos libres que quedan se llaman extremos pegajosos, porque pueden unirse a otros fragmentos de ADN que hayan sido cortados por la misma enzima de restricción.
4.1 Transformacion de organismos
La nutrición celular exige que el organismo sea eficaz en la ingestión de las sustancias nutrientes, en su transformación para que lleguen en condiciones de atravesar las membranas celulares (digestión, respiración) y en el transporte o circulación de dichas sustancias hasta las células.
Una vez en el interior de la célula, los nutrientes sufren todo un conjunto de reacciones químicas que recibe el nombre de metabolismo. Los nutrientes, en el lenguaje biológico, incluyen no solamente los alimentos y el agua, sino también el oxígeno, el dióxido de carbono y la energía luminosa y química.
En el mundo vivo se distinguen tres procesos principales de transformación de energía:
· En la fotosíntesis la energía radiante del sol se transforma en energía química, que queda almacenada en los enlaces de los carbohidratos y otras moléculas complejas sintetizados.
· Mediante la respiración celular, esta energía pasa a una nueva forma: los enlaces fosfato producidos en la degradación escalonada de la glucosa y otras moléculas
· El trabajo celular se produce cuando la energía química de los enlaces fosfato es utilizada por la célula para realizar trabajo. Este trabajo puede ser muscular (contracción muscular), eléctrico (impulsos nerviosos), osmótico (transporte de moléculas en contra de un gradiente de concentración) o químico (síntesis de nuevas moléculas para el crecimiento de la célula o el almacenamiento de energía).
http://benitobios.blogspot.mx/2009/03/transformacion-de-la-energia-en-los.html
Una vez en el interior de la célula, los nutrientes sufren todo un conjunto de reacciones químicas que recibe el nombre de metabolismo. Los nutrientes, en el lenguaje biológico, incluyen no solamente los alimentos y el agua, sino también el oxígeno, el dióxido de carbono y la energía luminosa y química.
En el mundo vivo se distinguen tres procesos principales de transformación de energía:
· En la fotosíntesis la energía radiante del sol se transforma en energía química, que queda almacenada en los enlaces de los carbohidratos y otras moléculas complejas sintetizados.
· Mediante la respiración celular, esta energía pasa a una nueva forma: los enlaces fosfato producidos en la degradación escalonada de la glucosa y otras moléculas
· El trabajo celular se produce cuando la energía química de los enlaces fosfato es utilizada por la célula para realizar trabajo. Este trabajo puede ser muscular (contracción muscular), eléctrico (impulsos nerviosos), osmótico (transporte de moléculas en contra de un gradiente de concentración) o químico (síntesis de nuevas moléculas para el crecimiento de la célula o el almacenamiento de energía).
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