PCR. ADN recombinante. Resultados.

1. Temas Selectos de Biología
Herramientas de manipulación genética.
Bloque 4
Tema 2
LEN. Eliana Michel Carranza
5to Cuatrimestre
CO5 A

2. Anuncios.
• Recepción de rúbricas firmadas.
• Anotar en nueva rúbrica:
-Rúbrica firmada.
-Reflexión A. Transgénicos.
-Glosario 1.
• Firmar /Anotar.
• Devolución de trabajos.
(Rafael, Nahomy pendintes).

3. Manipulación genética.
La mejora vegetal tradicional ha sido un éxito,
pero resultan insuficientes para satisfacer las
necesidades de alimentos impuestas por el
crecimiento demográfico.
Los programas actuales, apoyados en la
ingeniería genética, se proponen igual,
aumentar el rendimiento, disminuir las
pérdidas ocasionadas por plagas y
enfermedades y reducir los costos de
producción.

4. Manipulación genética.
La obtención de plantas transgénicas,
representa el medio más versátil y preciso para
producir variedades vegetales mejoradas.
Para llegar a obtener estos productos
necesitamos clonar en un plásmido el gen de
interés, mediante técnicas de cultivo de tejidos,
se crean las plantas transgénicas. Se procede
luego al análisis molecular de las plantas
regeneradas in vitro para identificar aquellas
que porten y expresen los transgenes en los
niveles deseados. Finalmente, el
comportamiento de los individuos transgénicos
se estudia en experimentos de campo y
laboratorio.
Moléculas de ADN extracromosómico circular que
se replican y transmiten independientes del
ADN cromosómico

5. Manipulación genética.
El descubrimiento de las enzimas de
restricción, que cortan el ADN en sitios
específicos, y de las ligasas, enzimas que
empalman fragmentos de ADN, sentaron
las bases de la técnica del ADN
recombinante.
El uso combinado de las herramientas
permite obtener clones moleculares,
poblaciones de células con construcciones
genéticas homogéneas, que posibilitan el
estudio de los genes en distintos sistemas y
la expresión de proteínas recombinantes
específicas.

6. Técnicas de manipulación genética
ADN RECOMBINANTE
PCR (REACCIÓN EN CADENA DE LA POLIMERASA)

7. PCR.
Puede utilizarse para identificar
individuos a partir de cantidades mínimas
de tejidos o sangre, para diagnosticar
enfermedades genéticas,identificar con
más precisión virus o bacterias que nos
pueden causar enfermedades y para
investigaciones.
Técnica de Biología Molecular Por Kary B. Mullis
Objetivo: obtener un gran número de copias de un fragmento de
ADN en particular, partiendo de una cantidad muy pequeña.

8. PCR.
La reacción en cadena de la polimerasa imita el fenómeno de replicación o
reproducción del ADN que ocurre de forma natural en las células vivas:
Durante la replicación del ADN las dos cadenas se separan y una enzima
especializada llamada “Polimerasa” hace una copia de cada una de las cadenas,
utilizando la original como plantilla o modelo.
La polimerasa requiere de dos
ingredientes importantes para
copiar el ADN: Los nucleótidos y
fibras cortas de ADN copiado, que
llevan por nombre cebadores
oligonucleotidicos (primers), los
cuales inician la cadena.

9. Fases de PCR.
1
• Durante la primera, o desnaturalización, la plantilla o fragmento original
del ADN se calienta hasta una temperatura de 90 a 95 °C durante 30 seg
con la ayuda de un termociclador; esto provoca la separación de la doble
cadena. Esta reacción tiene lugar en tres fases.
2
• En la segunda fase, llamada hibridación, la temperatura de la mezcla se
baja hasta 55 °C durante 20 segundos para que los cebadores
oligonucleotídicos se enlacen a las hebras de ADN.
3
• En la tercera fase, conocida como extensión, la temperatura de la mezcla
se eleva a 75 °C para que la polimerasa copie rápidamente la molécula de
ADN.

10. Fases de PCR.
El uso de la PCR
exige mucho
cuidado, lo más
importante es evitar
la contaminación de
la mezcla reactiva. Es
tan sensible que
permite multiplicar
accidentalmente
cantidades mínimas
de ADN
contaminante.
Video

11. ADN recombinante.
Esta técnica consiste en la introducción de
genes en el genoma de un individuo que
carece de ellos, se realiza a través de
enzimas de restricción que son capaces de
cortar el ADN en puntos específicos. Se
denomina ADN recombinante al que se ha
formado al intercalar un segmento de ADN
extraño en un ADN receptor.
Técnica de manipulación genética
desarrollada en los setentas.

12. ADN recombinante.
En las primeras etapas de esta nueva tecnología, se estaba trabajando
sobre la posibilidad de manipular genes, es decir:
Aislar segmentos de ADN (GEN).
Replicar segmentos de ADN.
Conocer la secuencia exacta; el orden de las bases de genes.
Una vez aislado, poderlo expresar fuera de su localización
natural.

13. ADN recombinante.
Es un proceso que necesita de cinco pasos:
1
• Cortar al ADN en posiciones precisas con enzimas de restricción que actúan como tijeras
moleculares.
2
• Unir los fragmentos obtenidos, proceso que hace naturalmente la ADN ligasa.
3
• Seleccionar una pequeña molécula de ADN capaz de auto replicarse. Esto se logra utilizando
plásmidos o ADN viral (vector de clonación).
4
• Insertar vectores de clonación a células específicas que contienen toda la maquinaria genética
para la expresión de la información contenida en el vector.
5
• Seleccionar o identificar a las células que contienen al ADN recombinante.

14. ADN recombinante: enzimas de restricción.
Enzimas de restricción: Estas enzimas tienen
la capacidad de reconocer una secuencia
determinada de nucleótidos y extraerla del
resto de la cadena; esta cadena llamada
Restruction Fragmente Lenght polymopism o
RLPM, puede volver a colocarse con la ayuda
de otra enzima “Ligasas”. Análogamente, las
enzimas de restricción se convierten en una
tijera para el ADN, y la ligasa en el
pegamento. Por lo tanto, es posible quitar un
gen de la cadena principal y en su lugar
colocar otro.

15. ADN recombinante: vectores.
Vectores.
En el proceso de manipulación
genética, también son importantes los
vectores que son partes de ADN que
se pueden autor replicar con
independencia del ADN de la célula
huésped, donde crecen. Estos
vectores permiten obtener múltiples
copias de un trozo específico de ADN,
lo que proporciona una gran cantidad
de material para trabajar. El proceso
de transformación de una porción de
ADN en un vector se denomina
clonación.

16. ADN recombinante: vectores.
Uno de los vectores más usados en
manipulación de plantas procede
de una planta parásita,
Agrobacterium tumefaciens, que
infecta plantas, inyectándoles un
plásmido que se integra en los
cromosomas vegetales. De esta
forma, consigue alterar el
metabolismo vegetal en su propio
beneficio.

17. Resumen: Procedimiento para la obtención de un
individuo transgénico.
Se identifica el organismos con el gen a transferir.
Extracción de dicho gen.
Colocación de dicho gen en un vector.
Multiplicación (clonación)
Introducción en el ADN del organismo al que se quiere
transferir.
Obtención de un individuo completo (transgénico), con la nueva
característica.

18. Productos obtenidos: plantas.
Entre las primeras características que se han transferido a las plantas,
merecen destacar:
La resistencia a herbicidas, insectos y
enfermedades microbianas, como son
las semillas de algodón, que son
insensibles a herbicidas, se adicionó
un gen que sirve para la liberación de
una toxina liberada por la cepa
bacteriana Bacillus thuringiensis, que
es dañina para las larvas de diferentes
insectos.
Existen plantas
transgénicas que
producen anticuerpos
animales, interferón e,
incluso, elementos de
un poliéster que se usa
en la fabricación de
plásticos
biodegradables.

19. Productos obtenidos: animales
• Ganado bovino que produce en su leche hormona de
crecimiento humano.
• Cerda Genie, que en su leche produce proteína C
humana, que controla la coagulación sanguínea.
• Cerdos que tienen hemoglobina humana en sus
glóbulos rojos.
• Tilapia que produce insulina humana para diabéticos.
Existen vacunas
recombinantes, como es el
caso de la vacuna de hepatitis
”B” que se obtiene mediante
la inserción de un plásmido
que contiene el gen S del
antígeno de superficie del
virus (HBsAg) en el hongo
Saccaromyces cereviceae.

20. Ejercicio.
• Elaboración de mapa conceptual sobre las herramientas de
manipulación genética.
Tarea.
• Investigación sobre
-Beneficios y ventajas de la
Ingeniería genética.
Próximo jueves 16 Febrero.

21. Bibliografía
• Liga recuperada el día 13 de febrero de 2017:
https://pochicasta.files.wordpress.com/2009/05/manipulacion-genetica.pdf
Liga recuperada el día 13 de febrero de 2017:
http://uvigen.fcien.edu.uy/utem/herramgen/intro.htm
Liga recuperada el día 13 de febrero de 2017:
http://www.colegioamerica.edu.uy/MATERIAL/BIOLOGIA/INGENIERIA%20GENETICA.pdf
Liga recuperada el día 13 de febrero de 2017:
http://www.ipesad.edu.mx/repositorio1/BG-B16-15.pdf
Liga recuperada el día 13 de febrero de 2017:
https://www.youtube.com/watch?v=TF-AbEICphY
Liga recuperada el día 13 de febrero de 2017:
https://www.youtube.com/watch?v=TalHTjA5gKU
VELÁZQUEZ, M. (2007). Temas Selectos de Biología I. México: ST.
VÁZQUEZ, R. (2009). Temas Selectos de Biología i. México: Patria Cultural.