Sección 1: Fundamentos de Genética y Biotecnología

Diferencias entre ADN y ARN

El ADN consta de dos hebras enrolladas en una doble hélice; su azúcar es la desoxirribosa, tiene una molécula de ácido fosfórico y sus bases nitrogenadas son: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) y Timina (T). Por su parte, el ARN es una única hebra, su azúcar es la ribosa y sus bases nitrogenadas son Adenina (A), Uracilo (U), Guanina (G) y Citosina (C).

Conceptos Básicos de Genética

• Genética: Ciencia que estudia los genes y sus efectos.
• Genotipo: Conjunto de genes del individuo.
• Fenotipo: Rasgos visibles de un individuo.
• Cromatina: Estructura donde se almacena el material genético.
• Cromosomas: Aparecen en la división celular portando la información genética.
• Gen: Segmento de ADN con la información necesaria para fabricar proteínas.

Herramientas de Ingeniería Genética

• Enzimas de restricción: Permiten cortar el ADN en secuencias específicas.
• Enzima ADN ligasa: Permite unir fragmentos de ADN que han sido cortados por las anteriores.
• Plásmidos: Pequeñas moléculas circulares de ADN que viven en el interior de las bacterias; se usan como vehículos o vectores en ingeniería genética.
• ADN recombinante: Permite aislar y manipular fragmentos de ADN de un organismo para introducirlo en el ADN de un organismo extraño receptor.

La Técnica PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa)

Nos permite obtener una cantidad apreciable de ADN. Se necesitan cebadores, TAQ polimerasa y nucleótidos de ADN. Las etapas son:

1. Desnaturalización: Se calienta la muestra de ADN y se separan las hebras que forman el ADN que se quiere amplificar.
2. Alineación: Unión de los cebadores a su cadena complementaria de ADN de la muestra.
3. Extensión: La TAQ polimerasa sintetiza el ADN a partir de la muestra utilizando los nucleótidos del medio y las cadenas se separan.

Alimentos Transgénicos

Son aquellos alimentos modificados genéticamente que portan algún gen de otra especie que le confiere nuevas características.

• Ventajas: Más baratos y nutritivos.
• Inconvenientes: No se conocen efectos sobre la salud y los propietarios ejercen sus derechos económicos sobre los mismos.

Sección 2: Métodos de Reproducción Asistida

• Inseminación artificial: Introducción, mediante una cánula, del semen del varón en el útero de la mujer para lograr su embarazo. Se aplica en casos de infertilidad masculina o cuando la mujer desea tener un hijo sin relaciones sexuales, utilizando el semen de un donante.
• Fecundación in vitro: Extracción del óvulo femenino para fecundarlo con esperma obtenido del hombre, propiciando el encuentro de ambos en una probeta. Tras la incubación y fecundación, el embrión se transfiere al cuerpo de la mujer para su desarrollo hasta el parto.
• Transferencia intratubárica de gametos: Extracción de los óvulos; tanto estos como los espermatozoides se inyectan por medio de un catéter en las trompas de Falopio, donde se produce la fecundación de forma natural.
• Inyección intracitoplasmática de espermatozoides: Se utiliza cuando el espermatozoide es incapaz de penetrar en el óvulo. Se realiza una inyección de esperma masculino directamente en el citoplasma del óvulo extraído. Tras el desarrollo embrionario inicial en cultivo, se transfiere al útero.

Proyectos de Investigación Genómica

• HapMap: Mapa sobre las variaciones genéticas en personas con enfermedades como cáncer, diabetes, hipertensión o trastornos cardíacos. Permite entender la relación entre genoma y salud.
• ENCODE: Colaboración internacional para crear un catálogo de todos los elementos funcionales del genoma humano (proteínas, ARN y elementos reguladores).

Sección 3: Células Madre y Definiciones Médicas

Células Madre

Requisitos que cumplen:

• Células no especializadas.
• Capacidad de multiplicarse (división y generación de más células).
• Pueden transformarse en distintos tipos celulares especializados por diferenciación.

Tipos:

• Embrionarias: Provenientes de embriones excedentes de fertilización in vitro (presentan dilemas éticos).
• Procedentes de cordón umbilical o adultos: No presentan dilemas éticos.
• Inducidas: Se obtienen de células adultas de la piel.

Aplicaciones: Originación de neuronas para tejido cerebral dañado, fabricación de células de músculo cardíaco tras un infarto o células de páncreas para diabéticos.

Glosario de Términos

• Esterilidad: Incapacidad para concebir tras un año de relaciones sexuales frecuentes y no protegidas.
• Infertilidad: Incapacidad para llevar a término un embarazo (interrupción involuntaria).
• Hemofilia: Problema hemorrágico consistente en la falta de factor de coagulación en la sangre.
• Ribosomas: Orgánulos citoplasmáticos que intervienen en la síntesis de proteínas.
• ADN: Molécula con la información genética que consta de dos cadenas enrolladas en hélices.
• Ácidos nucleicos: Moléculas formadas por la repetición de monómeros.

Sección 4: Proyecto Genoma Humano y Clonación

Proyecto Genoma Humano

Objetivos:

• Obtener el mapa de los genes del ADN.
• Hallar la secuenciación de todas las bases nitrogenadas de los nucleótidos.
• Almacenar la información en bancos de datos para uso público.
• Desarrollar nuevas tecnologías e instrumentos para el análisis de datos.

Conclusiones:

• Existen menos de 30,000 genes humanos.
• Cada gen codifica una proteína.
• La mayor parte del genoma es ADN basura (no codificante).
• Alto grado de coincidencia genética con otras especies como el chimpancé.

Etapas de la Clonación

1. Enucleación: Se extrae el núcleo del óvulo receptor.
2. Implante: Se implanta el núcleo de la célula donante (progenitora) en el óvulo.
3. Reprogramación: Mediante tratamiento químico y corriente suave, el ADN adquiere características para desarrollarse como embrión.
4. Implantación: El embrión se implanta en una madre de alquiler para completar el desarrollo.

Aplicaciones: Clonación de animales (ej. oveja Dolly) y clonación con fines terapéuticos para la medicina regenerativa.

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Diferencias ADN/ARN y Genética

El ADN consta de 2 hebras enrolladas en una doble hélice, su azúcar es la desoxirribosa, tiene una molécula de ácido fosfórico y sus bases son: A, G, C y T. El ARN es una única hebra, su azúcar es la ribosa y sus bases son A, U, G y C. La Genética es la ciencia que estudia los genes. El Genotipo es el conjunto de genes y el Fenotipo son los rasgos visibles. La Cromatina almacena el material genético y los Cromosomas portan la información en la división celular. Un Gen es un segmento de ADN para fabricar proteínas. Las Enzimas de restricción cortan el ADN y la ADN ligasa los une. Los Plásmidos son vectores circulares bacterianos. El ADN recombinante permite la manipulación genética entre organismos.

Procesos y Transgénicos

La amplificación de ADN requiere cebadores, TAQ polimerasa y nucleótidos, pasando por desnaturalización, alineación y extensión. Los Transgénicos son alimentos con genes de otras especies; son más baratos pero con incertidumbre sobre la salud y derechos económicos cerrados.

Reproducción Asistida y Genómica

Se detallan la Inseminación artificial, la Fecundación in vitro, la Transferencia intratubárica y la Inyección intracitoplasmática como soluciones a la infertilidad. Proyectos como HapMap y ENCODE profundizan en el mapa funcional del genoma humano.

Células Madre y Salud

Las células madre pueden ser embrionarias, adultas o inducidas, con aplicaciones en medicina regenerativa. Se definen conceptos como Esterilidad, Infertilidad, Hemofilia y la función de los Ribosomas.

Genoma y Clonación

El Proyecto Genoma Humano reveló que tenemos menos de 30,000 genes y mucho ADN no codificante. La Clonación sigue pasos de enucleación, implante de núcleo, reprogramación e implantación en madre de alquiler, con fines reproductivos en animales o terapéuticos en humanos.

Continuación del Documento (Preservación de Contenido)

El ADN consta de 2 hebras enrolladas en una doble hélice, azúcar desoxirribosa, ácido fosfórico y bases A, G, C, T. El ARN es una hebra con ribosa y bases A, U, G, C. La genética estudia genes, genotipo y fenotipo. La cromatina y cromosomas organizan el material genético. Las enzimas de restricción y ligasa manipulan el ADN. Los plásmidos actúan como vectores. El ADN recombinante permite la transferencia entre especies. La PCR amplifica ADN mediante ciclos térmicos. Los transgénicos ofrecen ventajas económicas pero dudas sanitarias.

En reproducción asistida, la inseminación y la fecundación in vitro son pilares, junto a la transferencia de gametos y la inyección intracitoplasmática. El HapMap y ENCODE son esenciales para la salud humana. Las células madre (embrionarias, de cordón o inducidas) prometen curar enfermedades degenerativas. Se distingue entre esterilidad e infertilidad, y se menciona la hemofilia como trastorno de coagulación. El Proyecto Genoma Humano confirmó nuestra cercanía genética con el chimpancé. La clonación, mediante transferencia nuclear, abre puertas a la medicina regenerativa aunque enfrenta debates éticos.