Un encuentro prometedor

Un encuentro prometedor

La fecundación o resultado de la unión de una célula reproductora femenina (óvulo) con una célula reproductora masculina (espermatozoide) forma una nueva célula llamada huevo o cigoto. Este comienza a multiplicarse y tras un desarrollo de cuatro o cinco días origina un blastocito, un conjunto de unas 150 células que tiene forma de esfera hueca; el exterior está formado por una capa de células y el interior está lleno de un fluido donde se encuentra otro tipo de células, las llamadas células madre embrionarias.
Cuando el blastocito se implanta en el útero, las células del exterior originan la placenta y las interiores comienzan a transformarse en lo que será un feto y un bebé. Entonces, cuando se produce la implantación en el útero, es cuando decimos que sin duda existe un embrión humano. Pero la definición de embrión está sujeta a distintas opiniones; hay quien afirma que ya es embrión el cigoto que comienza a dividirse.

Las células madre.
Son células de un organismo que AUN no están especializadas en ninguna función, y que pueden transformarse en los distintos tipos de células de un adulto. Además, son capaces de multiplicarse.
Provienen del fluido interior del blastocito, y su función natural es transformarse en un feto y un bebé.

Existen cuatro tipos de células madre según su capacidad a medida que pasa el tiempo: 


Las células madre totipotentes: Pueden dar lugar a TODOS los tipos de células de un organismo. Pueden crecer y formar un organismo completo. Hasta 2 días tras la fecundación. 
Las células madre pluripotentes: Pueden dar lugar a células de cualquier tejido. Hasta 5 días tras la fecundación.
Las células madre multipotentes: Son aquellas que sólo pueden formas células de un tejido determinado. A partir del 5º día tras la fecundación.
Las células madre unipotentes pueden formar únicamente un tipo de célula particular.

http://www.taringa.net/posts/info/6603258/Celulas-madre-avances-medicos.html


La clonación.

http://www.taringa.net/posts/info/15015516/Clonacion.html

Terapias génicas

Las terapias génicas

Consiste en la inclusión de genes en el cuerpo del paciente con el fin de corregir deficiencias en su genoma ( sus genes defectuosos).

Existen dos técnicas:
- In vivo: se introduce en el paciente un virus con el ADN con el gen modificado.
- In vitro: se realiza una biopsia al órgano enfermo del paciente. En el laboratorio, y a través de un virus, se introduce el ADN con el gen modificado. Se hace crecer y se vuelve a inyectar al paciente.

Estas no solo sirven para curar miles de enfermedades hereditarias, sino también para tratar otras muchas que tienen componentes genéticos, por ejemplo el cáncer, el parkinson o las numerosas enfermedades auto-inmunes.

El dopaje genético.
Es el uso no terapéutico de la terapia génica para mejorar el rendimiento atlético. Esto se consigue mediante la introducción de un gen artificial en el cuerpo.

https://www.youtube.com/watch?v=XQgklMshTtI

Los niños burbuja
La ingeniería genética se fijó en los retrovirus, porque tienen la exclusiva capacidad de obligar a las células que infectan a realizar copias de genes víricos e integrarlos en sus cromosomas.
La investigación comenzó por crear retrovirus no patógenos que fueran portadores de un gen humano.
Con estas terapias se logró curar una enfermedad grave y mortal, la de los niños burbuja, que consiste en la existencia de glóbulos blancos defectuosos.

http://www.elmundo.es/elmundosalud/2013/02/25/noticias/1361802209.html

Transgénicos

5- Los transgénicos

Los OMG (Organismos Genéticamente Modificados) o transgénicos son seres vivos creados artificialmente en lso que el hombre ha insertado genes de otra especie.

https://www.youtube.com/watch?v=diFDGfWV_VQ

¿Qué vectores transportan estos genes nuevos?
A través de la bacteria Agrobacterium, mediante disparo de perdigones de oro, por inoculación de virus inactivados, etc.

Las primeras plantas transgénicas se desarrollaron gracias a una bacteria llamada Agrobacterium cuyos plásmidos (cadenas circulares de ADN) se integran en el cromosoma del huésped que infecta. 
Usando esos plásmidos como vectores capaces de transportar genes se crearon los primeros transgénicos vegetales; era el año 1983 y se había realizado con plantas de tabaco. Las siguientes especies transgénicas fueron petunias, y luego plantas de algodón. Poco después, en 1987, se llevaba al campo el primer cultivo de plantas del tabaco.

En 1988 un descubrimiento impulsó la transgenia en animales, fue la capacidad que mostraban los embriones de tres días para integrar en el lugar correspondiente el gen que se estaba trasplantando. En la actualidad ya existen ovejas, vacas, cerdos y pollos que son transgénicos.

Estos nuevos genes, ¿se heredan?
- Terapia germinal: Alteración de células germinales, lo que origina un cambio permanente 
de todo el organismo y generaciones posteriores. Esta terapia no se utiliza en seres humanos por cuestiones éticas
- Terapia somática:Uno o más tejidos son sometidos a la adición de uno o más genes 
terapéuticos, mediante tratamiento directo o previa extirpación del tejido. 

¿Qué utilidad tienen?
Industria Farmacéutica: Obtención de proteínas de mamíferos...
Agricultura: Resistencia a herbicidas, insectos y enfermedades microbianas, incremento del rendimiento fotosintético, mejora en la calidad de los productos agrícolas...


Kevlar 

Inconvenientes

Los inconvenientes de los transgénicos es que si envenenan depredadores o se escapan con la polinización, o se escapa un animal modificado genéticamente, pueden destrozar un hábitat. Otro inconvenientes es que los pequeños agricultores no podrán luchar contra grandes empresas que tengan transgénicos, etc... 

Trangénicos en España.

https://www.youtube.com/watch?v=fyGGWhkKKtk&list=PLE8CE364AE0A37099

La situación política de los OMG.

Un maíz transgénico es el maíz que se le introducen genéticamente características biológicas nuevas provenientes de otras especies de plantas, animales o bacterias, para que adquiera capacidades determinadas como la resistencia de herbicidas o que la propia planta adquiera la propiedad de matar insectos y maleza.

Diversos países de Europa (Polonia, Bélgica, Gran Bretaña, Bulgaria, Francia, Alemania, Irlanda, Eslovaquia) prohibieron el cultivo de maíz transgénico por causas ambientales. Alemania lo hizo por evidencias contaminantes en el medio ambiente y porque pueden contaminar a otras plantas .

Los trangénicos en la UE deben ser etiquetados solamente si su proporción es mayor al 0,9%.

Para terminar aquí tenemos un mapa global de cultivos transgénicos

La ingeniería genética

4- La ingeniería genética

¿Qué es?
Es la tecnología del control y transferencia de ADN de un organismo a otro, es decir, un conjunto de técnicas cuyo objetivo es trasplantar genes entre las especies de seres vivos (algo parecido al "cortar y pegar" que empleamos con los procesadores de texto).

El ADN  (Ácido DesoxirriboNucleico) es un ácido que contiene las instrucciones genéticas necesarias para el desarrollo y funcionamiento de los organismos vivos, es el responsable de su transmisión hereditaria.
Almacenan la información sobre los organismos y contienen las instrucciones para construir todos sus componentes.
Los segmentos de ADN que llevan la información genéticas se llaman genes.

¿En que consiste?

1- El ADN con el gen de interés se retira de la célula (las enzimas de restricción cortan el gen deseado).

2- El ADN vector se toma de la bacteria y se corta con las mismas enzimas de restricción.

Se inserta el gen dentro del ADN vector (un plásmido).

3- La bacteria se reproduce, dando lugar a un gran número de bacterias con la nueva característica.

4. Estas bacterias producirán la proteína de interés.

¿Desde cuándo se utiliza?

•1879 se identifican dentro del núcleo celular unos orgánulos a los que llamaron cromosomas.

•1884 Mendel identifica los factores hereditarios de los organismos.

•1909 ese factor hereditario se bautiza como Gen

•1944 se identifica el ADN como una sustancia que pasa de un organismo a sus hijos.

•1953 Rosalin Franklin realiza una foto del ADN

•1953 Watson y Crick describen la estructura del ADN

•1962 se descubre el código genético (Severo Ochoa).

 Bases nitrogenadas de ADN: A,C,G,T

•1968 se descubre que las bacterias son capaces de reconocer secuencias de ADN y romperlo.

•1973 primera bacteria manipulada genéticamente

Moratoria en la investigación

•1978 primera “niña probeta”

•1983 primeros vegetales modificados genéticamente

•1985 Se identifica la huella genética (pruebas de paternidad).

•1988 primer organismo producido por ingeniería genética

•1989 permiso para practicar terapia génica en humanos

•1990 terapia génica para curar a un “niño burbuja”.

•1997 nace “Dolly”

•2000 se descifran todos los genes del ser humano: Proyecto Genoma Humano

•2002 primera transformación de células madre

•2012 cabras que producen tela de araña

•2013 nace en España el primer varón libre del “síndrome del niño burbuja”

•2013 la terapia génica cura la leucemia a dos niñas

¿Para qué sirve la ingeniería genética?
Para crear nuevas especies, corregir defectos genéticos, para fabricar numerosos compuesto. etc.
Una de las primeras aplicaciones de la ingeniería genética tuvo lugar en el campo de la salud. Se introdujeron genes humanos en una bacteria que vive habitualmente en el intestino humano) para fabricar sustancias necesarias en tratamientos médicos. 
Hacia finales de los años ochenta del siglo pasado, se comenzó a emplear la hormona humana del crecimiento, que se obtenía de bacterias, ya que era más segura y barata que la extraída del cerebro de cadáveres.
En la actualidad, otras hormonas como la insulina, el interferón (que se utiliza para tratar enfermedades víricas y cáncer), una vacuna contra la hepatitis, factores de coagulación sanguínea y muchas otras sustancias se obtienen mediante estas técnicas.

¿Existen otras técnicas similares?
La hibridación es otra técnica similar. Es el proceso de mezclar diferentes especies o variedades de organismos para crear un híbrido (organismo vivo animal o vegetal procedente del cruce de dos organismos de razas, especies o subespecies distintas, o de alguna o más cualidades diferentes).

Ejemplos:

Yegua + Burro = Mula

Cebra + Caballo = Zebroid

León + Tigre = Liger

Búfalo + Vaca = Beefalo

Camello + Llama = Cama

Serval + Gato Doméstico = Savannah

Oso polar + Oso pardo = Oso pardo Polar

Faisán Dorado + Amherst Faisán = Faisán






http://planetatierra.znoticias.com/animales-hibridos-mas-asombrosos-del-mundo


¿Para qué se utiliza la ingeniería genética?
Para crear alimentos con mejores características: OMG (Organismo Genéticamente Modificado), para usos médicos a través de terapias génicas, para identificar cualquier ser humano, para la reproducción asistida, para clonar seres vivos, etc...


https://www.youtube.com/watch?v=XunabiI-Q_g

ADN

3- El ADN
Los cromosomas están formados de ADN y de proteínas que colaboran con el ADN para formar los cromosomas. En ellos el ADN está empaquetado o guardado inactivo porque está preparado para ser repartido equitativamente entre las células hijas durante la división celular (0'5% de la vida de las células). Durante el 99'5% de su vida el ADN está extendido y activo frabricando proteínas.

El ADN es una sustancia blanquecina formada por dos cadenas antiparalelas de nucleótidos (una molécula de ADN son dos cadenas de nucleótidos). El polímero sería el ADN y los monómeros serían los nucleótidos. El nucleótido (monómero) es una molécula que está formada por tres moléculas:

- Una pentosa (monosacárido): Desoxirribosa (ADN) o Ribosa (ARN).

- Un Ácido fosfórico.

- Bases nitrogenadas (una base es lo contrario de ácido): Adenina (A), Timina (T), Guanina(G) y Citosina (C).

Los nucleótidos se diferencian sólo en la base nitrogenada, en el ARN (Sustancia capaz de trasladar fuera del núcleo, aquellas instrucciones para formar proteínas) no hay timina (T), hay Uracilo (U).

Una molécula de ADN formada por A,T,C,G tiene entre 120 y 150 millones de nucleótidos en una sola unión. Una molécula de ADN es igual a dos cadenas de nucleótidos que están unidas formando una doble hélice, es cómo una escalera de caracol cuyos posamanos son la pentosa y el ácido fosfórico y los escalones están formados por las bases nitrogenadas enfrentadas y unidas siempre A con T y G con C. Forman muchos enlaces y a esto se le llama complementariedad de bases.

En esta complementariedad de bases se dan el mayo número de enlaces. Watson y Crick descubrieron la doble hélice complementaria, que era compatible con las propiedades del ADN.

Una de las propiedades del ADN es la AUTODUPLICACIÓN: el ADN es la única molécula capaz de servir de molde para su duplicación. En la duplicación se separan las dos cadenas y sirven como molde para otra cadena complementaria, y de dos cadenas salen cuatro idénticas. Las células duplican su ADN cuando se van a dividir, a este tipo de división se le llama división celular por mitosis que son la que hacen las células del cuerpo. También está la división celular por meiosis pero esta solo ocurre en las células germinativas (las que forman los gametos), en los ovarios y testículos. Esta división consiste en primero duplicarse y después dos divisiones: la primera una división normal y la segunda es una división sin duplicación.

A continuación se forma la fecundación con el número de caracteres cromosómicos, con un ADN autorreplicante, con gen egoísta, convirtiéndonos en un alien.

Otra de las propiedades del ADN es el código genético: El gen contiene información para formar una proteína determinada (sus aminoácidos y el orden en el que están colocados), el código que tiene el ADN es un idioma que está formado por cuatro letras: A, T, G y C. Estas letras se unen para formar palabras, que son conceptos y hacen falta 20 para los 20 aminoácidos diferentes que hay. Estas palabras están formadas por tres letras, llamadas tripletes o codón.

La unión de estas palabras formarían una frase (gen) son sentido completo (formar una proteína completa).

El código genético tiene una serie de características: Es universal, es degenerad (hay varios tripletes que significan lo mismo) pero esto no lo convierte en imperfecto, sería imperfecto si el mismo triplete, algunas veces, sifnificara un aminoácido y otras veces otros aminoácidos. Y la otra característica es que no tiene ni puntos ni comas porque tiene tripletes de iniciación y de finalización.

Otra propiedad es la transcripción: Copiar un gen de ADN en forma de ARN mensajero por complementariedad de bases, que sale del núcleo hacia los ribosomas que fabrican la proteína.

La ultima propiedad es la síntesis de proteínas: Esto lo realizan los ribosomas (único orgánulo procariota), lo menos que hace falta para tener un ser vivo es tener ADN y ribosomas. Los ribosomas están formados de ARN ribosómico, los ribosomas leen y traducen el código genético del ARN mensajero, permite qe los ARN transferentes (llevan los aminoácidos) se coloquen en orden y unen los aminoácidos. 

Los genes

2- Los genes.
Contienen la información necesaria para la construcción de un organismo completo, o lo que es lo mismo, contiene la información necesaria para la construcción de todas sus proteínas, que son las que realizan las funciones.

Un gen es un fragmento del cromosoma con la información necesaria (plano) para construir una proteína concreta, esta proteína es la que produce los caracteres biológicos (todas y cada una de las características biológicas en las que se puede dividir un ser vivo, como el pelo, estatura, peso, color de piel y de ojos...).

Los caracteres biológicos más sencillos están determinados por un solo gen que tiene dos alelos (diferentes) que se llaman cualitativos (la mayoría de los caracteres biológicos son cualitativos). Se distinguen porque tienen dos o tres formas distintas para una misma característica biológica según su interacción genética (alélica).

A > a ---------------> Dominancia completa (se manifiesta la "A")

La "a" sólo se manifiesta (no domina) si hay "aa".

Otro tipo de interacción genética es la Codominancia, que es cuando los dos alelos se manifiestan como por ejemplo la flor del guisante, que puede ser blanca (BB), roja (bb) y rosa (Bb).

Estos que hemos dicho que son caracteres cualitativos, un carácter está determinado por dos alelos, son los menos frecuentes y los más sencillos de predecir. Pero la mayoría de los caracteres biológicos están determinados por varios genes (con sus alelos correspondientes cada uno) son los llamados caracteres biológicos, como es el caso del peso, la estatura, la inteligencia, el color de piel... Cada alelo aporta una parte del carácter, son sumatorios.

La estatura combina cuatro genes: "A" por ejemplo: 20cm , "a" por ejemplo: 15cm, "B" por ejemplo: 30cm, "b" por ejemplo 25cm, "C" por ejemplo: 35cm, y "c" por ejemplo 40cm.

A los caracteres biológicos también se les llama fenotipos, que están determinados por los genes dependiendo del tipo de interacción genética, "el gen es el" (genotipo). El fenotipo esta determinado por el ambiente.

Fenotipo = genotipo + ambiente

Ejemplo: las hortensias, son azules o rosas, el color depende del suelo. Otro ejemplo es la estatura de los españoles, que ha aumentado varios decímetros en los últimos años y esto se debe al cambio de la alimentación, a los cuidados infantiles, etc... 

Todas las células de un organismo poseen todos los cromosomas de su especie (=número de cromosomas) que proceden del cigoto, entonces tienen el mismo número de cromosomas que ese cigoto. Todas las células tienen todos los genes (los seres humanos tenemos 23000 genes distintos) y podrían formar todas las proteínas de ese organismo. Solo las células madre (embrionarias) a partir de unas células embrionarias se puede formar cualquier tejido. Las demás (cuando ya no son embrionarias) solo formarán unas proteínas que le permitirán hacer un solo tipo de célula (de función, de tejido) y a esto se le llama diferenciación celular.

Los cromosomas

1- Los cromosomas
Se descubrieron en el año 1879, porque se vieron. Se vieron gracias al descubrimiento del microscopio (Leeuwenhoek) los primeros eran malos pero estos fueron progresando, gracias a esto se descubrió que el cromosoma estaba dentro del núcleo de las células, el primero que se conoce que lo descubrió fue Robert Hooke.
La citología (ciencia especializada e en el estudio de las células) está altamente relacionada con las técnicas de observación.

A principios del siglo XX se relaciona a los cromosomas con la división celular y la herencia.
Cada especie posee un número característico de cromosomas, nosotros tenemos 46, los perros 48, las patatas 78, los helechos 600.

Hay dos tipos según este número:
- Haploides: Son los más primitivos y tienen un solo ejemplar de cada cromosoma. Se representan "n" y son los menos frecuentes.
- Diploides: Tienen dos ejemplares de cada cromosoma. Se representan "2n", el segundo cromosoma es como "una copia de seguridad".
En nuestro caso: n=23 y 2n=46

En los organismos diploides los cromosomas se presentan por parejas de homólogos, tienen el mismo tamaño, la misma forma, los mismos caracteres biológicos, pero no son idénticos, es decir, hablan de lo mismo pero no necesariamente dicen lo mismo. En un organismo que es haploide, este sólo tiene un ejemplar de cada gen. En uno diploide hay dos ejemplares de cada gen y cuando estos dos ejemplares son distintos se les llama alelos ("Bb", son formas distintas del mismo gen).

Tener un número diploide de cromosomas tiene consecuencias en la reproducción sexual, que se caracteriza porque el gameto masculino se fusiona con el gameto femenino y forman un cigoto. 

Esto no pasa porque cuando se forman los gametos hay un tipo de división celular que reduce a la mitad el número de cromosomas, esta división celular es las Meiosis.

La mitad de los cromosomas la recibimos de nuestra madre y la otra mitad de nuestro padre. Los cromosomas solo aparecen en división (cuando la célula se va ha dividir), antes y después no existen.

El ciclo celular
Está formado por dos fases: la Interfase que es el 99'5% de este ciclo y la División (es cuando se ven los cromosomas), que es el 0'5% restante.
Los cromosomas son difíciles de ver, por eso se utilizan algunas drogas, como la colchicina que hace que pare la célula en la fase de la división y se queda como una foto fija. En este momento, cuando se queda fija, se le hace una foto, se amplía, se emparejan, y se les vuelve a echar otra foto y a esta se le llama cariotipo (es la forma de estudiar los cromosomas).

Podemos observar que tenemos 22 parejas de cromosomas homólogos, y una pareja de cromosomas sexuales (X,Y), que son diferentes y se les llama heterólogos. Son diferentes para que no se mezclen, porque sino se mezclarían los caracteres sexuales y no habría sexos distintos. En el cariotipo se pueden observar anormalidades cromosómicas como es el caso del síndrome de down, que es la trisomía del par 21 (en vez de tener dos cromosomas 21 tienen tres). estas anormalidades cromosómicas pueden aparecer (si aparecen) en los gametos, esto quiere decir que es hereditario (congénita). Esta anormalidad cromosómica puede que no aparezca en los gametos sino en el resto de las células. En el cáncer las células tienen más cromosomas de lo normal, eso es un tumor y en este caso no se hereda.

Cariotipo de síndrome de down

Tema 4

La revolución genética

Medicinas alternativas

5- ¿Existen las medicinas alternativas?

La medicina alternativa es cualquier tratamiento cuya eficacia y seguridad no han sido comprobadas mediante estudios controlados y contrastados.

Un medicamento convencional requiere un mínimo de diez años de autorizaciones y experimentos para llegar del laboratorio a las farmacias, los preparados alternativos salen al mercado sin pasar controles exhaustivos. Por esta razón el Ministerio de Sanidad y Consumo no los considera verdaderos medicamentos, es decir, sustancias con capacidad para curar o prevenir enfermedades. Lo que sí hacen las autoridades es comprobar que son sustancias inofensivas para el organismo.

Estas prácticas producen que haya todo tipo de fraudes, lo único que podemos esperar es que no causen ningún mal.

Entre las llamadas medicinas alternativas, están:

La acupuntura: es una técnica curativa usada en la medicina china tradicional. Se usan las agujas muy delgadas para estimular puntos específicos en el cuerpo. Estos puntos quedan en sendas de energía llamadas "meridianos." Se diseñan los tratamientos de acupuntura para mejorar el flujo y equilibrio de energía a lo largo de estos meridianos.

La aromaterapia: es una rama particular de la herbolaria, que utiliza aceites vegetales concentrados llamados aceites especiales para mejorar la salud física, mental o ambas. A diferencia de las plantas utilizadas en herbolaria, los aceites esenciales no se ingieren sino que se inhalan o aplican en la piel. Se trata de una terapéutica muy usada en el pasado y presente. A veces, hay casos en los que se utiliza barro.

http://www.youtube.com/watch?v=Hf0fP-EZwrs

La osteopatía: fue desarrollada por Andrew Taylor Still y basada en la hipótesis de que muchas enfermedades son debidas a una pérdida de la integridad estructural. Está reconocida como carrera universitaria en varios países, como Reino Unido y Francia a pesar de no contar con ensayos clínicos que demuestren su veracidad y considerarse por tanto pseudociencia.

La Osteopatía se basa en que todos los sistemas del cuerpo trabajan conjuntamente, están relacionados, y por tanto los trastornos en un sistema pueden afectar el funcionamiento de los otros. Es por tanto una práctica de tipo holístico. El tratamiento, que se denomina manipulación osteopática, consiste en un sistema de técnicas prácticas orientadas a aliviar el dolor, restaurar funciones y promover la salud y el bienestar.

La naturopatía: es un sistema que se basa en el uso de sustancias exclusivamente naturales más que en medicamentos, para el tratamiento de los desequilibrios que afectan a la salud de las personas.

Esta técnica está basada en el convencimiento de que el cuerpo posee un poder innato para curarse a sí mismo. Por esta razón comparten conceptos con la Medicina Tradicional China y el Ayurveda. Esta capacidad se llama fuerza vital. Ya Hipócrates preconizó en su tiempo el simple sistema de curación, basado en comida moderada y sana, descanso adecuado y ejercicio. Haciendo esa vida, sólo hacía falta una mínima ayuda para restaurar la salud.

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

El yoga: es un conjunto de ejercicios físicos (donde la respiración y la meditación desempeñan un papel fundamental) que purifica nuestro cuerpo y nuestra mente, liberándonos de todas las perturbaciones, una ciencia en donde ciertas personas han tratado de sondear los misterios de la mente, del intelecto, de las emociones, del sufrimiento y de la vida.

http://www.youtube.com/watch?v=FDTZqT5qCz4

La musicoterapia: es el manejo de la música y sus elementos musicales (sonido, ritmo, melodía y armonía) realizada por un musicoterapeuta cualificado con un paciente o grupo, es un proceso creado para facilitar, promover la comunicación, las relaciones, el aprendizaje, el movimiento, la expresión, la organización y otros objetivos terapéuticos relevantes, para así satisfacer las necesidades físicas, emocionales, mentales, sociales y cognitivas.