7 variación somaclonal y otros
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Nombre de la Materia: Introducción a la Biotecnología
Universidad Dr. José Matías Delgado
Lic. Sonia Edith Solórzano
FACULTAD DE AGRICULTURA E INVESTIGACIÓN AGRÍCOLA “ JULIA HILL DE O‘ SULLIVAN “
Unidad 6. Ingeniería Genética
Contenido:
1. Aneuploidia 2. Hibridización celular 3. Evento epigenético 4. Variación gametoclonal 5. Mutación 6. Seudoploidía 7. Variación somaclonal 8. Hibridación somática celular 9. Transfección
7. Variación somaclonal
Gameto: Célula de origen meiótico especializada para la fecundación.
Variabilidad genética: Amplitud (extensión) de la variación genética existente para una determinada especie.
La ocurrencia de diferencias entre individuos es debida a las diferencias existentes en su variabilidad de los gametos.
La variabilidad genética en una población es principalmente regulada por tres conjuntos de factores: La adicción de nuevo material genético a través de mutaciónMigración (flujo genético) Recombinación
Variación somaclonal: Variación fenotípica de plantas regeneradas en cultivo de tejidos que presentan gran frecuencia de caracteres heredables, importante fuente de variabilidad para programas de mejoramiento genético. Es nociva a la conservación in vitro debido a la des caracterización de la accesión.
Gameto: Célula de origen meiótico especializada para la fecundación.
Variabilidad genética: Amplitud (extensión) de la variación genética existente para una determinada especie.
La ocurrencia de diferencias entre individuos es debida a las diferencias existentes en su variabilidad de los gametos.
La variabilidad genética en una población es principalmente regulada por tres conjuntos de factores: La adicción de nuevo material genético a través de mutaciónMigración (flujo genético) Recombinación
Variación somaclonal: Variación fenotípica de plantas regeneradas en cultivo de tejidos que presentan gran frecuencia de caracteres heredables, importante fuente de variabilidad para programas de mejoramiento genético. Es nociva a la conservación in vitro debido a la des caracterización de la accesión.
8. Hibridación somática celular
Hibridación somáticahttps://www5.uva.es/guia_docente/uploads/2012/427/.../Documento7Hibridación somática. ▫ Obtención de plantas híbridas a partir de la fusión de protoplastos derivados de células somáticas. ▫ Sirve principalmente para permitir ...
o documento anexo
9. Transfección
La DUPLICACIÓN O REPLICACIÓN de la molécula de ADN, siempre se produce en sentido 5' → 3', siendo el extremo 3'-OH libre, el punto a partir del cual se produce la elongación del ADN y debido que las cadenas tienen que crecer simultáneamente a pesar de que son antiparalelas, es decir, que cada cadena tiene el extremo 5' enfrentado con el extremo 3' de la otra cadena.
La cadena que se sintetiza en el mismo sentido que avanza la horquilla de replicación se denomina hebra adelantada o líder o conductora y se sintetiza de forma continua por la ADN Polimerasa, mientras que la que se sintetiza en sentido contrario al avance se denomina hebra rezagada o retrasada, cuya síntesis se realiza de forma discontinua teniendo que esperar a que la horquilla de replicación avance para disponer de una longitud de ADN molde.
En la Trascripción (o síntesis), en cada horquilla de replicación se van formando dos copias nuevas a partir del cebador sintetizado en cada una de las dos hebras de ADN que se separaron en la fase de iniciación, pero debido a la unidireccionalidad de la actividad de la ADN Polimersa III, que sólo es capaz de sintetizar en sentido 5´ → 3‘ y la replicación sólo puede ser CONTINUA en la hebra adelantada de 3' → 5‘.
En la hebra rezagada o retrasada 5´ → 3‘ es DISCONTINUA, dando lugar a los fragmentos de Okazaki.
El proceso de SÍNTESIS o TRANSCRIPCIÓN de ARN, consiste en hacer una copia complementaria de un trozo de ADN y se produce en el núcleo
El ARN se diferencia estructuralmente del ADN en el azúcar, que es la ribosa, en una base, el uracilo, que reemplaza a la timina y además es una cadena sencilla.
El ADN, es la "copia maestra" de la información genética, que permanece en "reserva" dentro del núcleo. El ARN, es la "copia de trabajo" de la información genética.
El ARN lleva las instrucciones para la síntesis de proteínas que se denomina ARN mensajero.
•Cuando se ha copiado toda la hebra, al final del proceso, la cadena de ARN queda libre y el ADN se cierra de nuevo, por apareamiento de sus cadenas complementarias.
•El ARN formado se denomina ARN mensajero (ARNm), quien lleva la copia genética del núcleo al citoplasma con las instrucciones para sintetizar una determinada proteína.
TRANSFORMACION: es el Proceso de alteración del genotipo de una célula mediante la introducción de uno o más genes por vía no sexual
Los transgenes pueden provenir de individuos de diferentes géneros, familias y reinos.
La ingeniería genética se puede describir como la formación de nuevas combinaciones de genes por el aislamiento de un fragmento de DNA, la creación en él de determinados cambios y la reintroducción de este fragmento en el mismo organismo o en otro. Cuando los genes nuevos son introducidos en las plantas o animales, los organismos resultantes pasan a llamarse transgénicos y los genes introducidos transgenes
El pool genético a utilizar es ilimitado
TRANSFORMACION: es el Proceso de alteración del genotipo de una célula mediante la introducción de uno o más genes por vía no sexual
Los transgenes pueden provenir de individuos de diferentes géneros, familias y reinos.
La ingeniería genética se puede describir como la formación de nuevas combinaciones de genes por el aislamiento de un fragmento de DNA, la creación en él de determinados cambios y la reintroducción de este fragmento en el mismo organismo o en otro. Cuando los genes nuevos son introducidos en las plantas o animales, los organismos resultantes pasan a llamarse transgénicos y los genes introducidos transgenes
El pool genético a utilizar es ilimitado
DEFINICIONES: INGENIERIA GENETICA=TRANSFORMACIÓNTransferencia de ADN entre individuos mediante tecnologías distintas de hibridación sexual
TRANSGENE: ADN introducido integrado en el genoma LOCUS TRANSGENICO: Unidad heredable detectada por el fenotipo transgénico
Sistemas de transformación
1.Agrobacteriumcélulas blanco (protoplastos, tejido dañado, meristema apical, semillas, planta, callo derivado de embriones inmaduros o escutelo) bajo número de copias, regiones génicas
2.Transferencia génica directaprotoplastos, células, tejidos microinyección, fibras de silicona, bombardeo de microproyectiles, electroporación
DEFINICIONES: INGENIERIA GENETICA=TRANSFORMACIÓNTransferencia de ADN entre individuos mediante tecnologías distintas de hibridación sexual
TRANSGENE: ADN introducido integrado en el genoma LOCUS TRANSGENICO: Unidad heredable detectada por el fenotipo transgénico
Sistemas de transformación
1.Agrobacteriumcélulas blanco (protoplastos, tejido dañado, meristema apical, semillas, planta, callo derivado de embriones inmaduros o escutelo) bajo número de copias, regiones génicas
2.Transferencia génica directaprotoplastos, células, tejidos microinyección, fibras de silicona, bombardeo de microproyectiles, electroporación
TRANSGÉNESIS EN ANIMALES (POR MICROINYECCIÓN DE ZIGOTOS)
En el Dogma central de la biología se distinguen tres etapas: 1.La Duplicación o replicación del ADN, en la cual se copia el ADN progenitor en moléculas hijas idénticas al ADN progenitor.
2.La Trascripción , que es el proceso mediante el cual se transcribe la información genética del ADN al ARNmt, para ser llevado al lugar de síntesis de las proteínas,
los ribosomas.
3.La Traducción, es el proceso mediante el cual el mensaje cifrado en el idioma de los tripletes de TRES BASES NITROGENADAS (código genético) es descifrado por los ARNt, sintetizándose una proteína.
En algunas bacterias y virus la información genética se almacena en forma de ARN, y tienen la capacidad de sintetizar ADN a partir de ARN, por ello, el dogma se ha modificado para incluir a estos organismos y es llamado el proceso de transcripción inversa.
Traducción
RESUMEN:
Este proceso es el típico en duplicación de un ADN por medio de procesos Biotecnología convencional (sin introducción de genes externos) pero en una proceso de Biotecnología moderna, se realiza la inclusión del ácido desoxirribonucleico (ADN) recombinante y la inyección directa de ácido nucleico de células u orgánulos, externos como son la introducción de los transgenes que pueden provenir de individuos de diferentes géneros, familias y reinos para producir un OGM
Es así como por medio de las técnicas de Ingeniería Genética se realizan actualmente dos diagnósticos genéticos preimplantacionales (DGP) para el estudio del ADN de Embriones humanos y realizar un diagnóstico genético preimplantacional (DGP) para el estudio del ADN de Embriones humanos con anomalías cromosómicas y poder seleccionar los que cumplen determinadas características y/o eliminar los que portan algún tipo de defecto congénito.
El cariotipo es el patrón cromosómico de una especie expresado a través de un código, establecido por convenio, que describe las características de sus cromosomas. En el cariotipo existen dos tipos de cromosomas: los 22 autosomas y los cromosomas sexuales.
Los cromosomas sexuales en el cariotipo humano son en las mujeres XX y en los hombres XY.
El diagnóstico genético preimplantacional (DGP)
Es el estudio del ADN de embriones humanos para seleccionar los que cumplen determinadas características y/o eliminar los que portan algún tipo de defecto congénito.
De dichos embriones se extraen biopsias celulares cuyo tamaño puede variar según el número de días de desarrollo.
El embrión se cultiva hasta blastocito mientras tenemos 48 horas para analizar las blastómeros por la técnica de hibridación in situ fluorescente (FISH) o por la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR).
El diagnóstico genético preimplantacional (DGP)
Dentro del concepto del diagnóstico genético preimplantacional debemos distinguir dos conceptos importantes:
1.PGD: preimplantational genetic diagnosis. Es el diagnóstico del genotipo del embrión respecto a la presencia o no del alelo causante de una enfermedad o de la alteración cromosómica que llevan los progenitores.
2.PGS: preimplantational genetic screening. Es la selección de los embriones cromosómicamente normales de una cohorte (es un estudio, observacional, analítico) en la que se sospecha que está elevada por encima de lo normal la proporción de embriones cromosómicamente anormales.
1. PGD
PGD: diagnóstico de enfermedades genética
Es el diagnóstico del genotipo del embrión respecto a la presencia o no del alelo causante de una enfermedad o de la alteración cromosómica que llevan los progenitores.
Permite seleccionar un embrión sano o no portador antes de ser transferido al útero.
Se trata de una alternativa al diagnóstico prenatal en parejas que no desean interrumpir el embarazo por motivos éticos o psicológicos.
Aproximadamente el 1% de los niños nacidos sufren algún tipo de grave enfermedad genética. Según la base de datos mundial existen más de 5000 enfermedades conocidas
2. PGS: detectar alteraciones cromosómicas
Es la selección de los embriones cromosómicamente normales de una cohorte en la que se sospecha que está elevada por encima de lo normal la proporción de embriones cromosómicamente anormales.
Sin embargo, no es posible por motivos técnicos estudiar todos los cromosomas, por ello este tipo de estudios se centran en analizar los cromosomas que más incidencia tienen en los abortos en la población general.
2. PGS: detectar alteraciones cromosómicas
Alteraciones en los cromosomas 13, 14, 15, 16, 18, 21, 22, X e Y suponen el 70% de los abortos descritos, por los que son los estudiados en PGS.
Entre el 0,6 y 6% de los recién nacidos presentan anomalías en el cariotipo: translocación o aneploidias. Y el 60% de los abortos espontáneos presentan alteraciones cromosómicas. De ahí la gran importancia de PGS.Existen etiología en la reproducción a los que se asocia un mayor riesgo de transmitir anomalías cromosómicas a la descendencia: edad avanzada, aborto de repetición, factor masculino grave, fallo de implantación... En estos casos se recomienda estudiar genéticamente los embriones mediante PGS para seleccionar los más óptimos y los que, por tanto, tendrán mayor posibilidad de implantar.Se calcula que el 10% de los espermatozoides y el 20% de los ovocitos son aneuploides . Y entre el 20 y el 40% de los embriones in vitro son genéticamente anormales según estudios científicos, de hecho los más recientes estudios elevan este dato incluso hasta el 50%.Existen adicionalmente personas que a pesar de tener alteraciones en sus cromosomas, se tratan de translocaciones equilibradas con fenotipo normal, es decir, que no padecen ninguna enfermedad. Pero esto eleva la proporción de aneuploides entre sus embriones al 95% debido a las segregaciones anómales durante la meiosois.
Pero ni el PGD ni PGS corrigen problemas o la calidad embrionaria.
Se tratan de un paso más de selección embrionaria, por lo que supondrán una reducción en el rendimiento del ciclo de reproducción asistida.
Sin embargo, y a pesar de lo anterior, el diagnóstico genético preimplantacional resulta muy útil para evitar enfermedades genéticas, y puede ser realizado por diferentes motivos entre los que destacan:
Evitar el nacimiento de niños con enfermedades
Uno de los fines del diagnóstico genético preimplantatorio es el deseo de evitar el nacimiento de niños con enfermedades genéticas.
Se puede evitar el nacimiento de niños con enfermedades genéticas como la hemofilia y algunos tipos de cáncer, además de enfermedades cromosómicas como el síndrome de Down o la fibrosis quística simplemente seleccionando embriones en cuyo genotipo se haya comprobado que no portan la mutación correspondiente.
Si la madre es portadora de una enfermedad ligada al sexo, como se puede elegir de entre sus hijos el que no sea portador para evitarla, de tal forma que sólo se le implanten embriones sanos y se produzcan embarazos normales que de otra forma tendrían muy poca posibilidad de producirse.
Ayudar la reproducción
El seleccionar a los embriones más adecuados puede ayudar a mujeres de avanzada edad o con problemas de esterilidad a llevar un embarazo a término, los otros de cualquier forma morirían.
Elegir las características del bebé
Muchos padres pueden querer un niño o una niña
Ayudar a un hermano como donante, los otros embriones que no cumplan con esta función se congelan o donan a otras parejas que no pueden tener hijos.
Recientemente ha habido casos de hermanos que necesitaban un trasplante y para conseguir un órgano compatible se ha recurrido a seleccionar un nuevo embrión futuro hermano que cumpla con las características necesarias
Atentamente:Sonia Soló[email protected]