MICROBIOLOGA Y BIOTECNOLOGATEMA 6.BIOTECNOLOGA

CONOCIMIENTOS MNIMOS

BIOTECNOLOGA. Concepto y aplicaciones (vase ingeniera gentica en el apartado 3) BIOTECNOLOGA APLICADA A LA INDUSTRIA ALIMENTARIA

Fermentacin alcohlica para elaboracin de bebidas (vino, cerveza, etc.)

Microorganismos implicados

Fermentacin lctica para la elaboracin de derivados lcteos (queso, yogur, cuajada, etc.)

Microorganismos que la llevan a cabo (Ej. Bacterias de los gneros Lactobacillus y Streptococcus, entre otras.

Balance global de estos procesos (productos iniciales y finales) BIOTECNOLOGA APLICADA A LA INDUSTRIA FARMACUTICA

Produccin de antibiticos.

Ejemplos de especies de bacterias (Streptomyces) y de hongos implicados Penicillium)etc.

Produccin industrial de vacunas y sueros y su importancia para disminuir la incidencia de enfermedades infecciosas.

Produccin de otras sustancias:

Hormonas (insulina, hormona del crecimiento, hormonas esterodicas) Algunos factores de coagulacin sangunea.

Enzimas utilizados en frmacos. BIOTECNOLOGA Y MEDIO AMBIENTE

Concepto de biorremediacin, Fitorremediacin y biodegradacin.

El alumno deber conocer la funcin de los microorganismos en el tratamiento de residuos: Depuracin de aguas residuales, basuras, residuos industriales y agrcolas; utilizacin de microorganismos para la eliminacin de mareas negras (Ej. Bacterias del gnero Pseudomonas) Produccin microbiana de compuestos biodegradables ( Ej. Bioplsticos etc.)

BIOTECNOLOGA APLICADA A INDUSTRIAS AGROPECUARIAS

Produccin de protenas microbianas para suplemento de piensos.

Produccin de insecticidas biolgicos.

Obtencin de plantas y animales transgnicos. (Vase apartado 3)

INDICE

BIOTECNOLOGA

CLONACIN

ADN recombinante

Clonacin acelular

Organismos genticamente modificados

APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS MICROORGANISMOS

Industria farmacolgica

Industria alimentaria

Industria qumica y minera

APLICACIONES MEDIOAMBIENTALES

APLICACIONES AGRCOLAS, GANADERAS Y PISCCOLAS

Clonacin en plantas

Plantas transgnicas

Clonacin en animales

Animales transgnicos

APLICACIONES MDICAS

Proyecto Genoma Humano

Deteccin de enfermedades genticas y terapia gnica

Vacunas y anticuerpos BIOTICA

MAPA CONCEPTUAL

BIOTECNOLOGA

La Biotecnologa es una disciplina que engloba conocimientos de microbiologa, bioqumica, gentica molecular, ingeniera industrial, inmunologa, farmacologa, ciencias medioambientales e informtica. Estos conocimientos se aplican para transformar una sustancia en un producto de inters. Esta transformacin se realiza por la accin de un ser vivo.La Biotecnologa manipula y modifica microorganismos o clulas obtenidas de animales y plantas en el mbito de las industrias que manejan organismos y de los servicios (medicina, derecho) Por tanto, no se incluyen actividades que manipulen animales o plantas enteras, aunque stas son necesarias posteriormente.

Con la aplicacin de la Biotecnologa no slo se persigue la obtencin de alimentos elaborados. Tambin se consiguen medicamentos, mejora de especies vegetales y animales, regeneracin de medio ambiente daado e, incluso, protenas humanas que ayudan a paliar enfermedades como anemia, enanismo o diabetes. La consecucin de estos logros se est llevando a cabo gracias a la aparicin de las tcnicas de ingeniera gentica que permiten variar los genes de los seres vivos.

LA INGENIERA GENTICADesde siempre, los humanos han intentado mejorar la produccin de un alimento, tanto por la calidad como por la cantidad. Por ello, se han seleccionado razas o variedades de distintas especies. Estos individuos se han cruzado de forma inducida con el fin obtener buenos resultados.

Los espectaculares avances conseguidos actualmente en este proceso de seleccin se deben en gran parte a la capacidad tecnolgica para poder modificar el ADN de los seres vivos.

La Gentica molecular ha sido la pieza central de los estudios de Biologa desde que James Watson y Francis Crick dieron a conocer la estructura del ADN. A partir de 1970 se desarrolla un conjunto de tcnicas que se denomina (*) Ingeniera gentica y que consiste en manipular el ADN, obtener fragmentos del mismo, secuenciarlos e identificar los genes del genoma de un individuo, modificar su secuencia e, incluso, introducir nuevos genes en el genoma de un ser vivo, obteniendo con ello una nueva variedad biolgica con nuevas caractersticas.

Como vemos, la ingeniera gentica es una tcnica que introduce genes en el ADN de un individuo que no los tiene. Para llevar a cabo el proceso, se utiliza enzimas de restriccin quecortanel ADN en puntos concretos. Cuando se mezclan los ADNs el resultado se conoce como ADN recombinante. Algunas de las tcnicas que pueden utilizarse son:

Aislar y manipular un fragmento de ADN de un organismo para introducirlo en otro: ADN recombinante. Conocer el orden o secuencia de los nucletidos de un gen: Secuenciacin del ADN. Aumentar el nmero de copias de un fragmento de ADN que se quiere estudiar: Reaccin en cadena de polimerasa (PCR)

La ingeniera gentica, conocida tambin como manipulacin gentica, surge en los aos 70 (siglo XX) cuando se consigue introducir material gentico de una especie en clulas de otra especie muy distinta.

En la naturaleza se produce una transferencia de material gentico entre bacterias, fenmeno llamado transformacin.

La transferencia de forma artificial se realiza mediante la tcnica del ADN recombinante.

CONCEPTO DE CLONACIN

(*) El proceso de clonacin est encaminado a la obtencin de un clon. Un clon es un conjunto de elementos genticamente iguales. Todos los elementos del clon son iguales entre s e iguales al elemento precursor. La palabra clon tambin se utiliza para denominar a cada uno de los elementos genticamente iguales. Cada uno es un clon de los otros, es decir, son clnicos entre s. Los elementos del clon pueden ser molculas, clulas u organismos completos.

Hay que entender que la clonacin es un proceso natural, ya que, por ejemplo, las clulas somticas pertenecientes a un mismo tejido son clulas clnicas. Incluso, los hermanos gemelos univitelinos son un clon.

El proceso de clonacin es importante en Biotecnologa, (*) debido a la capacidad que ofrece para multiplicar molculas de ADN o ARN, clulas e, incluso, individuos completos. As, podemos distinguir distintos tipos de clonacin, atendiendo a la finalidad perseguida:

Clonacin de ADN o ARN mediante la tcnica de clonacin acelular (PCR), o la de clonacin celular. Se utiliza para aumentar el nmero de molculas de cido nucleico que se utilizan en una investigacin.

Clonacin de clulas No hay que confundirla con la clonacin celular. En este proceso se pueden clonar clulas aisladas o tejidos u rganos. Puede utilizarse para terapias gnicas, por ejemplo, en enfermos diabticos.

Clonacin de organismos completos, tanto plantas como animales Se suele utilizar en procesos de mejora gentica de especies.

ADN RECOMBINANTE O CLONACIN CELULAR

La tcnica del ADN recombinante se utiliza en estudios sobre la regulacin de la expresin gnica, en la regulacin de la produccin comercial de sntesis de protenas como la insulina o la hormona del crecimiento, en el desarrollo de organismos transgnicos y en la amplificacin del ADN, es decir, en obtener un gran nmero de copias de un gen determinado. En este ltimo caso, existe una tcnica mejor, denominada con las siglas PCR.(*) La tcnica permite obtener fragmentos de ADN pequeos y manejables, con un gen o genes que se desee, en cantidades ilimitadas. Se introduce el gen o material seleccionado en el interior de un vector y ste, a su vez, dentro de una clula, denominada clula anfitriona. Aprovechando la maquinaria celular, el gen se expresa, sintetizndose as la protena codificada en el gen. Adems, al dividirse la clula, las nuevas clulas formadas contienen ese gen que tambin sintetizan esa protena. Se genera un grupo celular que contiene un genoma distinto. De forma sencilla diramos que es como si cortamos un gen a un organismo y le pegamos al de una bacteria y si, por ejemplo, fuese el gen que regula la insulina entonces la bacteria la fabricara.

Las etapas en la produccin de ADN recombinante son las siguientes:

1.Preparar cortes de ADN cortados en pequeos fragmentos por enzimas de restriccin y obtener clones de ellos

2.Preparacin de un vector de clonacin

3.Formacin del ADN recombinante

4.Introduccin del ADN recombinante en una clula anfitriona

5.Propagacin del cultivo

6.Deteccin y seleccin de clones recombinantes1. Preparacin de la secuencia del ADN para su clonacin (*)Es la parte esencial del proceso, ya que el ADN debe separarse y concentrarse.

Partimos de clulas con ncleo, que deben ser lisadas (rotas)

Las protenas estructurales, enzimas, ARN y restos moleculares deben separarse del ADN.

El ADN obtenido se concentra y se fragmenta por accin de las enzimas de restriccin.

(*) Estas enzimas pertenecen al grupo denominado nucleasas y son enzimas que actan sobre los enlaces fosfodister de la cadena de nucletidos. Estas enzimas actan sobre los nucletidos no terminales de la cadena de ADN. Son producidas por muchas bacterias.

(*) Las enzimas de restriccin son enzimas muy especficas, que reconocen una secuencia corta de ADN duplex rompiendo las dos hebras en los "sitios de reconocimiento" o de restriccin.

(*) Reconocen secuencias palindrmicas del ADN (=Se leen igual en sentido 5 3 en las dos hebras) y las cortan por un lugar determinado. Por ejemplo, la enzima EcoRI de la bacteria Escherichia coli reconoce la secuencia GAATTC en las dos hebras y rompe entre G y A. Como las dos cadenas se han roto en el mismo punto, los extremos que quedan a cada lado del corte son complementarios (segmentos cohesivos o pegajosos) Estos segmentos pueden unirse a otros segmentos de ADN de otro organismo (cortados por la misma enzima de restriccin), ya que se adhieren a fragmentos de ADN con secuencias de bases complementarias.

Algunas de estas enzimas tambin pueden cortar dejando extremos romos.

2.Preparacin de un vector de clonacin

(*) Se obtiene as la molcula de ADN recombinante y que, mediante un vector, podr introducirse en una bacteria que, al replicarse, permitir obtener muchos clones de ADN (copias) de ese fragmento de ADN como veremos.

Segn el tipo de enzima, el sitio de reconocimiento puede coincidir con el sitio de corte o no. Los sitios de restriccin son secuencias cortas, de cuatro a ocho pares de bases.

Si el ADN debe expresarse hay que aadir los segmentos reguladores de la expresin gnica.

3. Preparacin de un vector de clonacin (*)

La transformacin de bacterias con ADN extrao se produce en muy pocas clulas (baja eficacia) en condiciones de laboratorio. Por ello, se emplean vectores genticos que funcionan como taxistas que transportan a un cliente: el ADN recombinante. El vector es el portador de la secuencia de ADN que se desea clonar. Un vector debe presentar las siguientes caractersticas:

Una pequea secuencia de ADN fcil de aislar, como, por ejemplo, un plsmido (=Fragmento extra de ADN bicatenario circular, que existe en algunas especies de bacterias)

Tambin podra usarse:

Un csmido : Similar al plsmido pero de mayor longitud.

Un virus vector: En este caso, el ADN extrao que se quiere transferir se incorpora al

ADN vrico y funciona como ADN recombinante.

Contener distintos puntos de ataque a enzimas de restriccin y que sean conocidos.

Poder ser incluido en la clula anfitriona con facilidad.

Replicarse de forma independiente al ADN de la clula anfitriona.

Poseer un gen marcador con el que puedan identificarse y seleccionar las clulas clonadas. Un ejemplo de marcador puede ser la resistencia a un antibitico.

Si la introduccin de ADN extrao se realiza en clulas eucariotas no reproductoras se denomina al proceso transfeccin; y si la introduccin se realiza en clulas reproductoras de plantas y animales, la alteracin gnica va a estar presente en todas clulas del cuerpo, en este caso se habla de transgnesis.

Las etapas del proceso consisten en:

a) Cortar el vector con enzimas de restriccin, las mismas enzimas que se utilizaron para cortar el ADN que se quiere insertar.

b) Unir el vector y el ADN que se van a clonar mediante los llamados extremos cohesivos, o pegajosos, o escalonados.

Una vez que el ADN ha sido introducido en el vector se denomina ADN inserto, o simplemente,inserto.

Los tipos de vectores que se utilizan suelen ser plsmidos, virus, cromosomas creados de forma artificial y quimeras (=molcula creada en el laboratorio, formada por combinacin de ADN de un plsmido y ADN de un virus bacterifago)

Fig. Enzimas de restriccin

3. Formacin del ADN recombinanteEn esta etapa se produce (*) la unin covalente del vector y el ADN inserto mediante una ligasa. As se realiza el sellado de la llamada mella, muesca o nick.

4. Introduccin del ADN recombinante en la clula anfitriona

(*) Para la clonacin (replicacin del ADN recombinante) se necesita la maquinaria celular. Por ello, hay que introducir el ADN recombinante en una clula anfitriona (=o clula receptora, o clula hospedadora) Clula en la que se introduce un vector que contiene el ADN inserto.

Los tipos de clulas anfitrionas son:

Clulas bacterianas: son las ms utilizadas, ya que tienen una alta velocidad de replicacin, un bajo coste de mantenimiento de las colonias y son fcilmente manipulables. En ellas, se realiza la introduccin del vector por:

oTransformacin: la clula capta molculas de ADN que se encuentran en su medio externo, lo introduce en su interior y lo incorpora a su genoma.

oTransduccin: Se introduce ADN a travs de un virus bacterifago, utilizado como vector. Posteriormente, se incorpora a su genoma tambin.

Clulas eucariotas: aunque las clulas eucariotas son, en general, difciles de mantener se usan levaduras y clulas tumorales:

oLevaduras: se utilizan en procesos relacionados con la investigacin de la expresin y la regulacin gnica y la sntesis de protenas eucariotas.

o Clulas tumorales: apropiadas en procesos de clonacin, ya que la velocidad de replicacin es muy alta y se mantienen los caracteres sin producirse cambios, pues son muy estables.

(*) Los mtodos para la introduccin del ADN recombinante facilitan la entrada de grandes fragmentos de ADN, puesto que la membrana celular es selectiva y no permite la penetracin de grandes molculas.

5.Propagacin del cultivo

Se induce la divisin de clulas anfitrionas, de forma que se producen tambin copias de ADN recombinante y, por ello, la clonacin. Primero se efecta una siembra en placas Petri con agar como medio de cultivo. Se dejan crecer las colonias. Cada una de ellas ser seleccionada y transferida a distintos medios lquidos, donde seguir aumentando el nmero de individuos de la colonia.

6. Deteccin y seleccin de los clones recombinantes

En los procesos de clonacin se utiliza un gran nmero de clulas. Al final del proceso se hace necesario separar las clulas que contienen ADN recombinante de las que no lo contienen.

La deteccin y la seleccin de colonias se realizan en los medios de cultivo. En los procesos de clonacin se obtienen clulas anfitrionas que no han incluido el vector y clulas recombinantes (= que han incluido el vector con el ADN para recombinar)

Los mtodos para detectar y seleccionar son:

(*) Mtodo de hibridacin: se utiliza una sonda marcada (= Hebra sencilla de ARN o ADN que buscar al gen determinado o a una secuencia de bases complementaria de la que se busca, a la que previamente se la ha marcado con istopos radioactivos) que hibrida con el ADN recombinante o con el ARN mensajero que se transcribe a partir de l.

Mtodo inmunolgico: se detecta la protena codificada en el ADN recombinante mediante anticuerpos especficos.

Mtodos genticos: Los vectores de clonacin deben llevar genes llamados marcadores, que sirven para identificar las clulas que contienen dicho vector. Puede ser:

o Que la insercin del vector y el ADN recombinante se realice en un gen de la clula anfitriona que queda desactivado. Por ejemplo, si la colonia no produce enzima lactasa, es que el ADN recombinante se encuentra dentro del ADN bacteriano en ese gen.

o Que el vector contenga genes de resistencia a un antibitico: en el medio se agrega el antibitico y slo crecer aquella colonia que sea resistente a l.

o Que se cultiven colonias con defectos nutricionales: se utilizan clulas anfitrionas mutantes que no puedan sintetizar, por ejemplo, un aminocido. Para que la colonia sobreviva, el aminocido debe ser aadido al medio de cultivo. Entonces, si se emplea un vector que lleve el gen correcto para la sntesis de dicho aminocido, y haciendo crecer las colonias celulares en medios carentes de l, slo crecern las bacterias (clulas anfitrionas) que lo lleven.

Restrictasa(Bacteria origen)Secuencia reconocidaFragmentos de restriccin

EcoR1 (Escherichia coli)...G-A-A-T-T-C......G-T-T-A-A-G...A-A-T-T-C...G... G......C-T-T-A-A

Fig. Fragmentos de restriccin originados por la enzima EcoRlSELECCIN DE TRANSFORMANTES(*) La multiplicacin de las clulas que contienen el ADN recombinante (ADNr), ya sea en un plsmido o en un csmido, o en su propio ADN (si se us un virus vector), produce una clonacin de ste, es decir, la produccin de mltiples copias idnticas de ADNr que lleva el gen extrao, una copia en cada clula. Pero cada clon de clulas tendr un fragmento de ADN extrao distinto. Al conjunto de estas copias de ADNr diferentes se denomina biblioteca genmica. Lo que se tiene que hacer ahora es seleccionar el clon de clulas (=colonia crecida en agar) en cuyo interior est contenido el fragmento de ADN con el gen que interesa. Esto se consigue mediante la obtencin de una molcula de ADN complementario (ADNc) a partir de su propio ARNm procedente del gen extrao que se ha expresado.

DETERMINACIN DE LA SECUENCIA DE NUCLETIDOS

Otra tcnica de la ingeniera gentica es la de determinar la secuencia de nucletidos de un ADN:

Secuenciacin de dicho ADN.

La tcnica de la secuenciacin

Consiste en la sntesis de ADN mediante la ADN polimerasa, a partir de la unin con el primer o cebador. La diferencia con una sntesis de ADN normal es que adems de los nuclesidos trifosfato normales (dNTP) se aaden una pequea cantidad de unos didesoxinucletidos trifosfato (ddNTP). Estos ddNTP son molculas que parecen nucletidos normales excepto por carecer de un grupo hidroxilo (-OH) en posicin 3'. Se aaden a una cadena de ADN en crecimiento, pero finalizan o interrumpen la sntesis de ADN porque no se pueden aadir ms nucletidos para ampliar la cadena debido a esa carencia.

En la reaccin se mezcla la cadena sencilla del ADN que se quiere secuenciar junto con el primer o cebador, la ADN polimerasa, los nuclesidos normales y una pequea cantidad de uno de estos ddNTP marcados (con istopos o colorantes fluorescentes) La sntesis de ADN se inicia con el cebador y finaliza cuando se incorpora un ddNTP en lugar de un dNTP normal. El resultado es una serie de fragmentos de longitudes diferentes. Se producen cuatro reacciones, cada una de ellas con un ddNTP diferente:

La reaccin con ddATP produce fragmentos con A terminal. La reaccin con ddCTP produce fragmentos con C terminal. La reaccin con ddGTP produce fragmentos con G terminal. La reaccin con ddTTP produce fragmentos con T terminal.

Los fragmentos se someten a electroforesis (= Separacin de molculas en una disolucin en presencia de un campo elctrico en gel de agarosa, para separar unos fragmentos de otros segn su tamao. Los fragmentos ms pequeos, presentan un desplazamiento ms veloz y dan lugar a bandas ms desplazadas.

La tcnica es conocida como de Sanger o del didesoxi.Es necesario preparar cuatro reacciones de secuenciacin, cada una con un didesoxinucletido distinto. Los fragmentos que resultan se separan por tamao mediante electroforesis, se autorradiografan dichos fragmentos de ADN, los cuales segn su longitud se situarn en distintos sitios en una placa de gel y de ah se deduce la secuencia de nucletidos.Fig. Tcnica de SangerLA CLONACIN ACELULAR. PCRLa clonacin acelular o amplificacin del ADN es un tipo de clonacin de molculas de ADN o ARN sin la intervencin de una clula. Mediante esta tcnica se amplifica un gen o fragmento de ADN, es decir, que se produce un gran nmero de copias. Tambin puede realizarse una amplificacin de ARN utilizando un ADN complementario de ARN. Para este proceso se necesita la accin de la enzima transcriptasa inversa.La amplificacin se hace por la tcnica de la Reaccin en Cadena de la Polimerasa o PCR (Polimerase Chaine Reaction) Las aplicaciones de esta tcnica son, por ejemplo, la clonacin de ADN, la bsqueda de mutaciones, el diagnstico de enfermedades, estudios evolutivos, resolucin de problemas forenses, etc.

El mtodo es sencillo, fiable y rpido. Para que se produzca la amplificacin, en la mezcla de reaccin deben encontrarse los siguientes componentes (*):

Fragmento de ADN que se desea amplificar. Puede provenir de distintos rganos, o de extracto de tejidos, o de sangre, o de mezcla de distintos fragmentos de ADN, etc.

Los cuatro tipos de desoxirribonucletidos.

Dos oligonucletidos de cadena sencilla que actuarn como cebadores.

Una ADN-polimerasa termoestable, ya que debe actuar a altas temperaturas (unos 75 C) y debe mantener su estructura estable a temperaturas de 95 C.

La amplificacin dura unas dos horas y es un proceso cclico ( entre 20 y 40 ciclos) Cada ciclo dura entre un minuto y medio y cinco minutos. Cuantos ms ciclos se realicen, ms se amplificar el ADN.

Cada ciclo consta de tres etapas que son (*):

a) Desnaturalizacin: consiste en separar las dos hebras de ADN. Para ello, esta etapa se realiza a una temperatura superior a la temperatura de fusin (=valor de temperatura a la que el ADN tiene separadas sus hebras un 50%) Es una fase corta que dura unos segundos.

b) Hibridacin, o templado: se induce a un enfriamiento brusco de la mezcla, lo que genera la unin de los cebadores con las hebras de ADN. Esta fase dura segundos.

c) Replicacin, o elongacin, o polimerizacin: es la fase en la que el ADN se amplifica. Dura entre uno y tres segundos, a una temperatura de unos 75 C. La replicacin de esa secuencia se realiza en sentido 5' 3'. Termina cuando lee toda la hebra molde, o hasta que empieza el siguiente ciclo.

SECUENCIACIN

La tcnica de la clonacin de ADN ha permitido obtener gran cantidad de este cido nucleido para que pueda realizarse su secuenciacin y conocer la composicin qumica de cada gen, conocimiento que se considera de incalculable valor. Esto ha posibilitado la obtencin de secuencias de genomas completos (son cada vez ms los organismos y virus que son secuenciados, incluida la especie humana)

Fig. Clonacin de ADN por la reaccin en cadena de la polimerasaORGANISMOS GENTICAMENTE MODIFICADOSLa Comunidad Europea define a los (*) organismos modificados genticamente como los organismos cuyo ADN ha sido modificado de forma no natural (ni por reproduccin, ni por mutacin), mediante tcnicas de ingeniera gentica.

Los organismos genticamente modificados se crean introduciendo uno o ms genes, pertenecientes a otros seres, o quitando uno o ms genes, pertenecientes al organismo. Estos organismos son conocidos vulgarmente con el sobrenombre de transgnicos. Sin embargo, organismo transgnico es una clase especfica de organismo genticamente modificado.

(*) Los organismos transgnicos estn genticamente modificados, pero con genes pertenecientes a otros organismos muy distintos a ellos (distinta especie) Por ejemplo, un organismo genticamente modificado podra ser una rata con genes de otra rata. Un organismo transgnico sera una merluza modificada con genes de un salmn.

Los organismos genticamente modificados han sido desarrollados para facilitar la mejora animal y vegetal, ya que acortan los tiempos de espera en la depuracin de la especie por seleccin de individuos. Tambin, se ha investigado en su desarrollo con otro fin distinto, el de crear organismos que, de otro modo no se formaran en la naturaleza, como por ejemplo permitir la incorporacin de ADN de otra especie.

Las aplicaciones de los organismos genticamente modificados son muy variadas. Se pueden destacar las siguientes:

En investigacin: para el estudio de la expresin de genes y la creacin de genotecas.

En medicina: para la obtencin de frmacos o protenas cuya sntesis es difcil conseguir "in vitro". Tambin, para la obtencin de tejidos u rganos, o la reparacin de anomalas genticasen humanos.En agricultura y ganadera: para la mejora (no de forma tradicional) de plantas y animales.

En la industria alimentaria: para la mejora de procesos biotecnolgicos de elaboracin de alimentos (pan, vino, cerveza, yogur, etc.) y para la creacin de alimentos nuevos.

La creacin y utilizacin de organismos genticamente modificados tiene muchas trabas legales, debido al rechazo social existente. Los alimentos manufacturados a partir de este tipo de organismos slo se aceptan para el consumo humano si no queda protena o ADN del organismo genticamente modificado. Si esto no se cumple, debe ponerlo en la etiqueta. Por ejemplo, en la fabricacin del pan utilizamos levadura. Cando el pan se cuece la levadura queda destruida. Esa levadura destruida puede ser natural o genticamente modificada, pero nunca lo sabremos.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE LOS MICROORGANISMOS

Existen en la naturaleza unos centenares de especies de microorganismos(bacterias, levaduras, mohos, algas unicelulares) que producen sustancias que presentan algn inters para la especie humana. Los productos que tienen un inters comercial se pueden agrupar en tres clases (*):

a) Productos del metabolismo primario( dixido de carbono, etanol, cido actico, aminocidos, etc.)

b) Productos del metabolismo secundario (antibiticos, toxinas)

c)Macromolculas (polisacridos, enzimas); y clulas microbianas (pienso animal, llamado protenas microbianas)

Fg. Algunos de los principales productos industriales obtenidos con la ayuda de los microorganismosLA BIOTECNOLOGA EN LA AGRICULTURA Y LA GANADERA

Desde que el hombre reuni rebaos y sembr vegetales para su alimentacin ha estado buscando los mejores animales y vegetales para su produccin. Ha cruzado individuos con distintas caractersticas para intentar crear descendientes mejores que sus antecesores. Sin embargo, estos cruzamientos no aseguran un resultado positivo. Mediante la Biotecnologa se pueden (*) seleccionar genes concretos e introducirlos en una clula, obteniendo un organismo nuevo al que llamamos organismo genticamente modificado, que poseer las caractersticas que le hemos insertado.

AgriculturaEn agricultura estas tcnicas pueden constituir toda una revolucin, ya que las clulas vegetales son fcilmente manipulables. Los genes seleccionados se introducen en la clula vegetal mediante microinyeccin o biobalstica: Se trata de disparar bolitas de oro que llevan fragmentos de ADN adheridos, con una especie de pistola, sobre una poblacin de clulas. Las bolitas que queden en el citoplasma pueden transferir el ADN que transportan a algn cromosoma de la clula bombardeada. Se induce la divisin celular y, en poco tiempo, podemos tener un nuevo plantn, un organismo genticamente modificado. Con este sistema se han obtenido interesantes variedades, como por ejemplo:

Transgnicos de maz:

oVariedad resistente a las heladas.oVariedad resistente al taladro del maz: se ha introducido el gen de una toxinabacteriana que provoca la muerte en la larva de la especie de insecto que provoca eltaladro del maz.

oVariedad resistente a herbicidas.

Transgnicos de la patata: se aaden genes de amaranta a la patata, con lo que sta puede formar protenas ricas en aminocidos esenciales. As aumenta el valor nutritivo de la patata.

Transgnicos de arroz: se aade un gen precursor del beta-caroteno para obtener vitamina A.

Con estas variedades y con otras muchas podran combatirse casos de hambruna endmica en distintas zonas del Planeta.

Las aplicaciones agrcolas van desde el mejoramiento de procesos bsicos como la fotosntesis y la fijacin de nitrgeno atmosfrico por parte de las plantas, hasta la resistencia a herbicidas, agentes patgenos y factores de estrs (salinidad del suelo, sequa, etc.), as como la obtencin de productos agrcolas de mejor calidad y caractersticas nuevas.

Produccin de insecticidas biolgicos

Para la resistencia a los insectos se utilizan cepas que producen, por ejemplo, toxinas dainas para sus larvas, de modo que no pueden desarrollarse sobre las plantas tansgnicas con dicho gen.

Ganadera(*) La creacin de animales transgnicos es un proceso ms complicado que con vegetales. Las clulas animales no son totipotentes (=Clulas embrionarias cuando an tienen capacidad para desarrollarse en cualquier tipo de clula, en condiciones adecuadas) Los mejores resultados se han obtenido con peces, como el salmn, la carpa y la lubina. A individuos de estas especies se les ha aadido el gen de la hormona del crecimiento, lo que produce un aumento de tamao del pez en muy poco tiempo. En el salmn se ha introducido otro gen, "el anticongelante". As puede ser criado en aguas muy fras.

BIOTECNOLOGA Y MEDICINA

MedicinaHasta pocas recientes, los medicamentos han sido extrados de vegetales mediante tcnicas y procedimientos que han servido de base de trabajo para la industria farmacutica. Con esta antigua biotecnologa se identific gran cantidad de extractos vegetales que permitan paliar distintas dolencias.

Desde que Fleming, en 1929, descubri la penicilina, se han utilizado muchos microorganismos, aparte de Penicillium notatum. Las cepas de microorganismos productores se han ido seleccionando y, en la actualidad, pueden crearse nuevas cepas, gracias a la Ingeniera Gentica. No slo se producen antibiticos, tambin vacunas, medicamentos, etc.

La clonacin ha permitido avances muy importantes en el campo de la Medicina. Estos avances se han producido en la prevencin y el diagnstico de enfermedades, identificando genes mutados que provocan diversas enfermedades. Tambin se ha avanzado mucho en el tratamiento de enfermedades.

La prevencin y el diagnstico se corresponden con la investigacin clnica, siendo necesario tcnicas de clonacin y creacin de sondas de ADN. El tratamiento requiere, en muchas ocasiones, la creacin de organismos genticamente modificados.

En la industria farmacuticaLa industria farmacutica invierte gran cantidad de recursos en la obtencin de bacterias, levaduras o mohos genticamente modificados, capaces de producir antibiticos u otro tipo de molculas.

(*) En 1978 se consigui introducir en la bacteria Escherichia coli el gen que codifica para la sntesis de la insulina. Esta bacteria produce insulina humana, comercializada con el nombre de Humulina. Al administrarse al paciente diabtico no provoca problemas de rechazo, tal y como ocurra anteriormente con la inyeccin de insulina animal.

(*) En 1985 se introdujo, tambin en la bacteria Escherichia coli, el gen que produce la

hormona del crecimiento (somatotropina)

(*) En 1952 se describieron y distinguieron los dos tipos de hemofilia: la de tipo A o clsica, y la de tipo B o enfermedad de Christmas que se producen, respectivamente, al faltar los factores VIII y IX de coagulacin. Al principio el tratamiento de dichas enfermedades se bas en las transfusiones de sangre o plasma. Posteriormente, se utilizaron los factores antihemoflicos purificados a partir del plasma humano, y hoy da se utilizan los factores recombinantes obtenidos por ingeniera gentica en clulas modificadas de mamfero.

En otros trabajos se han creado vacas u ovejas genticamente modificadas, que producenenzimas humanas (granjas farmacuticas)

Muchas vacunas, como la de la hepatitis B, se obtienen en la actualidad por ingeniera gentica. Tambin se utilizan organismos genticamente modificados para obtener tejidos compatibles con

los humanos. Estos tejidos animales son utilizados en los xenotrasplantes.

(*) Los ltimos avances de estas tcnicas corresponden a la terapia gnica. Desde 1990 se han desarrollado tcnicas de modificacin gentica, trabajando con las clulas de los propios pacientes. Estas terapias son individualizadas. Se puede reemplazar, sustituir, inhibir o introducir un gen, dependiendo de cada paciente.

La insercin gnica consiste en introducir una copia del gen normal para que sustituya al gen mutante no activo, del enfermo.

Con la ciruga gnica se extrae el gen defectuoso o se repara.

La supresin dirigida de clulas especficas consiste en introducir un gen que induzca la muerte de esas clulas o la respuesta inmune contra ellas.

En la inhibicin dirigida de la expresin gnica se silencia un gen que produce una protena perniciosa. Para ello, se acta sobre el ARN mensajero para que ste no se exprese y la protena no se produce.

En la actualidad, estas tcnicas pueden aplicarse en los casos donde se cumplan las siguientes caractersticas:

Que sean enfermedades monognicas, es decir, slo afectan a un gen.

Que el gen afectado provoque una falta en la funcin de la clula.

Que el gen se exprese siempre.

Que el dao se produzca en un determinado tejido o tipo celular y no en todos.

Fig. Sntesis de la somatostatina en Escherichia coliBIOTECNOLOGA E INDUSTRIA ALIMENTARIA

(*) Una de las industrias que ms recursos invierten en Biotecnologa es la industria alimentaria. Mediante Biotecnologa se elaboran alimentos, aditivos, colorantes, vitaminas, etc. Todo ello se produce por la accin de microorganismos sobre una materia prima. Los microorganismos ms utilizados son las levaduras y las bacterias. Las levaduras ms frecuentes pertenecen a los gneros Saccharomyces, Candida, etc. Y las bacterias ms representativas son de los gneros Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus y Acetobacter. Todos los microorganismos utilizados pertenecen a cepas industriales.Las cepas industriales deben tener las siguientes caractersticas (*):

Cepas clon donde los individuos que actan en el procesos con clones, esto es, individuos genticamente idnticos.

Clones estables, que no muten.

Cepas estables, que no modifiquen su produccin en condiciones industriales.

Muchas de estas cepas estn modificadas genticamente, con el fin de mejorar su produccin y aumentar las ganancias de la industria. En la mayora de los procesos biotecnolgicos de produccin de alimentos los microorganismos transforman la materia prima en un proceso metablico denominado fermentacin.

(*) La fermentacin es un proceso catablico, mediante el que se oxida materia rica en glcidos (a veces prtidos), produciendo molculas ms pequeas y generando energa para el organismo que la realiza. Se pueden destacar varios tipos de fermentaciones, como son la fermentacin alcohlica, la fermentacin lctica y la, mal llamada, fermentacin actica, pues desde el punto de vista bioqumico, no es una autntica fermentacin, sino una oxidacin incompleta de materia orgnica (interviene oxgeno en el proceso)

(*)FERMENTACINMICROORGANISMOSUSTRATOPRODUCTOS FINALESALIMENTOOBTENIDOBALANCE ENERGTICO

ALCOHLICALevaduras(Saccharomyces)Almidn, glucosaEtanol y CO2Pan, vino, cerveza, etc.2 ATPs por molcula de glucosa

LCTICABacterias(Streptococcus y

Lactobacillus)Lactosa(glucosa+g alactosa)cido lcticoYogur, queso, etc.2 ATPs por molcula de glucosa

Las fermentaciones se realizan en tanques especiales, llamados fermentadores, si se cultivan cepas microbianas, o biorreactores, si se trata de clulas vegetales o animales.

El fermentador es un tanque en el que se pone en contacto la cepa microbiana con la materia prima que se va a fermentar. Pueden ser fermentadores de flujo continuo o discontinuo. En los de flujo continuo, como por ejemplo, en la elaboracin de vinagre, el producto es retirado constantemente. En los fermentadores de flujo discontinuo, que es el sistema ms utilizado, debe cargarse de materia prima. Seguidamente, es transformada y despus se retira el producto del tanque de fermentacin. Por ello, la accin fermentativa de los microorganismos se interrumpe en los momentos de llenado y vaciado del tanque.

Fig. Fermentacin de la cervezaBIOTECNOLOGA Y MEDIO AMBIENTE. BIORREMEDIACIN

La contaminacin del medio ambiente se produce de forma natural, por emisiones de gases o slidos de los volcanes. La actividad vital de los organismos del planeta tambin supone la emisin de gases (CO2) o sustancias lquidas o slidas que se acumulan en el medio que les rodea. (*) Un contaminante es una sustancia producida y eliminada a la naturaleza, como resultado de la actividad humana, y que tiene efectos nocivos o sobre los organismos vivos.

(*) Hay dos grandes grupos de contaminantes:

a) Los que son biodegradables, como las aguas residuales, que pueden reconvertirse en productos no nocivos con un tratamiento adecuado.

b) Y los no biodegradables, como son los metales pesados (p.ej. el plomo, utilizados en diferentes industrias, El DDT y otros productos como los pesticidas, etc., que se van acumulando en el medio ambiente y pueden pasar a la cadena alimentaria.

Otros contaminante son el ruido, el calor o los residuos radioactivos.

De forma natural muchos microorganismos descomponen restos orgnicos que producimos. Otros microorganismos son capaces de captar y fijar metales pesados. Otros permiten recuperar un suelo o aguas contaminadas.

El ser humano, como organismo vivo, tambin produce alteraciones en el medio ambiente, como decimos, por el simple hecho de vivir. Adems, la actividad industrial supone una alteracin mucho mayor. El problema de la aglomeracin urbana y la acumulacin de residuos slidos, lquidos o gaseosos supone un problema an ms grave, tanto que el propio ecosistema parece incapaz de rectificar esas alteraciones.

(*) Para la proteccin del medio ambiente se utilizan tcnicas de biorremediacin empleando microbios que son capaces de metabolizar el petrleo en casos de mareas negra y en el lavado de tanques de petroleros; as como para descontaminar aguas residuales de diferentes industrias que contengan metales pesados, uranio, hidrocarburos, etc.

En el proceso de degradacin natural de los hidrocarburos se utiliza la accin de algunos microorganismos, esencialmente las del gnero Pseudomonas, presentes naturalmente en el agua.

Depuracin de aguas residuales

Las aguas residuales generadas en las poblaciones urbanas deben regresar al medio ambiente, ya sea a travs del cauce de un ro, un lago o el mar. Estas aguas no deben provocar una contaminacin en estos ecosistemas. Por ello, el agua residual se trata en plantas de depuracin de agua para rebajar la cantidad de contaminantes.

El sistema para la depuracin del agua se divide en varias fases:

Tratamiento primario: engloba una fase de pretratamiento de agua y una depuracin primaria en un decantador. Se retira del agua grandes slidos (trapos, maderas, piezas de coche, escombros) mediante una filtracin por rejillas. Se separa del agua las grasas y se corrige el pH para permitir un posterior ataque de microorganismos a la materia disuelta en ella. En un decantador de grandes dimensiones se recogen los slidos y precipitan en el fondo, generando lodos que sern conducidos a un digestor.

Tratamiento secundario: tambin llamado depuracin secundaria. (*) Se elimina la materia orgnica por accin de microorganismos. Este tratamiento es aerobio y se comprueba su efectividad midiendo la cantidad de oxgeno consumido por los microorganismos en la oxidacin de la materia orgnica. A medida que disminuye la cantidad de materia orgnica del agua, tambin disminuye el consumo de oxgeno.

El agua que sale de este tratamiento entra en el tanque de decantacin en el que, por sedimentacin, se depositan en el fondo materiales inorgnicos y orgnicos insolubles. Una vez que sale el agua de este tanque en el que permanece, al menos dos das, ha perdido el 95% de la materia orgnica que llevaba dispersa y es vertida al medio ambiente.

(*) Los restos depositados en el tanque de decantacin se trasladan a los digestores de cieno (lodo), donde las bacterias fermentadoras y bacterias metangenas, en un ambiente anaerobio, producen el denominado biogas, que puede utilizarse como fuente de energa.

Los slidos depositados en el digestor de lodos se retiran peridicamente y, despus de eliminarse la mayor parte de los microorganismos, son utilizados como abono agrcola.

Vertidos de petrleoOtro problema grave de contaminacin del medio ambiente por la actividad humana es el producido por el vertido de petrleo o sus derivados. (*) Algunas bacterias y mohos son capaces de degradar de forma natural los hidrocarburos. Estos microorganismos pueden utilizarse para limpiar fondos marinos, playas o agua. Sin embargo, estos microorganismos son seres vivos, por lo que necesitan unas determinadas condiciones de vida. La variacin en la temperatura del agua, las corrientes marinas, las diferencias de concentraciones salinas del mar o la necesidad de nutrientes concretos son factores limitantes para su desarrollo.

En los laboratorios de clonacin se intenta crear cepas que puedan trabajar a temperaturas muy bajas o que sus necesidades nutricionales se adapten al medio marino en el que van a desarrollar.

Residuos generados por explotaciones minerasLa explotacin minera provoca grandes problemas de contaminacin del suelo o de aguas subterrneas por metales pesados. Tambin, y de forma natural, existen microorganismos y plantas capaces de acumular o transformar estos metales pesados, recuperando el medio ambiente daado. El

problema de algunos de estos microorganismos consiste en que necesitan oxgeno para llevar a cabo su metabolismo, por lo que hay que bombear oxgeno al suelo para poder descontaminarlo.

En los laboratorios de clonacin se est trabajando con cepas descontaminadoras, que puedan concentrar metales pesados o que aceleren el ritmo de descontaminacin. Entre las plantas con actividad fitorremediadora se encuentran las crucferas del gnero Brassica, capaces de acumular metales pesados y arsnico. Estas plantas son objeto de estudio y seleccin en los laboratorios de clonacin.

Diversos tipos de industrias utilizan microorganismos para la obtencin de sustancias de inters como aminocidos (cido glutmico en forma de glutamato monosdico usado como potenciador de sabores y aromas); cidos orgnicos como ctrico, actico (utilizado en la fabricacin de acetatos, pelculas fotogrficas, etc.); butanol (empleado en la fabricacin de plastificantes), etanol (como combustible), enzimas como proteasas (usadas en detergentes), etc.

En las industrias mineras se utilizan microorganismos para extraer por biolixiviacin (=Lavado de minerales en presencia de bacterias que separan y concentran elementos metlicos y no metlicos de inters) metales preciosos, metales pesados, uranio y petrleo.

BIOTECNOLOGA Y BIOTICA

En 1971, V. R. Potter utiliz por primera vez la palabra (*) biotica (=Control sobre los descubrimientos y aplicaciones de la ingeniera gentica) A ella se refiri como el dilogo entre la cultura cientfica y la humanstica. En la biotica se unen los valores ticos de la sociedad y los hechos biolgicos conseguidos por los cientficos. Aunque la ciencia es imparable, en 1974 se acord la interrupcin de los trabajos realizados con ADN recombinante. Fue la primera respuesta biotica. Con esta interrupcin los cientficos se plantearon hasta dnde podan o queran llegar en el estudio con el ADN. En 1975 se convoc la Conferencia de Asilomar. En ella se pusieron las bases para el trabajo de la manipulacin gentica.

Da a da, la Ciencia y la Tecnologa avanzan y se adelantan a las normas jurdicas. Una vez conseguido un avance cientfico, su aplicacin es inmediata. La Sociedad, a travs de los medios de informacin, examina ese avance y lo critica, lo apoya o lo rechaza. Sin embargo, en Biotecnologa, se puede (o se debe) actuar as? (*) Al crear un organismo transgnico se introduce un gen que no ha evolucionado con el resto del genoma y se desconocen las consecuencias que esto puede derivar.

Basndose en esta ltima idea, en 1992, en la Convencin para la Biodiversidad se establecieron una serie de reglas de valor universal que se pueden resumir en lo siguiente:

(*) "Slo puede realizarse una accin (en la naturaleza) si se ha demostrado la ausencia total de riesgos".

En 1993, el Comit Internacional de Biotica de la UNESCO estableci unas normas para evitar que la Biotecnologa atente contra la dignidad humana. Pero, cmo puede la Biotecnologa atentar contra la biodiversidad o contra la dignidad humana?

(*) Los organismos genticamente modificados se crean para resistir plagas, herbicidas o condiciones extremas. Por esto, son ms fuertes que otras especies naturales. Al competir unas y otras por los recursos podra ocurrir que desaparecieran las especies naturales.

La Biotecnologa puede ayudar a curar enfermedades, pero para ello hay que trabajar con el ADN humano, secuenciarlo y conocer su funcin. Supongamos que se recoge ADN de una poblacin y se detecta en algn individuo genes relacionados con el desarrollo de un cncer. Si esos datos se hacen pblicos, esa persona tendra muy difcil cosas tales como conseguir un trabajo duradero, obtener un seguro de vida o, simplemente, formar una familia.

Con los datos que se obtuvieran de la secuenciacin de ADN se podra elegir el tipo de hijo que se desea, no slo que careciera de taras genticas, sino que se podra escoger el color de ojos, de la piel, complexin, etc.

La legislacin actual impide que los seres humanos sean considerados objetos de compra-venta, pero las compaas biotecnolgicas pueden patentar parte de un ser humano, como son los genes, las clulas y los tejidos, as como la posibilidad de patentar los procesos para la creacin de estas partes. Podra parecer que los intereses de mercado estn por encima del individuo o de la Humanidad.

Slo teniendo valores ticos firmes e informacin veraz se puede controlar la aplicacin de los avances biotecnolgicos.

IDEAS FUNDAMENTALES

1 La Biotecnologa recoge conocimientos de distintas disciplinas y se aplica para obtener alimentos elaborados, medicamentos, mejora en las especies y para remediar problemas medioambientales.

2 Los avances en Biotecnologa se han conseguido variando los genes de los seres vivos mediante tcnicas de Ingeniera

Gentica.

3 La clonacin es el proceso seguido para obtener un clon. La clonacin puede ser de molculas, de clulas o de organismos completos.

4 Un clon es un conjunto de elementos genticamente iguales. Todos los elementos de ese conjunto son clones entre s.

5 En la clonacin celular, un fragmento de ADN se introduce en un vector y, a su vez, ste dentro de una clula anfitriona. Este tipo de clonacin utiliza enzimas de restriccin.

6 La clonacin acelular, o tcnica de la PCR, se realiza mediante un proceso en cadena, en el que se desnaturaliza, hbrida y sintetiza un fragmento de ADN continuamente.

7 Los organismos genticamente modificados se crean al cambiar el ADN de un individuo mediante tcnicas de ingeniera gentica. Las aplicaciones de estos organismos se encuentran en la investigacin, medicina, agricultura, ganadera, industria y medio ambiente.

8 La Biotecnologa se aplica en la agricultura, la ganadera y la industria para mejorar genticamente a organismos, para ser ms productivos.

9 La Biotecnologa se aplica en Medicina para la obtencin de nuevos frmacos, antibiticos, hormonas, sustancias antivricas, tejidos y rganos para transplantes.

10 La terapia gnica consiste en modificar el ADN de las clulas de un paciente y reintroducirlas, modificadas, para conseguir su curacin.

11 El proceso biotecnolgico aplicado a la industria alimentaria es la fermentacin.

12 La biorremediacin consiste en un conjunto de actuaciones biotecnolgicas encaminadas a la recuperacin de una zona contaminada.

13 La Biotica es un control sobre los descubrimientos y aplicaciones de la ingeniera gentica.

GLOSARIO

A-HADN complementario. Molcula de ADN obtenida a partir de ARNm mediante la enzima transcriptasa inversa.

Anticuerpo monoclonal. Anticuerpo fabricado por un clon de un hibridoma.

Biblioteca genmica. Conjunto de fragmentos distintos de ADN que s clonan dentro de bacterias transformadas al dividirse stas.

Biolixiviacin. Lavado de minerales en presencia de bacterias que separan y concentran elementos metlicos y no metlicos de inters.

Biorremediacin. Proceso que tiene como fin remediar un problema ambiental mediante el empleo de organismos vivos.

Biotecnologa. Ciencia que estudia las tcnicas que utilizan clulas vivas para la obtencin de organismos, servicios, instrumentos y productos tiles. Comprende las tcnicas de fermentacin industrial, la ingeniera gentica, la clonacin, etc.

Clonacin. 1.Produccin de individuos genticamente idnticos. 2. Multiplicacin asexuada de microorganismos o de poblaciones celulares con un mismo patrimonio gentico. 3.Proceso de replicacin de molculas de ADN para obtener un gran nmero de ellas idnticas.

Clonacin humana. Proceso para obtener individuos genticamente idnticos o poblaciones celulares humanas con una misma informacin gentica.

Csmido. Molcula circular de ADN fabricada artificialmente y que funciona como un vector gnico al contener genes extraos que se desean insertar en bacterias receptoras.

Genoma. Conjunto de todos los genes que contiene un juego completo de cromosomas, en un ncleo haploide.

Hibridoma. Clula hbrida inmortal productora de anticuerpos monoclonales, obtenida de una clula plasmtica productora de anticuerpos y una clula tumoral de mieloma

Huella gentica. Resultado de aplicar la tcnica del perfilado de ADN para detectar secuencias especficas de cada persona llamadas minisatlites.

I-SIngeniera gentica. Conjunto de tcnicas con las que se consigue transferir genes de unas especies a otras o entre individuos de la misma especie.

Mapa de restriccin. Mapa de una parte del material gentico de una especie obtenido por comparacin de fragmentos de restriccin resultantes de la aplicacin de varias enzimas restrictasas. Refleja la disposicin de secuencias completas de nucletidos especficas de la regin analizada.

Micropropagacin. Tcnica de obtencin de poblaciones celulares clnicas en plantas a partir de las cuales obtener nuevos individuos.

Minisatlites. Regiones del ADN que presentan secuencias de nucletidos repetidas en tndem (unas a continuacin de otras) Su deteccin sirve para obtener la huella gentica de una persona.

Plsmido. Molcula de ADN circular presente en algunas bacterias independientemente del cromosoma bacteriano, es empleado como vector gnico para transferir genes extraos entre bacterias.

Prueba del ADN. Tcnica consistente en la deteccin de minisatlites en el ADN de las personas para su identificacin, puesto que con ella se obtiene la huella gentica.

Reprogramacin. Proceso de diferenciacin celular invertida por el que una clula especializada es capaz de comportarse como embrionaria.

Restrictasas. Clase de enzimas que cortan el ADN por sitios especficos. Se usan para obtener fragmentos de ADN con distintos fines: mapas de restriccin, pruebas del ADN, obtencin de ADN recombinante, etc.

Subunidades. Parte de un microorganismo patgeno con poder inmunizante. Puede ser la protena de la cpsida de un virus, una sustancia txica bacteriana o un polisacrido de la cpsula bacteriana.

T-VTcnica del ADN recombinante. Tcnica por la cual se obtiene una molcula de ADN con uno o ms genes extraos que se desean insertar en una clula receptora.

Terapia gnica. Modalidad de curacin de enfermedades genticas producidas por un solo gen defectuoso, o curacin de enfermedades con introduccin de genes extraos que proporcionen caracteres saludables.

Transfeccin. Tranferencia de material gentico extrao a clulas somticas eucariotas.

Transferencia nuclear. Transporte artificial de un ncleo de una clula a la que se le ha extrado a otra clula receptora a la que se le ha extirpado su ncleo previamente.

Transferencia de Southern. Tcnica para el anlisis de clones de ADN por hibridacin con fragmentos de restriccin con el fin de localizar los genes que interesen.

Transformacin. Transferencia natural o artificial de ADN extrao entre bacterias usando vectores gnicos que la facilitan.

Transformacin biolstica. Tcnica consistente en bombardear una poblacin celular de origen animal o vegetal con partculas de oro que llevan adheridas molculas de ADN con genes que interesa transferir.

Transgnesis. Inoculacin de material gentico extrao a todas las clulas de un organismo eucariota manipulando las clulas reproductoras o los zigotos

Virus vector. Clase de virus que se emplea para transferir ADN extrao entre bacterias o a clulas eucariotas.

NOTA

El desarrollo del tema Biotecnologa del bloque de Microbiologa y Biotecnologa

del temario de Biologa de 2 de Bachillerato, se basa, a su vez, en el contenido de la pgina web del MECD (Ministerio de Educacin, Ciencia y Deportes): PROYECTO BIOSFERA (Iris.cnice.mecd,es), ampliado adems con otras fuentes de consulta editorial.

AGRADECIMIENTOS

A los 18 alumnos correctores de Biologa de 2-A de Bachillerato del curso 2004-2005, por su gran ayuda a la hora de mejorar, en lo posible, el contenido de estos apuntes.