Tema 4: Parte 3: Transcripción, Ing. Genética y Genoma Humano

3.2.- Transcripción

La información para fabricar la proteína está en el ADN pero se fabrican en el citoplasma. La transcripción es como pasa la información del núcleo a formar proteínas em el citoplasma. Esto se produce con ARNs. Siguiendo estos pasos:

1º Se forma un ARN mensajero por complementariedad de bases (copia de un gen) y sale del núcleo.
2º Se encuentra con los ribosomas, estos fabrican la proteína. El ribosoma “lee y traduce” el código genético. 
3º La proteína se forma cuando el ARN transferente coloca los aminoácidos (de 2 en 2) en el ribosoma y este los une colocándolos en su sitio. Una vez colocados todos ya está fabricada la proteína. El ribosoma lee (coloca los aminoácidos) y traduce (los une colocándolos en su posición). Estos dos pasos forman la Síntesis de la proteína.                                                                                                                                 El teorema central de la biología reúne los 3 pasos: Autoduplicación de ADN + transcripción + síntesis de proteína.

4.- Ingeniería genética

Consiste en llevar los genes de una especie hasta otra; Trasplantar genes.

Las bacterias son extraordinarias en muchos aspectos, para defenderse de los virus bacteriófagos poseen unas enzimas (aceleran reacciones)de restricción que corta el ADN vírico para neutralizar el virus. Se conocen 400 tipos de estas enzimas, reconocen ciertas secuencias de nucleótidos del ADN y los cortan, cada enzima es distinta. Nosotros las utilizamos para “cortar” los genes que nos interesan, el mejor sitio donde “pegar” un gen es una bacteria (más fácilmente se pega) porque son los más sencillos. 

Los plásmidos funcionan como cromosomas, son capaces de duplicarse, transcribirse y traducirse, y además son libres de estar fuera y dentro del cromosoma.

La ingeniería genética de bacterias se produce inyectando el gen a trasplantar en un plásmido y este se integra en el cromosoma. El plásmido es el vector (vehículo) que se utiliza. Plásmido + gen nuevo= ADN recombinante, el primero se consiguió en 1972. Al año siguiente se introdujo un gen de rana en una bacteria. Con esto se consiguen especies nuevas, s ehan conseguido bacterias con genes nuevos que metabolizan el petróleo o capaces de almacenar metales pesados consiguiendo descontaminación llamado Bioremediación. Las bacterias fueron el principio, ya se han conseguido plantas que fabrican insecticidas, gusanos con seda de colores y mucho más.

El principal uso que se le dio fue usar bacterias para fabricar medicamentos, por ejemplo la insulina. Se puede incluso fabricar artificialmente un cromosoma entero de bacteria, esto se mete en una bacteria al que se le quita el suyo y se obtiene una bacteria artificial. Vida de bote.

4.1.- Transgénicos

La aplicación práctica d ela ingeniería genética es introducir genes de unas especies en otras con fines económicos. Los organismos modificados son llamados transgénicos. Los primeros fueron plantas que se infectaban con un género de bacterias (agrobacterias). Estas posees plásmidos con capacidad de integrarse en los cromosomas de las plantas, añadiendo un gen al plásmido quedaba integrado en el cromosoma de la planta. De esta manera se consiguieron transgénicos de tabaco, algodón y petunias. La limitación de este sistema es que sólo vale para plantas que se infecten con agrobacterias.

Otro sistema es disparar a las plantas con perdigones microescopicos de oro, el oro es capaz de pegarse en los genes y así se introducían en el cromosoma de la planta. Así se consiguieron transgénicos de patatas y tomates.

4.1.2.- Animales transgénicos

Se han conseguido a partir del descubrimiento de que los embriones hasta 3 días tiene una alta capacidad de integrar genes. Los animales transgénicos producen sustancias útiles en medicina con valor económico. En otros animales se utilizan virus como vector, se le añade el gen y son capaces de integrarse en los cromosomas de sus “huéspedes”. Se llaman retrovirus y primero se desactivan.

4.1.3.- Terapia genética

Ingenieria genética terapéutica. Hay una serie de enfermedades que son debidas a genes defectuosos. La terapia genética consiste en introducir el gen correcto que sustituirá al defectuoso en el enfermo, mediante retrovirus. Primero se saca la célula luego se “cura” con retrovirus y se vuelve a implantar al enfermo, estas células sanas terminan sustituyendo a las enfermas.

El principal objetivo es curar el cáncer, el problema es que el cáncer son mutaciones en varios genes. Esta técnica está bien vista porque es capaz de curar enfermedades hasta entonces incurables (una vez superado los problemas técnicos). La polémica se crea en utilizarla en células reproductivas para crear “personas a la carta”, estas variaciones genéticas serían hereditarias. Pasaría de ser terapia genética a reproducción genética, esto no estaría bien visto, no sería ético.

5.- Proyecto Genoma Humano

El descubrimiento del genoma humano es una de los mejores logros de la ciencia moderna. Empezó en 1990, se formó con consorcio internacional para secuenciar todo el ADN del ser humano,  formado por 1100 investigadores. Al mismo tiempo una empresa privada estaba investigándolo con motivo de privatización y sacar beneficios. Al final compartieron información y en el 2000 ya se conocía el genoma entero. Se descubrieron técnicas de secuenciación automáticas, unos programas de ordenador que lo hacen a gran velocidad (pasó de costar 100.000€ una parte a 1000€ todo el genoma). Con este sistema secuenciaron las células, se cogían los cromosomas, lo dividían en fragmentos y se secuenciaba, luego secuenciaban los genes y al final con todos los cromosomas. Secuenciaron 3000 millones de pares de nucleótidos y así los 30.000 genes humanos. Se descubrió que el 99,5% del genoma era “chatarra genética” la cual protegía a los genes buenos, protección antimutación. Tambien que ese 99,5% eran comunes en todos los seres humanos, la diferencia entre unos y otros es del 0,01%.  Este es el que interesa a las farmacéuticas para conseguir medicina personalizada y así grandes beneficios. Una vez conocida la secuencia genética ahora quieren identificar las funciones de cada uno.