Consultar ensayos de calidad


Ingeniería Genética - La Biotecnología, historia de la Ingeniería Genética, Biotecnología y su incidencia en diversas enfermedades, Ingeniería Genética



Índice

Introducción..…………………………….……..3
Objetivos….……….…………………………… 4
Capitulo 1……..………………………………….. - Ingeniería Genética . - La Biotecnología
Capitulo 2……………………………………………… - historia de la Ingeniería Genética . - Biotecnología y su incidencia en diversas enfermedades . - Las células madre y su importancia en la  medicina  reparadora


Capitulo 3……………………………………………13 . - Imagenes . * Biotecnología . * Ingeniería Genética
Capitulo 4…………………………………………… - Conclusión
Bibliografía……………………………………………..16






Introducción



El trabajo trata de la biotecnología aplicada en seres humanos, animales, a la industria, vegetales, alimentos, en el ambiente etc. Veremos su concepto, sus orígenes, y como se aplica hoy en día. También veremos algo sobre las técnicas de la clonación.














Objetivo
Los objetivos basicos a los que se enfoca este trabajo son los siguientes

- Distinguir la diferencia entre biotecnología e ingeniería genética.

- Comprender la forma basica en que actúa la ingeniería genética para la obtención de requerimientos específicos.

- De qué forma incide la biotecnología en las enfermedades para su posterior tratamiento y prevención.

- Comprender porque son tan controvertidosalgunos proyectos y de qué manera estos nos pueden ayudar.



- De que se trata Las células madre y su importancia en la medicina reparadora.





Capitulo 1
INGENIERÍA GENÉTICA
Primero que nada hay que diferenciar dos términos la biotecnología que es la utilización de microorganismos para la producción de un respectivo producto y la ingeniería genética no es otra cosa que introducir información genética nueva en un organismo para dotarlo de capacidades que antes no tenía para su posterior reproducción obteniendo sustratos modificados para un respectivo uso o función. Para ello hay diversos procedimientos, no sólo uno. Pero podemos afirmar que toda aplicación biotecnológica de la ingeniería genética consta de cuatro operaciones principales: obtención del gen en cuestión; introducción del mismo en el organismo elegido; su inducción para que elabore su proteína; y, al acabar, la recogida del producto.
La ingeniería genética resultó profundamente modificada con el descubrimiento de la estructura de los genes eucariotas, a base de intrones y exones. Así, fragmentando el ADNc en varios trozos y reempalmandolo al azar, es posible construir proteínas completamente inéditas. El analisis de dichas proteínas es hoy relativamente sencillo, una maquina secuencia una proteína en pocos días puede hacer, hay otra maquina que fabrica genes trabando eslabones de ADN en un orden específico.
Una utilidad de la ingeniería genética es el empleo de enzimas en lugares, y para propósitos, muy diferentes. Así, un producto biológico puede aparecer en un detergente, en un proceso industrial metalúrgico, etc. Pero muchos de los enzimas tienen el inconveniente de desnaturalizarse en condiciones relativamente duras. La ingeniería genética permitira modificarlos para lograr versiones mas resistentes, mas adecuadas a las condiciones químicas, térmicas, de pH, etc., en las que va a actuar en la industria. Para conseguirlo, una de las técnicas mas útiles es lamutagénesis puntual dirigida. Si bien es cierto que con ella todavía no se ha conseguido mejorar significativamente ninguna enzima industrial, sí que se han logrado claros éxitos de laboratorio como mutar un gen en un punto específico, de modo que la proteína difiera ligeramente de su versión natural.
Otra utilidad de la ingeniería genética es la identificación inequívoca de un individuo a partir de su patrón genético. Cuando se toma el ADN de una célula y se somete a la acción de enzimas de restricción, se obtiene una colección de fragmentos de todos los tamaños posibles. Una sonda (una secuencia de ADN marcada radiactivamente) específica se unira a determinados fragmentos en determinadas posiciones. Si el procedimiento se lleva a cabo en zonas del ADN que sean polimórficas, esto constituye una especie de 'huella' identificativa, que es distinta de la de otro individuo, pues otro ADN, sometido a la acción del mismo conjunto de enzimas de restricción, rendira una serie de fragmentos diferente de la anterior, uniéndose la sonda entonces a otros, en otras posiciones.


La biotecnología
La biotecnología, en un sentido amplio se puede definir como la aplicación de organismos, componentes o sistemas biológicos para la obtención de bienes y servicios.
Esto significa que desde hace miles de años, la humanidad ha venido realizando biotecnología, si bien hasta la época moderna, de un modo empírico, sin base científica

La domesticación de plantas y animales ya comenzó en el período Neolítico.



Las civilizaciones Sumeria y Babilónica (6000 años a.C.) ya conocían cómo elaborar cerveza.

Los egipcios ya sabían fabricar pan a partir del trigo hacia el 4000 a.C.

Antes de la escritura del libro del Génesis, se disfrutaba del vino en el Cercano Oriente: recuérdese que, según la Biblia, Noé 'sufrió' (o disfrutó) accidentalmente los efectos de la fermentación espontanea del mosto de la uva (primera borrachera con vino).

Otrosprocesos biotecnológicos conocidos de modo empírico desde la antigüedad

fabricación de queso

cultivo de champiñones

alimentos y bebidas fermentadas: salsa de soja, yogur, etc.

tratamiento de aguas residuales

Por supuesto, hasta la llegada de la moderna biología, y en muchos casos hasta el siglo XIX, la base de muchos de estos procesos era desconocida. De hecho, solamente en el siglo XVIII cobra cuerpo la idea de que la materia viva puede ser estudiada como la materia inanimada, es decir, usando el método experimental, con lo que se inicia el lento declive de las ideas vitalistas (creencias erróneas de que 'la vida depende de un principio vital irreducible a otras ramas de la ciencia'), que aún darían sus últimos estertores casi al final del siglo XIX. Algunos hitos científicos que sentarían la base de la biotecnología contemporanea:
Pero incluso bien avanzado el siglo XX, cuando la Genética había resuelto el misterio de la naturaleza del material de la herencia, las posibilidades que había para actuar sobre dicho material eran limitadas: cruces entre plantas y animales de la misma especie (o de especies similares), selección de los individuos con rasgos deseados, retrocruzamientos (un proceso largo y lento), mutaciones con agentes físicos (rayos UV, rayos X) o químicos, con ulterior búsqueda (selección o rastreo -screening) de alguna variante de interés (algo tedioso y frecuentemente infructuoso), etc.
Debemos esperar a la década de los 70 para que surja un conjunto de técnicas de laboratorio revolucionarias que por primera vez permiten 'tocar' de modo racional el sancta sanctorum de la vida. Son técnicas y herramientas con las que se puede modificar el ADN de acuerdo a diseños previos y objetivos concretos (de ahí el nombre popular de Ingeniería Genética).
Capitulo 2
historia de la ingenieria genetica
.1.000a.C: Los babilonios celebran con ritos religiosos la polinización de las palmeras..323 a.C: Aristóteles especula sobre la naturaleza de la reproducción y la herencia. .100-300: se escriben en la India textos metafóricos sobre la naturaleza de la reproducción humana. .1676: se confirma la reproducción sexual en las plantas. .1677: se contempla el esperma animal a través del microscopio. .1838: se descubre que todos los organismos vivos estan compuestos por células. .1859: Darwin hace pública su teoría sobre la evolución de las especies. .1866: Mendel describe en los guisantes las unidades fundamentales de la herencia .1871: se aísla el ADN en el núcleo de una célula. .1909: las unidades fundamentales de la herencia biológica reciben el nombre de genes. .1925: se descubre que la actividad del gen esta relacionada con su posición en el cromosoma 1927: se descubre que los rayos X causan mutaciones genéticas. .1943: el ADN es identificado como la molécula genética. .1940-50: se descubre que cada gen codifica una única proteína. .1953: se propone la estructura en doble hélice del ADN. .1956: son identificados 23 pares de cromosomas en las células del cuerpo humano. .1966: se descifra el código genético completo del ADN. .1972: se crea la primera molécula de ADN recombinante en el laboratorio. .1975: se obtienen por primera vez los hibridomas que producen anticuerpos monoclonales. .1978: se clona el gen de la insulina humana. .1978: Nace Baby Louise, el primer bebé concebido mediante fecundación in vitro. .1982: se crea el primer ratón transgénico (el 'superratón'), insertando el gen de la hormona del crecimiento de la rata en óvulos de ratona fecundados. .1982: se produce insulina utilizando técnicas de ADN recombinante. .1984: creación de las primeras plantas transgénicas 1984: Primer nacimiento de un bebé a partir de un embrión congelado. .1985: se utiliza por primera vez la 'huella genética' en una investigación judicial en Gran Bretaña. .1986: se autorizan las pruebas clínicas de la vacuna contra la hepatitis B obtenida mediante ingeniería genética. .1987: PPL Therapeutic consigue una oveja transgénica que produce en la leche la proteína humana alfa-1 antitripsina. .1988: primera patente de un organismo producido mediante ingeniería genética. .1992: Primera inyección intracitoplasmatica nuclear de espermatozoides. .1995: se completan las primeras secuencias completas de genomas de organismos: se trata de las bacterias Hemophilus influenzae y Mycoplasma genitalium. .1995: Ian Wilmut y Keith Campbell obtienen a Megan y Morag, dos corderos engendrados por transferencia nuclear de células embrionarias. .1995: Nace el primer bebé concebido a partir de un ovocito y una espermatida. .1996: Primer xenotrasplante de un corazón de cerdo humanizado a un babuino. .1997: Clonación del primer mamífero, una oveja llamada 'Dolly'. IanWilmut presenta a Dolly. .1997: Don Wolf consigue los primeros clones de macacos a aprtir de células de diferentes embriones. .1998: Nacen George y Charley, una pareja de terneros engendrados a partir de núcleos de células embrionarias. .2001: Gran Bretaña permite la clonación de embriones humanos menores de 14 días. .2001: Se conoce de forma precisa la secuencia completa y ensamblada del genoma humano.







Biotecnología y su incidencia en diversas enfermedades
Muchas enfermedades víricas no cuentan aún con vacuna eficaz, y la biotecnología es la principal esperanza contra ellas. Entre las mas notables estan, hepatitis (en sus diferentes variantes), gripe, herpes simple, parotiditis, sarampión, resfriado común y varicela. Las técnicas habituales, de inocular el virus en animales de laboratorio, purificarlos y dañarlos antes de inyectarlos a humanos no funcionan bien con éstas y con muchas otras. La alternativa es clonar alguna proteína vírica adecuada; con éste método se han obtenido buenas vacunas contra las hepatitis A y B.
Pero hay una enfermedad vírica muy especial, el sida. Del VIH se sabe ya su estructura genética, y se investigan diversas proteínas como diana para vacunas.
Los virus no son los patógenos que mas muertes causan, sino los protozoos. Ademas, éstos, inducen una pésima calidad de vida en los enfermos, que habitualmente viven en países tropicales, del Tercer Mundo. Así, el mayor beneficio que labiotecnología aportaría a la humanidad sería mitigar esa plaga. Entre tales males destaca la malaria. Aunque había retrocedido gracias al empleo de sustancias terapéuticas contra Plasmodium e insecticidas contra los vectores, hoy en dia a la enfermedad esta resurgiendo debido a las resistencias que van apareciendo. El problema que presenta la vacuna es la enorme capacidad que tiene Plasmodium de mutar sus antígenos, lo que inutiliza tanto las defensas naturales como las artificiales. La línea que suscita mas entusiasmo (y controversia) es la vacuna de M. Patarroyo, que parece ser eficaz en algunos de los casos. Ademas de la malaria, también estan los tripanosomas, con la enfermedad del sueño (T. gambianun y T. senegalense) y el mal de Chagas (T. cruzi), ambas mortales a menos que sean tratadas. Otros tripanosomas causan graves pérdidas ganaderas. Pese a su capacidad de mutar, se cuenta con sustancias biotecnológicas eficaces, aunque todavía en cantidad insuficiente. La lehismaniosis, causada por Lehismania donovani. La enfermedad puede revestir muchas formas, usualmente leves, aunque el kala-azar es mortal. No existe vacuna eficaz; el tratamiento, con compuestos a base de antimonio, tiene efectos secundarios indeseables, pero el uso de liposomas dirigidos con anticuerpos monoclonales da un gran resultado: por un lado hace mas eficaz al farmaco, y por otro permite reducir las dosis y, por consiguiente, los efectos secundarios.
El tratamiento de enfermedades bacterianas también puede quedar sometido a avances biotecnológicos, como en el caso de la lepra, una enfermedad en auge actualmente, y que ya comienza a dar síntomas de resistencia a la dapsona, el farmaco que constituye la base del cualquier tratamiento eficaz.
Las células madre y su importancia en la  medicina  reparadora
Las células madre, o células troncales, es un tipo especial de células que tienen la capacidad de dividirse indefinidamente y llegar a producir célulasespecializadas.
Las células normales de un individuo adulto (hombre y los mamíferos superiores) no tienen capacidad de multiplicarse, salvo las células de médula ósea y las de la piel. Si engordamos, no es que tengamos mas células, en realidad tenemos la misma cantidad de células, pero éstas han aumentado de tamaño.
Por ejemplo si una lagartija pierde la cola, le vuelve a crecer. En los mamíferos no ocurre así. Si un individuo pierde un miembro, no lo vuelve a desarrollar. Las células normales adultas no tienen, pues, capacidad de reproducirse. Las que tienen capacidad de reproducirse y generar nuevos tejidos reciben el nombre de células madre.
Ejemplo el desarrollo de un embrión sirve para entender mejor qué son las células madre.
Desarrollo embrionario
Un óvulo fecundado por un espermatozoide es una célula capaz de generar un nuevo individuo completo. Se trata, pues, de una célula totipotente: capaz de producir un espécimen completo con todos sus tejidos.
Entre los días primero al cuarto del desarrollo embrionario, la célula original va dividiéndose en varias células mas. Cada una de estas células, si es separada del resto, es capaz de producir un individuo completo. Son también células totipotentes.
A partir del cuarto día del desarrollo embrionario humano se forma el blastocito. El blastocito esta formado por dos capas
Capa externa: forma la placenta y los tejidos necesarios para el desarrollo fetal.
Capa interna: formara todos los tejidos del cuerpo humano.
Las células de un blastocito ya no son totipotentes, puesto que una sola de estas células ya no es capaz de generar un individuo completo. Sí que son capaces de generar todos los tejidos de un individuo adulto, pero no pueden generar la placenta ni otros tejidos necesarios para el desarrollo del embrión. Estas células internas del blastocito se denominan células pluripotentes.
Estas células pluripotentes del interior del blastocito generaran, a su vez,células madre especializadas con una función concreta, como por ejemplo:
Células madre de médula ósea que producen células sanguíneas: glóbulos rojos, glóbulos blancos, plaquetas.
Células madre de la piel.
Clonación
Recientemente el gobierno inglés ha permitido la investigación con embriones humanos para obtener células madre. Se suele utilizar un proceso semejante al usado en la clonación animal
Se coge un óvulo femenino al que se le extrae el núcleo Se extrae el núcleo de una célula adulta del individuo a clonar.
Se implanta el núcleo extraído de la célula adulta en el óvulo
A partir de aquí tenemos un óvulo que podra crecer hasta convertirse en un individuo clónico, enteramente igual, en lo físico, al individuo del que se extrajo la célula adulta.
Si en las primeras fases del desarrollo del embrión se extraen células totipotentes o pluripotentes y logramos especializarlas, podríamos obtener cualquier tejido para trasplantes.
Células madre adultas
En un individuo adulto encontramos células madre en la médula ósea y en la piel. Estas células se reproducen y generan células especializadas de sangre y de piel respectivamente. En otros tejidos se han encontrado también células madre especializada, capaz de reproducirse y de generar tejidos especializados y sólo esos tejidos. Estas células madre especializadas son muy escasas y difíciles de aislar.
En un principio se pensó que las células madre especializadas sólo podían general células especializadas del mismo tipo. Sin embargo se ha observado que estas células pueden llegar a generar células con una especialización diferente de la original. Así células madre neuronales de la médula espinal han producido diferentes tipos de células sanguíneas. Estudios en ratas han obtenido células hepaticas partiendo de células madre de médula espinal. Cada día salen a la luz nuevos ejemplos de células madre especializadas que producen células especializadas diferentes de lasesperadas. Esto demuestra que las células madre son mucho mas flexibles de lo que se pensaba.
De aquí se derivan grandes expectativas de terapias innovadoras. Parece que las células madre adultas tienen un gran potencial y quiza mas facilidades que las células madre embrionarias puesto que se puede partir de células del propio individuo y, por tanto, con la misma carga genética. Esto solventa, ademas, los serios problemas morales de manipular células embrionarias.
Investigar con células madre adultas
Por otro lado, se podrían obtener células madre del propio individuo adulto y especializarlas igualmente para obtener otros tejidos o reconstruir los órganos necesarios. Un buen suministro de células madre propias podría ser el cordón umbilical obtenido en el momento del parto y conservado congelado.
Se recogen células madre de un individuo adulto. Otra posibilidad es guardar congelado el cordón umbilical del bebé al nacer que puede servir como suministro muy valido de células madre.
Se cultivan las células madre en el medio adecuado hasta obtener el tejido que se necesite.
Se trasplanta al individuo enfermo el tejido cultivado o las células necesarias para regenerar el órgano enfermo.
Aplicaciones
El estudio de las células madre nos permitira conocer los mecanismos de especialización celulares.
Qué mecanismos hacen que un gen sea activo y haga su trabajo y qué mecanismos inhiben la expresión de ese gen. El cancer, por ejemplo, es un caso de especialización celular anormal.
Las células madre pueden servir para probar nuevos medicamentos en todo tipo de tejidos antes de hacer las pruebas reales en animales o en humanos.
Las células madre tendran aplicaciones en terapias celulares, medicina regenerativa o ingeniería tisular. Muchas enfermedades son consecuencia de malas funciones celulares o destrucción de tejidos. Uno de los remedios, en casos muy graves, es el transplante. Las células madre pluripotentes estimuladas a desarrollarsecomo células especializadas ofrecen frecuentemente la posibilidad de reemplazar células y tejidos dañados. Así se podran emplear para casos de Parkinson y Alzheimer, lesiones medulares, quemaduras, lesiones de corazón o cerebrales, diabetes, osteoporosis y artritis reumatoide.
Ejemplos de aplicaciones:
  Dos bebés que nacieron con un defecto genético que les ocasionaba una severa inmunodeficiencia, se les extrajeron células madre de médula ósea. Se cultivaron las células, se reemplazó el gen defectuoso y se transfirieron de nuevo a los niños. Este experimento, en el que se emplearon células madre de los propios bebés, constituyó el primer éxito de curación mediante terapia genética.
La inyección de células madre en el líquido cefalorraquídeo de los animales pede lograr devolver el movimiento a unos roedores con paralisis. Se introducen células madre neuronales en los roedores paralizados por un virus que ataca específicamente a las neuronas motoras y se comprobó que la mayoría recuperaba la habilidad de apoyar las plantas de una o de dos de sus patas traseras.
Las investigaciones son muy prometedoras y avanzan muy rapidamente, pero queda mucho por hacer para llegar a aplicaciones clínicas reales. Todavía falta por conocer los mecanismos que permiten la especialización de las células madre humanas para obtener tejidos especializados validos para el transplante.








Capitulo 3
biotecnologia

















La ingeniería genética

capitulo 4
conclucion
Como conclusión las aplicaciones de la biotecnología son muy amplias, cual es su límite es muy incierto, ya que cada día se van descubriendo nuevas técnicas para diversas areas que como ya mencione van desde la medicina hasta la industrias de todo tipo.
La biotecnología es la nueva revolución industrial, que ha demostrado su gran importancia en nuestra vida a partir de por ejemplo la curación de enfermedades, fabricación de farmacos,industria de todo rubro, etc.
Gracias a ella y a su rama mas poderosa la ingeniería genética podemos hoy en día identificar a un individuo a partir de su patrón genético, este es un uso exclusivo en la criminología, pruebas de paternidad mediante un examen sanguíneo, identificación de enfermedades a contraer a futuro como diabetes, cancer, etc. esta es la llamada prueba de analisis polimórfico de fragmentos de restricción PLFR, tiene una gran incidencia en la elaboración del mapa genómico humano. Otra técnica prometedora es YAC que se basa en la fabricación de genes artificiales.
Los proyectos mas conocidos y debatidos son los : Proyecto genoma humano y la utilización de células madre como terapia genética , sus frutos son muchos y sus expectativas muy amplias, no tienen un final , estamos ante la futura medicina genómica que reemplazara a la medicina convencional surgiendo la terminología 'enfermos aun no pacientes' ya que no sera necesario por ejemplo una operación o esperar a que una enfermedad se manifieste, si mediante examenes y técnicas , inyección, farmacos se puede erradicar la enfermedad, incluso en el caso de muerte celular de tejidos importantes para nuestro organismo o defectos en ellos que como en la actualidad se usa los trasplantes, en un futuro no seran necesario solo la implantación de células madres generadoras de tejido especializado lo curaran.
La biotecnología es nuestra esperanza futura de vida en la erradicación de enfermedades.









bibliografía

https://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/introbiotec.htm#013

https://html.rincondelvago.com/biotecnologia_5.html

https://www.monografias.com/trabajos18/biotecnologia-genetica/biotecnologia-genetica.shtml#conclu

https://recuerdosdepandora.com/ciencia/biologia/el-origen-de-la-ingenieria-genetica/





Política de privacidad