CELULAS MADRES Y COLONACIÓ

En la reproducción sexual, el cigoto se divide por mitosis, mórula, y después se convierte en blástula, como una pelota hueca, formada por una capa de células externas y se forma la placenta. En el interior hay un líquido donde están las células madre, que tienen la capacidad de dividirse (por mitosis) continuamente son diferenciarse, para convertirse en cualquier de los 200 tipos celulares de los seres humanos. Es la diferenciación celular, pierden las características de células madre.
Hay tres tipos de células madre:
· Totipotentes. Son capaces de formar un individuo completo...dos días.
· Pluripotentes. Células que en cinco días pueden formar tejidos.
· Multipotentes. Más de cinco días, solo algún tipo celular.




                                           













La diferenciación celular depende de la posición en el embrión. También depende el contacto que tenga con las vecinas. Y también por sustancias segregadas por otras células embrionarias...jugando con estos factores en el laboratorio se han conseguido a partir de células madre, nerviosas, musculares, páncreas....panacea para curar muchas enfermedades, diabetes y en transplantes... Estas células madre se encuentran en todos los seres vivos, plantas y animales en sus embriones. También en el cordón umbilical. También en los adultos tenemos células madre, en la piel, pelo, médula roja de los huesos, son multipotentes y sirven para formar algunos tipos celulares.
1) Clonación.
Consiste en formar organismos idénticos...es normal en la naturaleza...todos los que tienen reproducción asexual son clónicos...el tipo de división celular que los origina por mitosis.
Formar clónicos artificialmente con fines terapéuticos...se coge un óvulo (capacidad de convertirse en embrión, de formar células madre), se retira su núcleo y se coge el núcleo del enfermo y se le mete al óvulo. Este óvulo se divide y forma células madre, clones del adulto. Así ya se le puede poner para lo que sea. No serían rechazados. Clonación terapéutica. Bien visto y malo clonación reproductiva = hasta implantarlo en el útero de alquiler y dará lugar a una persona igual a esa persona. Clonación reproductiva.

La primera clonación fue de la oveja Dolly, de 227 óvulos de oveja, solamente 29 se convirtieron en cigotos. Estos 29 fueron implantados en úteros de oveja, solamente uno llego a nacer, nació Dolly. 




Clonación reproductiva. En el año 1997. Esto permitiría recuperar especies extinguidas o en peligro de extinción.
En el año 2001 se probó en humanos. Se seleccionaron 47 óvulos humanos y solo se consiguió que funcionara un cigoto. Este cigoto se implanta en un útero de alquiler y nacería un humano, pero se cogió el cigoto y cuando tuvo 6 células se destruyó. Está prohibido. La utilidad que se le puede dar es para tener órganos para transplantártelos. Tiene dificultades éticas.

La clonación terapéutica. Embrión reservaría células madre, de 5 o 6 días, repleto de células madre, capaces de convertirse en cualquiera de los 200 tipos celulares que forma el ser humano. Útiles para regenerar fracturas, para grandes quemaduras, infartos, parckinson, alzheimer...panacea para los trasplantes, sin rechazo. Todo esto es ciencia en acción "en mantilla" (investigando). Hay problemas éticos. Hay que abrir el embrión en caja petri. Esto es difícil, hace falta muchos óvulos y luego pocos se desarrolla y luego nuevos llegan a nacer, y de los que nacen presentan muchas anomalías. Las células madres que se utilizan son embrionarias que solo saben dividirse...cancerosas.




                         

GENOMA HUMANO Y HUELLA GENÉTICA

Posiblemente sea unos de los principales mitos de la ciencia moderna. Tenía como finalidad la de secuenciar (conocer el orden en el que se encuentran colocados los nucleótidos) todos los genes, todos los cromosomas, osea, todo el genoma humano.
Esta investigación empezó en 1990, pero se consiguió el genoma en el año 2000, el orden de los nucleótidos en los genes.

(FOTOS DE NUCLEOTIDOS)

Se utilizaron células sanguíneas y espermáticas, se cortaban sus cromosomas en fragmentos que se secuencian con mucha precisión. Luego los genes, los cromosomas y el genoma entero, arrancar, romper, reconstruir y pegar de nuevo. Muy complejo sin ordenadores. Se secuencian 3 mil millones de pares de nucleótidos y se descubrían los 30 mil genes humanos (se creían que habían 100 mil genes porque había 100 mil proteínas). Tenemos pocas más que una rata o una mosca.
Esto se realizó un consorcio público internacional y se reuniron 1100 investigadores. Apareció una empresa privada llamada Celera que quería estudiarla y papentar los genes en busca de beneficio económico. Lo que ocurrió que empezaron a competir. Decidieron hacer tablas. A partir de este momento se descubrió que el 99'5% de todo nuestro ADN era "chatarra genética"...secuencias de nucleótidos sin sentido. Su finalidad es lo de proteger de las mutaciones a los verdaderos genes escondidos entre la chatarra.

También se descubre que el 99'9% de genes son igual en todos los humanos. Nos diferenciamos solo en 0'01%...lo interesante en farmacéutica medicina personalizada. Esto demuestra que no existe la base científica de las razas. La diferencia entre razas es una parte minúscula del 0'01%.


HUELLA GENÉTICA
¿Cómo podemos encontrar las diferencias genéticas entre las personas? Difícil de buscar en ese 0'01%.

En 1985 Alec Jeffrey descubrió que en ciertos fragmentos del ADN existen unas secuencias repetitivas, minisatélites, cuyas repeticiones varian de unas personas a otras...Se origina una especie de código de barras personal, huella genética que es única (para resolver paternidad, identidad, criminalística).

INGENIERÍA GENÉTICA TERAPEUTICA

Esta terapia genética tendría como finalidad curar enfermedades congénitas, causadas por una mutación en un gen que origina una proteína defectuosa (origen de la enfermedad). Se trata de cortar el gen correcto, introducirlo en un vector único, retrovirus (virus capaces de hacer que la integre en su cromosoma).




Las células del paciente que hayan integrado el gen se vuelven sanas siendo reimplantadas y sustituyendo progresivamente a las células alteradas. En humanos en 1989, curar una enfermedad muy grave, deficiencia inmunitaria combinada grave niños burbuja debida a un gen...se está investigando.



        


Esto podría ser el principio de una panacea de muchas enfermedades de difícil tratamiento congénitas o cáncer. Cáncer muy complejo, causado por varias mutaciones...esta terapia génica está bien vista, socialmente sirven para curar, nueva terapia...pero no bien visto hacerlo en células reproductoras...con los gametos, cuyo caso serían heredadas..."hijos a la carta".
A mayor capacidad de hacer análisis genéticos (casos de paternidad, casos de identidad).

Esto es una gran ayuda del diagnostico prenatal. Tiene consecuencia en empresas para trabajar, a los seguros y también los bancos para los prestamos.

TRANSGÉNICOS

Organismo en el que se le ha introducido el gen de una especie. Organismos manipulados genéticamente (OMG).


Los primero OMG, con interés comercial, fueron plantas que se infectaban de forma natural y una bacteria agrobalterium (bacteria que tiene el plasmido libre y con capacidad de integrarse en los cromosomas de las plantas).
Las plantas que no son infectadas con agrobacterium, en lugar de utilizar el plásmido se utilizaba microperdigones de oro, cargados del gen a introducir se bombardea con ellos y algunos se introducen cromosomas. Los tomates no se pudren, algodón y patata resistente a escarabajos... Plantas modificadas genéticamente...alimentos trangénicos, aquellos que contienen aunque solo sean trozos de OMG.
Su finalidad es mejorar la producción de alimentos pero son inocuos para las personas y para el medio ambiente.

En animales se utilizan embriones de hasta 3 días, tienen gran capacidad de integrar genes utilizando como vehículo, vector, los virus. Previamente el virus neutralizado, incapaz de infectar pero si de introducirse ADN celular... realmente inactivos. Importantes fracasos, uso en humanos.

INGENIERÍA GENÉTICA

 la ingeniería genética, es un conjunto de técnicas cuyo objetivo es trasplantar genes entre las especies de seres vivos, algo parecido al "cortar" y "pegar", que empleamos con los procesadores de datos.Las bacterias sintetizan encimas de restricción para defenderse de los virus y lo hacen rompiendo el ADN infeccioso en trozos, reconocen las secuencias de bases nitrogenadas y por allí cortan el ADN, siempre el mismo lugar. Se han aislado 400 tipos y su diferencia es que efectuan el corte en distintos lugares. Con ayuda de estas encimas de restricción podemos aislar un gen determinado.
Se identifica y localiza el gen deseado, se abre el plásmido (pequeño circulo de ADN bacteriano) de la bacteria, se corta el gen y se empalma con el plásmido y se reinserta en la célula bacteriana.

La aplicación práctica resultó tan evidente que en 1972 ya se había conseguido el primer ADN recombinante y en 1973 se obtenía el primer ser vivo manipulado genéticamente: una bacteria a la que se le había introducido un gen de una rana. Había nacido la ingeniería genética.
Podemos crear una bacteria capaz de alimentarse de petroleo pero si esa bacteria se escapa y se pone a vivir en los tanques de gasolina sería peligroso así que se declaró una moratoria de investigación por seguridad.
En 1998 de planteó por primera vez un organismo producido por ingeniería genética. Ahora ya se han creado bacterias que declaran el petroleo, plantas que producen insecticidas o que brillan...
Una de las aplicaciones tuvo lugar en la medicina. Se introdujeron genes humanos en escherichia colí para fabricar sustancias necesarias en tratamienstos médicos. Se comenzó a emplear la hormona del crecimiento que se obtenía de bacterias, ya que era más segura y barata que la extraida del cerebro de cadáveres. Otras hormonas como la insulina, el interferón, una vacuna contra hepatitis, factores de cuagulación sanguínea y muchas otras sustancias se obtienen así.

Hoy en día, los trabajos de ingeniería genética están encaminados a conseguir una bacteria cuyo material genético se sintético, es decir, que su ADN se logre fabricar en el laboratorio. Son los primeros pasos para crear vida artificial.
Ya somos capaces de generar vida de bote, fabricar ADN sintético en el laboratorio, fabricar una bacteria nueva, cambiando el núcleo por otro

MUTACIÓN

Cambio con la secuencia de nucleótidos que produce un cambio en la secuencia de aminoácidos de la proteína en su forma y función. Se producen espontáneamente, contacto con agentes mutágenos o cancerígenos (radiacciones, rayos x, rayos uva...sustancias como el tabaco, amianto..) (ver cáncer).

La mayoría pasan sin manifestarse (el cambio que producen en la proteína no afecta a su forma ni función). Las que se manifiestan suelen ser perjudiciales, producen una enfermedad (diabetes, cambio en la insulina y no funciona con normalidad o cáncer).