Biotecnologia: Aplicacions i implicacions
ADN → àcid desoxiribonucleic
Emmagatzema i transmet la informació genètica cada generació.
Està format per la unió de nucleòtids
Cada nucleòtid conté desoxiribosa, àcid fosfòric i una base nitrogenada (adenina, guanina, citosina, timina).
Localització i estructura
Es localitza al nucli de les cèl·lules. A les eucariotes té forma de doble hèlix i a les procariotes lineal.
Descobriment de la seva estructura: va ser possible gràcies als estudis de Rosalind Franklin que va descobrir l’estructura de l’ADN però pel fet de ser dona, qui va rebre el premi va ser per Watson i Crick.
ARN → àcid ribonucleic
Encarregat de traslladar la informació. Es sol donar en els virus. També està format per la unió de nucleòtids que contenen la ribosa, àcid fosfòric i la base nitrogenada (adenina, citosina, guanina, timina).
Gens i proteïnes
Gen
És un fragment de l’ADN que conté la informació genètica. Consta dels genotips (no es veuen) i els fenotips (allò que es veuen). Transmet els caràcters hereditaris gràcies als gàmetes.
Genoma
Conté la informació genètica per produir una proteïna. Contenen instruccions per sintetitzar proteïnes. Forma part del genoma que és un conjunt de gens i el que determina el conjunt de proteïnes que fabriquen les cèl·lules.
Biotecnologia
La biotecnologia en diferents sectors
- Salut i farmacèutic → crear vacunes, anticossos, producció de fàrmacs, nous tractaments de malalties…
- Agrícola → conreu de plantes, cereals sense gluten, nous bancs de llavors…
- Veterinari → Aplicació de clonatge reproductiu, noves vacunes per animals, millor diagnòstic de malalties…
- Marí → utilització de plantes i organismes per obtenir fàrmacs, peixos de creixement més ràpid, preservació d’espècies…
- Alimentació → millorar la qualitat i seguretat dels aliments, nous aliments i ingredients…
- Industrial → biodetergents, desenvolupament productes sostenibles…
- Medi ambient → eliminació contaminants del sòl i dels petroli de les marees negres i metalls pesants.
Clonatge ADN
Agafes el plasmidi aïllat i l’introdueixes el tros d’ADN que t’interessa (el gen desitjat). Un cop tens el plasmidi amb el nou gen, l’introdueixes a lloc corresponent on es multiplicarà i podrà crear clons. Es manipula i transfereix gens entre organismes. És necessari disposar de còpies de gens.
Productes farmacèutics obtinguts per enginyeria genètica
Va permetre el desenvolupament de noves indústries com ara la biotecnològica o la bioindustria.
Productes principals:
- Hormones → com per exemple la insulina utilitzada per a la diabetis
- Factor VIII de la coagulació → la falta d’aquest factor produeix l’hemofilia A.
- Vacunes per crear anticossos
- Factors estimulants de l'hematopoiesi per a l’anèmia
- Molècules antivíriques i interferó humà pel tractament de l'esclerosi múltiple
- Antibiòtics → per a eliminar bacteris en processos d’infecció.
Aplicacions industrials de la biotecnologia
Les aplicacions principals derivats de l'ús de microorganismes (fongs i bacteris) produïts per enginyeria genètica.
Ús de microorganismes i enzims en la indústria
Producció de detergents → detergents que eliminen taques a baixes temperatures sense fer malbé la roba, Indústria alimentària, Indústria tèxtil → per fer texans de diferents tonalitats, Microorganismes probiòtics → milloren salut gastrointestinal, Producció de biodiesel → ús de cereals com a combustible el que provoca una malgastació d’aliments.
Aplicacions terapèutiques de la biotecnologia
Teràpia genètica → procediment d’enginyeria genètica basat en l’ADN recombinant. L’objectiu que té és tractar malalties provocades per un gen defectuós. Consisteix en introduir el gen funcional o terapèutic per substituir el gen defectuós.
Biotecnologia, alimentació i agricultura
Enginyeria genètica → permet la modificació d’un organisme per mitjà de la incorporació al genoma d’un gen d'altres organismes per tal d’aconseguir característiques noves. Transgènics → organismes que han estat modificats genèticament.
Plantes transgèniques
El gen es pot transferir mitjançant la pistola de gens → dispara proporcions microscòpiques d'ADN que s’introdueixen al nucli. Millores conreus transgènics: Augmentar el rendiment i producció d’aliments, Resistència a plagues i malalties per tal de reduir l’ús d'herbicides, Millora la qualitat dels aliments com l’arròs daurat, Tolerància a condicions ambientals adverses, Producció proteïnes d’interès farmacèutic, Producció de plantes ornamentals. Tot i això, pot provocar efectes negatius com ara desenvolupament de malalties a llarg termini, invasió dels ecosistemes.
Animals transgènics
Obtenció d’òrgans per fer trasplantaments, Creixement més ràpid, Augment de la producció de proteïnes d’interès farmacèutic.
Tècniques de clonatge cel·lular
Clonatge → Procediment pel qual es poden obtenir còpies genèticament idèntiques d’un gen, cèl·lula o individu. Cada còpia s'anomena clon.
Les cèl·lules mare
El clonatge terapèutic és aquell que pretén obtenir cèl·lules mare per poder utilitzar-les amb finalitats terapèutiques per substituir teixits i òrgans que han estat danyats.
Reproducció assistida
Conjunt de tècniques biològiques i mèdiques que faciliten o substitueixen el procés de reproducció en cas de que no pugui donar-se naturalment. Es dona degut a la infertilitat d’algun de la parella i s’apliquen tècniques de fecundació o d’obtenció d’òvuls i espermatozoides per poder resoldre aquest problema i que es pugui donar la reproducció assistida.
Mosquits transgènics (Zika)
Es va modificar genèticament el mascle per tal de fer-lo estèril i així no poder tenir fills, si es tenien fills morien abans de passar a la fase adulta per tal de que no poguessin contagiar el virus.