Conceptes Clau de Genètica i Aplicacions en Biotecnologia

Conceptes Fonamentals de Genètica

Genètica Mendeliana i Herència

• Gen: Unitat de l'herència; unitat d'informació hereditària que controla un caràcter determinat.
• Hipòtesi de Mendel: Els factors hereditaris mantenen la seva individualitat al llarg de les generacions.

Terminologia Clau

• Fenotip: Caràcter manifestat.
• Genotip: Factors hereditaris que es reben dels progenitors.

Estructura Cel·lular: Cromatina i Cromosomes

Cromatina: Substància present en els nuclis de les cèl·lules. Quan es condensa en filaments a través de la mitosi (divisió cel·lular), apareixen els cromosomes, que són filaments de cromatina.

Flux de la Informació Genètica

El Paper de l'ARN com a Intermediari

L'ARN és l'intermediari entre l'ADN i la proteïna. L'ADN transcriu el missatge codificat a l'ARN missatger (ARNm).

Procés en Cèl·lules Eucariotes

En les cèl·lules eucariotes, l'ARNm format sobre l'ADN surt del nucli a través dels porus de la membrana nuclear i arriba al citoplasma. Allà s'adhereix a un ribosoma, on serà llegit i traduït.

ARN de Transferència i Síntesi de Proteïnes

L'ARN de transferència (ARNt) selecciona un aminoàcid específic per a cada grup de tres nucleòtids de l'ARNm. Allà es van enganxant altres aminoàcids d'acord amb la informació codificada i es forma una cadena d'aminoàcids.

Biotecnologia i Enginyeria Genètica

Què és la Biotecnologia?

La biotecnologia (des de 1975) és la indústria resultant d'aplicar l'enginyeria a l'obtenció de productes comercials (p. ex., insulina: Humilina).

Exemples de Productes Biotecnològics

• Proteïnes:
  • Interferó humà (tractament d'esclerosi múltiple).
  • Hormona del creixement (tractament del nanisme; abans extreta de cervells de cadàvers, molt cara).
  • ADN polimerasa (fibrosi quística).
  • Vacunes basades en proteïnes (Hepatitis B).
  • Quimosina (elaboració de formatges durs).
  • Somatotropina i l'hormona del creixement bovina.
  • Lipolasa (eficàcia per a la brutícia).
  • Subtilisina (resistent al lleixiu i a altes temperatures).

Organismes Modificats Genèticament (Transgènics)

Els transgènics són organismes modificats genèticament que porten un gen estrany. Aquest procés utilitza"pinces genètique" (biotecnologia).

Aplicacions dels Transgènics

• Obtenció de bacteris superdegradadors de taques de petroli.
• Bacteris productors de plàstics biodegradables.
• Plantes amb resistència a insectes, evitant l'ús de pesticides.

Avenços en Medicina i Identificació

Cèl·lules Mare

Les cèl·lules mare són cèl·lules no diferenciades susceptibles de convertir-se en cèl·lules d'altres tipus de teixit (cèl·lules cardíaques, de la pell, etc.).

Tipus de Cèl·lules Mare

• Embrionàries: Procedents d'embrions excedents de la fertilització in vitro.
• Procedents de cordó umbilical.
• Induïdes: De cèl·lules adultes de la pell.

Clonació i Empremta Genètica

Els clons són una còpia de qualsevol ésser viu. El genoma dels clons és idèntic al del seu progenitor.

El virus pot actuar com a missatger extraordinari si reemplacem el seu material genètic pel necessari.

Mètodes d'Identificació

L'empremta genètica utilitza mètodes d'identificació basats en repeticions de pocs nucleòtids (repeticions de tàndem curtes).

Aplicacions: proves de paternitat i compatibilitat d'òrgans.