Cinencias Genomicas Biotecnologia Y Bioseguridad

CIENCIA GENÓMICA, BIOTECNOLOGÍA Y BIOSEGURIDAD

Una célula bacteriana como la E. coli, son organismos unicelulares donde no existe el núcleo conteniendo el material genético, es un solo cromosoma que mide 1 mm.

Metabolismo y redes metabólicas celulares

Las reacciones de las vías y redes catabólicas inician con el transporte de nutrientes que son la fuente de carbono y energía, por ejemplo la glucosa. En una serie de reacciones químicas se generan metabolitos precursores y se extrae energía a partir del azúcar, también se producen moléculas biológicas de alta energía como el ATP. Las reacciones de las vías y redes anabólicas utilizan estos elementos y los demás tipos de nutrientes para sintetizar nuevos componentes celulares. Las vías catabólicas y anabólicas, están reguladas de manera concertada.

Red metabólica central y metabolitos (nodos) precursores

Las vías o glicolítica de las pentosas fosfato y de los ácidos tricarboxílicos generan los 12 metabolitos que son precursores de casi todos los componentes celulares, estos compuestos de carbono son los nodos más importantes y más utilizados, conjuntamente con el ATP y el H2O, en el funcionamiento de la red metabólica celular.

Síntesis de macromoléculas a partir de monómeros

Una parte importante de las reacciones anabólicas participan en la síntesis de unidades moleculares llamadas monómeros. Estas moléculas son ensambladas en reacciones de polimerización y como resultado da la síntesis de macromoléculas que cumplirán diferentes funciones en la célula. Las macromoléculas son grandes moléculas poliméricas tipo collares, donde cada cuenta es uno de los monómeros. Hay macromoléculas como las proteínas formadas por 20 diferentes monómeros llamados aminoácidos o como el DNA formado por solo 4 tipos de monómeros que se llaman desoxiribonucleótidos.

En el organismo humano, las proteínas se sintetizan en los ribosomas que se encuentran en el retículo endoplasmático. En las mitocondrias se fabrica el ATP.

El ser humano tiene 24 cromosomas en los que se encuentran los 35 mil genes. Cada cromosoma está compuesto por una molécula de DNA a la que se le asocian proteínas. En cada célula humana hay 2 copias de cada cromosoma (diploides) con excepción de los gametos, esperma y óvulo, donde sólo hay una copia (haploides).

El gene es un segmento de la molécula de ADN que forman los cromosomas. Los nucleótidos se forman por una base púrica o pirimídica, una molécula de desoxirribosa y una molécula de fosfato. La asociación de pares de nucleótidos complementarios en el ADN.

El ADN es una macromolécula formada por miles de nucleótidos, el genoma humano tiene 3350 millones de pares de nucleótidos en los 24 cromosomas. Se conoce como mutación a un cambio a nivel de la secuencia original del ácido desoxirribonucléico

Mediante la trascripción la célula es capaz de sintetizar una copia de un gene específico, en una molécula de ARN mensajero. La información de este mensajero es luego traducida en una proteína específica.

Las nucleasas, son proteínas, para “cortar” el DNA y La las ligasas son proteínas para “unir” dos fragmentos de ADN que pueden ser de dos organismos de diferentes orígenes.

Técnicas de construcción de organismos transgénicos

Los plásmido, son moléculas circulares de DNA con aproximadamente 4000 pares de nucleótidos, el pBR322 se utiliza como herramienta para la clonación molecular de material genético.

La Ingeniería Genética o metodología del DNA recombinante, es un conjunto de métodos y herramientas que permiten la manipulación in vitro, y la edición molecular, del material genético de los organismos vivos.

El primer experimento de clonación molecular de DNA de rana, realizado por Boyer y Cohen permitió la incorporación y estabilización de material genético de rana en la bacteria E. coli. Así se generó el primer organismo transgénico, esto fue es posible porque el DNA de la rana, de la bacteria y de cualquier otro organismo, incluyendo al hombre, tiene la misma estructura general y por ello es posible “editarlo a nivel molecular”. La diferencia entre todos los DNA es la secuencia de sus nucleótidos.

Biobalística es la aceleración supersónica de macropartículas de oro o tungsteno recubiertas de DNA, mediante el uso de una pistola de aire, permite la introducción de DNA a células vegetales y su eventual integración en los cromosomas. La regeneración de plantas transgénicas a partir de las células bombardeadas es posible gracias al uso de técnicas de cultivo de tejidos.

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