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3.13: Biotecnología - Biología

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Entonces, ¿cómo trabaja un científico con el ADN?

Siempre comienza con la secuencia. Una vez que se conoce la secuencia, se puede hacer mucho más. Se pueden aislar, clonar, amplificar y luego usar regiones específicas para ayudarnos.

Métodos biotecnológicos

Biotecnología es el uso de la tecnología para cambiar la composición genética de los seres vivos con fines humanos. Generalmente, el propósito de la biotecnología es crear organismos que sean útiles para los humanos o para curar trastornos genéticos. Por ejemplo, la biotecnología se puede utilizar para crear cultivos que resistan las plagas de insectos o produzcan más alimentos, o para crear nuevos tratamientos para enfermedades humanas.

Biotecnología: la revolución invisible se puede ver en http://www.youtube.com/watch?v=OcG9q9cPqm4.

¿Qué tiene que ver la biotecnología conmigo? Se trata en el siguiente video: http: //www.youtube.com/watch? V = rrT5BT_7HdI (10:01).

La biotecnología utiliza una variedad de técnicas para lograr sus objetivos. Dos técnicas comúnmente utilizadas son la clonación de genes y la reacción en cadena de la polimerasa.

Clonación de genes

Clonación de genes es el proceso de aislar y hacer copias de un gen. Esto es útil para muchos propósitos. Por ejemplo, la clonación de genes podría usarse para aislar y hacer copias de un gen normal para terapia génica. La clonación de genes implica cuatro pasos: aislamiento, ligadura, transformación y selección. Puede ver una animación interactiva sobre la clonación de genes en este enlace: http: //www.teachersdomain.org/asset/...int_geneclone/.

  1. De forma aislada, se usa una enzima (llamada enzima de restricción) para romper el ADN en una secuencia de bases específica. Esto se hace para aislar un gen.
  2. Durante ligadura, la enzima ADN ligasa combina el gen aislado con ADN plasmídico de bacterias. (A plásmido es ADN circular que no es parte de un cromosoma y puede replicarse de forma independiente.) La ligadura se ilustra en Figura debajo. El ADN resultante se llama ADN recombinante.
  3. En transformación, el ADN recombinante se inserta en una célula viva, generalmente una célula bacteriana. Cambiar un organismo de esta manera también se llama Ingeniería genética.
  4. La selección implica cultivar bacterias transformadas para asegurarse de que tengan el ADN recombinante. Este es un paso necesario porque la transformación no siempre es exitosa. Solo las bacterias que contienen el ADN recombinante se seleccionan para su uso posterior.

Ligadura. La ADN ligasa une un gen aislado y un plásmido de ADN. Esto produce ADN recombinante.

La tecnología de ADN recombinante se analiza en los siguientes videos y animaciones: http: //www.youtube.com/watch? V = x2jUMG2E-ic (4.36), http://www.youtube.com/watch?v=Jy15BWVxTC0 (0.50 ), http://www.youtube.com/watch?v=sjwNtQYLKeU (7.20), http: //www.youtube.com/watch? v = Fi63VjfhsfI (3:59).

Los experimentos de Stanley Cohen y Herbert Boyer, pioneros de la ingeniería genética, se explican en el video en https://www.youtube.com/watch?v=nfC689ElUVk. Puede encontrar más información sobre estos pioneros en http://www.dnalc.org/view/16033-Stanley-Cohen-and-Herbert-Boyer-1972.html.

Reacción en cadena de la polimerasa

los reacción en cadena de la polimerasa (PCR) hace muchas copias de un gen u otro segmento de ADN. Esto podría hacerse para producir grandes cantidades de un gen para pruebas genéticas. La PCR implica tres pasos: desnaturalizante, recocido, y extensión. Los tres pasos se ilustran en Figura debajo. Se repiten muchas veces en un ciclo para producir grandes cantidades del gen. Puede ver animaciones de PCR en estos enlaces:

  • http://www.dnalc.org/resources/3d/19-polymerase-chain-reaction.html
  • http://www.teachersdomain.org/asset/biot09_int_pcr/
  • https://www.youtube.com/watch?v=0rQFnbcEsog.
  1. La desnaturalización implica calentar el ADN para romper los enlaces que mantienen unidas las dos cadenas de ADN. Esto produce dos hebras simples de ADN.
  2. El recocido implica enfriar las hebras simples de ADN y mezclarlas con segmentos cortos de ADN llamados imprimaciones. Los cebadores tienen secuencias de bases que son complementarias a los segmentos de las cadenas simples de ADN. Como resultado, se forman enlaces entre las cadenas de ADN y los cebadores.
  3. La extensión ocurre cuando una enzima (Polimerasa taq o ADN polimerasa Taq) añade nucleótidos a los cebadores. Esto produce nuevas moléculas de ADN, cada una de las cuales incorpora una de las cadenas de ADN originales.

La reacción en cadena de la polimerasa. La reacción en cadena de la polimerasa consta de tres pasos. Se necesitan altas temperaturas para que el proceso funcione. La enzima Taq polimerasa se usa en el paso 3 porque puede soportar altas temperaturas.

Resumen

  • La biotecnología es el uso de tecnología para cambiar la composición genética de los seres vivos para fines humanos.
  • La clonación de genes es el proceso de aislar y hacer copias de un segmento de ADN, como un gen.
  • La reacción en cadena de la polimerasa produce muchas copias de un gen u otro segmento de ADN.

Explora más

Utilice este recurso y los videos asociados con este recurso para responder las preguntas que siguen.

  • Reacción en cadena de la polimerasa en www.dnalc.org/resources/spotlight/index.html.
  1. ¿Quién desarrolló la PCR?
  2. ¿Qué permite la PCR?
  3. Describe los 3 pasos involucrados en la PCR.
  4. Aproximadamente, ¿cuántas copias de un segmento específico de ADN se pueden hacer mediante PCR?

Revisar

  1. Definir biotecnología.
  2. ¿Qué es el ADN recombinante?
  3. Identifica los pasos de la clonación de genes.
  4. ¿Cuál es el propósito de la reacción en cadena de la polimerasa?
  5. Describe los tres pasos de la PCR.


Ver el vídeo: BIOTECNOLOGIA. Biologia com Samuel Cunha (Octubre 2022).