Fundamentos de Biotecnología y Genética Molecular

La biotecnología es el uso de técnicas para la modificación de organismos vivos. El objetivo principal es la producción de alimentos y bebidas y la obtención de medicamentos.

Herramientas y Procesos Clave

• Enzimas de Restricción: Son enzimas específicas que reconocen en el ADN una pequeña secuencia de bases determinada, que se denomina sitio de restricción, para luego cortar las dos cadenas de nucleótidos dentro de este sitio. Dividen los esqueletos de azúcar-fosfato en ambas cadenas de ADN de dos maneras.
• Técnica de Hibridación del ADN: Consiste en mantener las hebras complementarias del ADN a una temperatura de unos 65°C durante un tiempo prolongado, formándose una nueva hélice con total funcionalidad. Solo ocurre cuando hay complementariedad de bases. Es el proceso más común para detectar un gen particular o un segmento de un ácido nucleico.
• Vectores de Clonación: Son moléculas transportadoras que transfieren y replican fragmentos de ADN que llevan insertados mediante técnicas de ADN recombinante. Además de llevar su propio origen de replicación, deben portar unos genes marcadores que sirvan para su rápida y fácil identificación.

Pasos para la Clonación Genética en Bacterias

Para clonar un gen en una bacteria, se sigue el siguiente procedimiento:

1. Primero se inserta uno o más genes marcadores en el plásmido que se utiliza como vector.
2. Después se aísla el ADN humano y el plásmido.
3. Se mezclan los fragmentos de ADN humano con los plásmidos cortados.
4. Se mezclan los plásmidos con bacterias.
5. Por último, se siembran las bacterias sobre una placa de Petri.

Aplicaciones y Ética

• Biorremediación: Es cualquier proceso que utilice microorganismos, hongos, plantas o las enzimas derivadas de ellos para retornar a un medio ambiente alterado por contaminantes a su condición natural.
• Bioética: Es la aplicación de la ética a la ciencia de la vida.
• Organismo Transgénico: Es aquel que ha sufrido la alteración de su material hereditario por la introducción artificial de un gen.

Comparativa de Teorías Evolutivas

Diferencias entre Darwinismo y Neodarwinismo

Darwinismo Clásico

• Existen diferentes variaciones heredables entre los individuos de una población.
• Nacen más seres de los que pueden vivir (lucha por la supervivencia).
• Algunas variaciones proporcionan a los individuos ventajas a la hora de sobrevivir. La naturaleza selecciona a los individuos mejor adaptados y estos transmitían sus genes a las siguientes generaciones.

Neodarwinismo (Síntesis Moderna)

• La unidad evolutiva es la población al completo.
• La selección produce la reproducción diferencial y la presión ambiental (cantidad de alimentos).
• Las variaciones heredables son las mutaciones, y las ocasionadas por recombinación entre homólogos durante la meiosis.
• La evolución es un cambio gradual en las especies.

Genética de Poblaciones

• Mutaciones: Son cambios que se producen en el material genético. Se producen de manera muy baja y provocan variabilidad genética.
• Recombinación: Es uno de los procesos biológicos más importantes que existen en la naturaleza, puesto que permite mezclar los alelos de los cromosomas homólogos durante la meiosis, por lo que es fuente de variabilidad genética.

Clasificación de Organismos: Reino Protoctista y Reino Fungi

Reino Protoctista

En este reino se incluyen seres de organización eucariótica, como las algas microscópicas y los protozoos.

Algas

• Las algas son seres autótrofos y fotosintéticos que pueden ser unicelulares o formar colonias microscópicas.
• Viven fundamentalmente en medios acuáticos como el mar, donde las algas microscópicas marinas constituyen el fitoplancton.
• El mayor aporte de oxígeno que recibe la atmósfera procede de la actividad fotosintética de las algas.
• La pared celular suele estar constituida por celulosa, además de otros polisacáridos.
• Muchas son móviles gracias a flagelos, y producen gametos móviles durante la reproducción sexual. También se reproducen asexualmente por bipartición.

Protozoos

• Son microorganismos unicelulares sin pared celular, generalmente móviles, heterótrofos, con reproducción sexual o asexual y de vida libre o parásita.
• Los protozoos se clasifican, según su modo de desplazamiento, en cuatro grupos:
  • Sarcodinos: Son protozoos con pseudópodos, y pueden tener o no tener caparazón.
  • Flagelados: Utilizan como medio de locomoción los flagelos.
  • Ciliados: Formados por cilios.
  • Esporozoos: Son protozoos inmóviles, que se dividen por esporulación.

Reino Fungi (Hongos)

Los hongos son organismos eucariotas, unicelulares o pluricelulares, con pared celular. La pared celular contiene quitina, que es un polisacárido. Almacenan glucógeno como sustancia de reserva glucídica. La mayoría de ellos son saprófitos y viven en el suelo.

Reproducción y Estructura

• En los hongos unicelulares, la reproducción es asexual y por gemación.
• Los hongos pluricelulares producen esporas, que al germinar originan unos filamentos celulares llamados hifas, en las que las células pueden estar completa o incompletamente separadas formando así hifas tabicadas o sifonadas.
• El conjunto de hifas forma el micelio.
• Algunas hifas generan esporas asexuales (por mitosis en conidios o esporangios) o esporas sexuales (que se originan en basidios o en ascas). La reproducción sexual tiene lugar por esporas sexuales.

Tipos de Hongos

• Mohos: Son hongos filamentosos que constituyen micelios de hifas tabicadas.
• Hongos Mucosos: Son microorganismos que presentan características tanto de los hongos como de los protozoos. Todos son heterótrofos y se reproducen por esporas.
• Levaduras: Son hongos unicelulares que forman colonias de células ovales. Se reproducen por gemación.

Agentes Infecciosos Subvirales

• Viroides: Son los agentes infecciosos más pequeños que existen. Están formados por fragmentos de ARN monocatenario.
• Priones: Son moléculas infecciosas de proteínas que se sitúan en la membrana de las neuronas. Son la causa de enfermedades como el Kuru en el humano, entre otras.