Guia completa d'enginyeria genètica, bacteris i virus

Enginyeria Genètica i Organismes Modificats

Organisme transgènic: Són un tipus d'OMG que incorporen gens d'una altra espècie (gens exògens).

Organisme modificat genèticament (OMG): Qualsevol organisme amb el seu ADN alterat artificialment, ja sigui per modificació pròpia, eliminació o inserció de gens.

Fases per obtenir un organisme transgènic

1. Transferència de gens exògens: S'introdueix el gen a l'organisme receptor.
2. Selecció d'individus transgènics: Després de la transferència, s'ha d'identificar i seleccionar aquells que han incorporat correctament el gen exogen.
3. Reproducció dels individus transgènics: Una vegada seleccionats, els individus es reprodueixen per obtenir una població amb el gen d'interès.

Mecanismes d'introducció de gens exògens

• Microinjeccions: Sota un microscopi, una agulla fina injecta ADN dins del nucli d'una cèl·lula.
• Agrobacterium: Un bacteri que naturalment transfereix ADN a les plantes. S'ha modificat per a la transferència de gens d'interès.
• Vectors: Entitats que poden transportar ADN estranger a una cèl·lula. Tenim:
  • Plasmidis: Cercles petits d'ADN que es poden replicar independentment del cromosoma bacterià.
  • Virus: Poden ser modificats per portar gens d'interès en comptes del seu propi material genètic.

ADN recombinant i eines

L'ADN recombinant és una molècula d'ADN formada per la unió de dos fragments d'origen diferent: el gen que interessa clonar (insert) i una molècula d'ADN que actua com a transportadora (vector) per introduir el gen en les cèl·lules hoste. Aplicacions: elaborar genoteques i produir organismes transgènics.

Enzims de restricció: Són endonucleases, enzims capaços de trencar els enllaços fosfodièster entre els nucleòtids. Reconeixen seqüències de 4 a 6 nucleòtids i les tallen. En bacteris, és un sistema de defensa.

Clonació cel·lular i PCR

La clonació d'ADN té com a objectiu produir còpies exactes d'una molècula d'ADN. El procés implica l'obtenció del fragment d'interès (PCR, digestió o síntesi), la inserció en un vector, la transformació en cèl·lules hoste (bacteris) i la selecció mitjançant marcadors de resistència.

Reacció en cadena de la polimerasa (PCR): Tècnica que permet clonar un fragment d'ADN milers de milions de vegades en poques hores. Utilitza ADN polimerasa i encebadors. Fases: 1. Desnaturalització (separació de cadenes), 2. Hibridació (unió d'encebadors), 3. Elongació (replicació).

Microbiologia: Bacteris i Virus

Bacteris

Es classifiquen segons la seva forma: bacil (allargat), coc (bola) i espiril. La paret bacteriana determina la seva classificació mitjançant la tinció de Gram:

• Gram positiu: Paret gruixuda de mureïna i àcids teicoics. Es tenyeixen de blau.
• Gram negatiu: Paret fina de mureïna amb membrana externa. Es tenyeixen de vermell.

Reproducció bacteriana: Conjugació (via pilus sexual), Transducció (via bacteriòfag) i Transformació (incorporació d'ADN del medi).

Virus

Estructura: Genoma víric (ADN o ARN), càpsida (coberta proteica) i, a vegades, coberta membranosa.

Cicles vírics:

• Cicle lític: El virus entra, es multiplica i la cèl·lula es trenca (lisi).
• Cicle lisogènic: El DNA viral s'integra al de l'hoste (profag) i es replica sense destruir la cèl·lula immediatament.

Virus de la sida (Retrovirus): Utilitza la transcriptasa inversa per convertir ARN viral en ADN, que s'integra al genoma de l'hoste.

Viroides i Prions

Són molècules orgàniques complexes: els viroides són ARN circular que infecta plantes, i els prions són proteïnes anormals que causen malalties neurodegeneratives.

Control de microorganismes i malalties

Esterilització: Eliminació total de microorganismes (física o química).
Aïllament: Separació d'un microorganisme d'una població mixta (sembra per estria).
Cultiu: Medi que permet la supervivència i multiplicació (ex. agar-agar).

Malalties infeccioses: Causades per patògens. La resistència als antibiòtics és un problema creixent causat per mutacions o transferència horitzontal de gens. La CMI (Concentració Mínima Inhibidora) mesura l'eficàcia d'un antibiòtic mitjançant l'antibiograma.