LA MANIPULACION GENTICA 

Son unas técnicas que permiten la transferencia programada de genes entre distintos organismos. Consiste en una reunión artificial de moléculas de DNA con la finalidad de aislar genes o fragmentos de DNA, clonarlos e introducirlos en otro genoma para que se expresen. La ingeniería genética se puede describir como la formación de nuevas combinaciones de genes por el aislamiento de un fragmento de DNA, la creación en él de determinados cambios y la reintroducción de este fragmento en el mismo organismo o en otro. Cuando los genes nuevos son introducidos en las plantas o animales, los organismos resultantes pasan a llamarse transgénicos y los genes introducidos transgenes. La manipulación genética como tal no es una ciencia, sino un compendio de técnicas para aislar y modificar los genes.

También se conoce con el nombre de técnica del ADN recombinante. Se refiere a todos los procedimientos por los cuales una molécula de ADN es cortada en un lugar determinado y luego "pegada" (con el mismo u otro fragmento) mediante el uso de ciertas enzimas de existencia natural en microorganismos (enzimas de restricción ligasas); también se refiere a procedimientos para multiplicar una molécula determinada de ADN (o un fragmento de ella), mediante su incorporación a elementos autor reproducibles en microorganismos.

La manipulación genética no es una sola cosa, sino un conjunto de técnicas:

• Extracción del DNA
• Transcriptasa inversa
• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
• Hibridación molecular de los ácidos nucleicos: Southern blot, Northern blot y Dot Blot
• Clonación

Técnicas

Extracción del DNA. Para poder extraer el DNA de una célula hay que romper sus membranas plasmáticas y nuclear por lisis. Posteriormente, para evitar que el DNA sea digerido por la célula se añade una mezcla de proteasas y RNAasas que nos depuran toda la mezcla quedándonos sólo con el DNA de la célula. Posteriormente para usar el DNA habrá que fragmentarlo con enzimas de restricción para coger sólo el fragmento que necesitamos. Después para poder trabajar tenemos que multiplicar las copias de este fragmento de DNA. Esto lo podemos hacer de dos maneras: usando la maquinaria de un microorganismo (bacterias) o por PCR.

Transcriptasa inversa. Cuando estudiamos el gen que sintetiza una proteína que conocemos, podemos obtener su RNAm. Este RNAm lo tratamos con una enzima transcriptasa inversa que hace una copia del RNA a DNA. Este DNA se puede usar luego para lo que queramos.

Reacción en cadena de la polimerasa (PCR).- Es un método rápido, sencillo y cómodo de obtener múltiples copias de un fragmento de DNA conocido.

Hibridación molecular de los ácidos nucleicos.- Son sistemas para identificar secuencias de DNA o de RNA en un genoma o en una genoteca a partir de una sonda o de algún tipo de pista. La técnica de Southern sirve para identificar DNA; la técnica de Northern es para RNA y la de Dot Blot para las dos moléculas.

Clonación. Consiste en obtener dos individuos genéticamente iguales, esto es, con la misma dotación genética nuclear.

Concepto de ética

Reiser y Weitman, en una reflexión sobre los valores éticos de la ciencia, definen la ética como la "disciplina que establece criterios y métodos para decidir si las acciones son correctas o equivocadas". Para ello, la ética define los valores esenciales que guían hacia las acciones correctas, y establece reglas, pautas, y políticas que conducen y sustentan tales valores. El conocimiento del ámbito y del discurso de la ética es clave para los profesionales relacionados con la ciencia (y desde luego los profesionales de la salud lo son) porque la ciencia en sí misma esta fundamentalmente basada en valores éticos, especialmente en la veracidad y en el beneficio para otros.

El valor de la ciencia para beneficiar a otros ha sido reconocido desde la antigüedad, dado que se ha asumido que el conocimiento y la verdad son inherentemente buenos y son una fuente de bien. Históricamente, la capacidad de beneficiar a la humanidad ha sido considerada como una marca importante del conocimiento y como una medida de su valor.

Cuestiones éticas de la manipulación genética de seres humanos: 

El objeto del análisis genético, es decir la investigación del genoma, representa un hecho claramente positivo. Como en cualquier otra ciencia, de este modo se obtienen nuevos conocimientos. Sin embargo, en algunos casos, un análisis genético puede tener como objetivo un tratamiento que como consecuencia del diagnóstico obtenido puede conducir al aborto. Por esto para determinar la licitud de estas actuaciones hay que preguntarse cuál es el fin de las mismas. Los análisis prenatales sirven para determinar si un embrión lleva o no una tara genética en familias en las que los padres son susceptibles de transmitir a su hijo cualquier defecto genético. El estudio puede prevenir futuras actuaciones terapéuticas, en este caso es éticamente lícito, porque se busca un fin terapéutico en el análisis.

desde un punto de vista meramente científico. Pero a pesar de este éxito, aún quedan muchas dudas científicas:

• ¿Puede ser usado este método en otras especies?

• ¿Afectará el imprinting génico a la técnica de transplante nuclear?

• ¿Qué edad tiene el ser que hemos creado?

• ¿Se acumulan las mutaciones en el nuevo ser?

Pero, a pesar de todo, se ha producido un gran revuelo en el público general, debido a las amplias posibilidades teóricas que plantean estas técnicas.

En los animales, la investigación de la clonación por transferencia nuclear, podría proporcionar información que sería útil en biotecnología, medicina y ciencia básica. Algunas de los éxitos inmediatos en estas investigaciones serían:

• Generar grupos genéticamente iguales de animales para la investigación.

• Propagar grupos de animales más beneficiosos para fines específicos.

• Mejorar la eficacia de la generación y propagación de animales transgénicos.

• Producir determinadas alteraciones genéticas en determinados animales

• Perseguir conocimientos básicos sobre la diferenciación celular.

LOS GASES

se denomina gas al estado de agregación de la materia compuesto principalmente por moléculas no unidas, expandidas y con poca fuerza de atracción, lo que hace que los gases no tengan volumen definido ni forma definida, y se expandan libremente hasta llenar el recipiente que los contiene

LAS LEYES DE LOS GASES

• Ley de Avogadro: Esta ley, descubierta por Avogadro a principios del siglo XIX, establece la relación entre la cantidad de gas y su volumen cuando se mantienen constantes la temperatura y la presión. Recuerda que la cantidad de gas la medimos en moles. 
  
  
  
  
  
  El volumen es directamente proporcional a la cantidad de gas:

  •Si aumentamos la cantidad de gas, aumentará el volumen.
  •Si disminuimos la cantidad de gas, el volumen disminuye.

A continuación supondremos que aumentamos la cantidad de gas. Esto quiere decir que al haber mayor número de moléculas aumentará la frecuencia de los choques con las paredes del recipiente lo que implica que la presión dentro del recipiente es mayor que la exterior y esto provoca que el émbolo se desplace hacia arriba inmediatamente. Al haber ahora mayor distancia entre las paredes (es decir, mayor volumen del recipiente) el número de choques de las moléculas contra las paredes disminuye y la presión vuelve a su valor original.

la ley de Avogadro también se puede expresar así:

Supongamos que tenemos una cierta cantidad de gas n₁ que ocupa un volumen V₁ al comienzo del experimento. Si variamos la cantidad de gas hasta un nuevo valor n₂, entonces el volumen cambiará a V₂, y se cumplirá:

EJEMPLO:

puede aplicarse por ejemplo a cuando llenamos un globo y lo dejamos escapar, por lo que el comportamiento del gas dentro del globo seguirá un comportamiento que describe la ley de Avogadro.

• Ley de Boyle: Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte.

El volumen es inversamente proporcional a la presión:

• Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
• Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes. Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la presión. Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor. La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.

la expresión matemática de esta ley es:

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V₁ que se encuentra a una presión P₁ al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V₂, entonces la presión cambiará a P₂, y se cumplirá:

EJEMPLO:

El airbag, cuando se le aumenta el volumen se aumenta la presión. Pistones de motor en el automóvil, existe un cambio de volumen en el pistón que genera cambios de presiones, los cuales mueven al mismo. Los tanques de buceo, al recibir más presión por el agua hace que el volumen de oxígeno disminuya.

• Ley de Charles: En 1787, Jack Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de una muestra de gas a presión constante y observó que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriar el volumen disminuía.

El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:

• Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.
• Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.

Cuando aumentamos la temperatura del gas las moléculas se mueven con más rapidez y tardan menos tiempo en alcanzar las paredes del recipiente. Esto quiere decir que el número de choques por unidad de tiempo será mayor. Es decir se producirá un aumento (por un instante) de la presión en el interior del recipiente y aumentará el volumen (el émbolo se desplazará hacia arriba hasta que la presión se iguale con la exterior). Lo que Charles descubrió es que si la cantidad de gas y la presión permanecen constantes, el cociente entre el volumen y la temperatura siempre tiene el mismo valor.

Matemáticamente podemos expresarlo así:

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V₁ que se encuentra a una temperatura T₁ al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V₂, entonces la temperatura cambiará a T₂, y se cumplirá:

EJEMPLO:

Si se tapa una botella que contiene un poco de agua, con ayuda de un globo adherido a su boquilla, y se somete a calentamiento (mayor temperatura), los vapores generados por el agua inflarán el globo (mayor volumen). Si posteriormente la botella se coloca dentro de un envase con hielo (menor temperatura), se observa como el globo se comprime (disminuye su tamaño).

• Ley de Gay-Lussac: Fue enunciada por Joseph Louis Gay-Lussac a principios de 1800. Establece la relación entre la temperatura y la presión de un gas cuando el volumen es constante.

La presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:

• Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.
• Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.

Al aumentar la temperatura las moléculas del gas se mueven más rápidamente y por tanto aumenta el número de choques contra las paredes, es decir aumenta la presión ya que el recipiente es de paredes fijas y su volumen no puede cambiar. 

Gay-Lussac descubrió que, en cualquier momento de este proceso, el cociente entre la presión y la temperatura siempre tenía el mismo valor:

Supongamos que tenemos un gas que se encuentra a una presión P₁ y a una temperatura T₁ al comienzo del experimento. Si variamos la temperatura hasta un nuevo valor T₂, entonces la presión cambiará a P₂, y se cumplirá:

EJEMPLO:

la verificación de la presión de las llantas de un coche; en bajas temperaturas, ésta disminuye; por ello, es necesario llenar las llantas de aire para incrementar la presión, para que se pueda usar el coche de manera segura.

• Ley combinada de los gases:

Esta ley se relaciona con el volumen, temperatura y presión. Al relacionarlos, dan origen a una constante: la masa del gas no varía. Esta se llama así porque combina las leyes de Boyle, Charles y Gay-Lussac en una única ecuación. Esta ley establece la relación entre temperatura, presión y volumen de un gas.

• Ley gases ideales: 

Los gases son complicados. Están llenos de miles de millones moléculas energéticas de gas que pueden colisionar y posiblemente interactuar entre ellas. Dado que es difícil describir de forma exacta un gas real, la gente creó el concepto de gas ideal como una aproximación que nos ayuda a modelar y predecir el comportamiento de los gases reales.