¿Cómo se puede modificar el ADN?

Entonces, como ya se dijo, el ADN puede modificarse mediante mutaciones, pero debido al tipo de su pregunta, creo que en este caso debería estar más interesado en las modificaciones epigenéticas (la mayoría de las que siguen a mis preguntas estarán cansadas de sigo teniendo en cuenta la epigenética, lo siento).

Pero como ya dijo “mismo ADN, diferentes tipos de células”. ¿Cómo se puede lograr esto?

Bueno, todas las células tienen el mismo ADN, pero esto no significa que cada parte del ADN se exprese realmente en todas las células, lo que sucede en realidad es que las células comienzan a diferenciarse. Lo que significa que, en general, al principio, todas las células se ven iguales, pero luego comienzan a activar algunos genes y desactivar otros, esto conducirá a un destino celular diferente que finalmente dará como resultado diferentes tipos de células (por ejemplo: células musculares, células de la piel, células neuronales, etc.).

A este respecto, lo importante son las modificaciones que pueden hacer que algunos genes se activen y otros se desactiven, por lo que ingresamos al campo de la epigenética.

En términos generales, la epigenética explica la modificación en la expresión del ADN sin afectar la secuencia del ADN en sí misma, lo que significa que no se produce mutación (sin mutación puntual, sin duplicación, sin dímero de timina).

¿Cómo?

bueno, el ADN es una molécula envuelta alrededor de un núcleo de proteínas llamadas histonas, probablemente has oído hablar de ellas.

Entonces, ¿cómo funciona la expresión génica?

El ADN se transcribe en ARNm y el ARNm en proteína.

¿Qué se necesita para transcribir el ADN? El ARN pol Ii y varios factores que ahora dejaré de lado.

¿Cómo funciona el RNA pol?

Se une al ADN y comienza a sintetizar el ARN utilizando la cadena de ADN como plantilla.

Entonces se une.

Significa que tiene que encontrar físicamente un lugar en el ADN para unirse y comenzar.

PERO el ADN no está desnudo.

Entonces, ¿qué pasa si el lugar no es libre? ¿Qué pasa si el lugar no está disponible o es muy pequeño?

El ARN pol II no se unirá bien o no se unirá en absoluto.

¿Resultado?

Expresión génica inferior o cero

¿Qué rige la disponibilidad de los spots?

Cromatina!

¿Cómo?

La cromatina está hecha de un núcleo de histonas que posee colas aminoacídicas que en realidad pueden modificarse:

esas modificaciones afectan la forma en que la cromatina se envuelve alrededor del ADN y puede distinguir entre:

euchromatina: envuelta libremente alrededor del ADN, permite una buena expresión de los genes

Eterocromatina: bien envuelta alrededor del ADN, “ocupa” las manchas y puede interferir con el ARN pol II.

Diferentes tipos de células, pasan por diferentes modificaciones epigenéticas que pueden afectar su expresión génica y esto eventualmente resultará en su diferenciación en células más especializadas.

antes de concluir, la mayoría de ustedes discutirá: “esto es genial, pero ¿qué pasa con las modificaciones de ADN?”.

¡El ADN también se puede modificar! no mmutated Uno de los ejemplos más conocidos de modificación del ADN es la metilación del ADN, que en la mayoría de los casos es una marca epigenética referida a genes expresados ​​de manera deficiente.

Pero en la mayoría de los casos, cuando se trata de “cómo podemos tener diferentes células con el mismo ADN”, lo que debe tenerse en cuenta son las modificaciones de lo que envuelve el ADN, ya que puede afectar drásticamente la expresión del ADN.

Y esto es epigenética, amigos.

Asumiré por su referencia a muchas células, que su pregunta realmente es: “¿Cómo puede modificar el código genético de un organismo en su conjunto?”.

Primero, distingamos entre las células de su ojo y las células de su piel, por ejemplo. Ambos tipos de células tienen exactamente el mismo ADN, pero ciertas partes del código genético se desactivan en las células de la piel que se activan en las células del ojo y viceversa.

Entonces, ¿cómo desactivar una parte específica del gen o activar un gen específico? El método actual utilizado en algunas terapias génicas es utilizar virus, que tienen la capacidad única de insertar proteínas que alteran genes en las células y “doblar la célula a su voluntad”.

Sin embargo, para cambiar una célula de la piel en la célula de un ojo, necesitaría activar muchos interruptores, no solo un gen. Otro problema es que las celdas se dividen, y es más probable que copien el “valor predeterminado de fábrica” ​​y no el modelo actualizado y modificado. Es como copiar el hardware y luego transferir el software. El problema es que las células pueden dividirse más rápidamente de lo que somos capaces de “instalar” el nuevo software. En este punto, podría estar balbuceando.

Sin embargo, la terapia génica todavía está en su etapa inicial, pero ha mostrado algunos resultados prometedores:

Los investigadores han logrado su primer éxito claro en el uso de la terapia génica para tratar la hemofilia, un trastorno hereditario de la sangre. Diez hombres recibieron una infusión intravenosa única de un virus inofensivo que transportaba un gen para el factor IX, una proteína que coagula la sangre que falta en las personas con hemofilia B. Hasta 18 meses después, los hígados de los hombres están haciendo, en promedio, un 34% del nivel normal. del factor IX. Eso es suficiente para que nueve de los 10 pacientes no hayan tenido episodios de sangrado, informan investigadores hoy en

El diario Nueva Inglaterra de medicina. Además, ocho de los 10 ya no necesitan inyecciones de factor IX cada pocos días. Los ensayos previos de terapia génica para la hemofilia B no funcionaron bien, ya sea porque el sistema inmunitario de los pacientes destruyó las células modificadas o las células no produjeron suficiente factor IX. En el nuevo ensayo, patrocinado por Spark Therapeutics y Pfizer, los investigadores dieron a las células hepáticas de los pacientes el gen para una versión inusualmente potente de la proteína del factor IX. Eso permitió al equipo reducir la dosis del vector, minimizando las respuestas inmunes. Dos pacientes tenían enzimas hepáticas elevadas en reacción al vector, pero esos niveles disminuyeron después de recibir esteroides. Solo el 20% de los pacientes con hemofilia tienen la forma B, pero también se están realizando esfuerzos para utilizar la terapia génica para tratar el tipo más común, la hemofilia A. – La terapia génica detiene los episodios de sangrado en el ensayo de hemofilia.

Innovador ensayo de terapia génica establecido para curar la hemofilia

El ADN puede modificarse naturalmente por mutaciones. Estos son generalmente accidentales. Ahora tienes algo de Darwin. ¿Cómo se manifiesta la mutación en vivo? ¿El nuevo rasgo es bueno para la supervivencia o malo? Por ejemplo, si una jirafa nace con un cuello corto y no puede alcanzar los árboles para alimentarse, es un rasgo indeseable, y este organismo morirá de hambre, por lo que no podrá reproducirse.

Ahora, imaginemos que las jirafas eran una especie de cuello corto y había escasez de alimentos. La jirafa que nace con el cuello largo se alimenta y sobrevive para transmitir este nuevo gen a la próxima generación.

Lea sobre el origen de las especies por Darwin. ¡Es una buena!

Además, el ADN puede ser alterado en el laboratorio por empalme genético.

De muchas maneras. Con frecuencia modificamos el ADN mediante el uso de un proceso llamado Reacción en cadena de la polimerasa (también conocido como PCR, piénselo como copia de Xerox) para insertar, eliminar o cambiar nucleótidos. Esto puede cambiar un codón y, por lo tanto, cambiar la proteína resultante. También podemos modificar el ADN cortándolo en varios lugares usando enzimas especiales de restricción llamadas; piense en ellas como tijeras que solo cortan en ciertos lugares del ADN, donde ocurre una secuencia de reconocimiento de nucleótidos. Eso es un comienzo, pero luego podemos colocar diferentes piezas de ADN en ese lugar si coinciden con los extremos que deja la enzima que corta. Esas son algunas formas comunes en las que podemos modificar el ADN, pero en la célula, un método común para modificar el ADN, que cambia su funcionamiento, se llama ‘metilación’. Esta es la adición de un grupo metilo a uno o más nucleótidos. Los efectos de la metilación son bastante interesantes, especialmente en la investigación del cáncer, pero aún se están investigando, y eso no es algo de lo que yo sepa mucho.

Por natural o artificialmente ambos …

La naturaleza modifica el ADN mediante procesos de cruzamiento y recombinación, mientras que los sistemas de ingeniería genética dirigida permiten la modificación de la molécula de ADN como lo hace Crisper …

En realidad, cuando se trata de modificaciones, tenemos que seleccionar lo que queremos porque las células somáticas y las gónadas son diferentes … La terapia génica es el nuevo sistema en el que se proporciona un nuevo gen funcional para reemplazar el disfuncional …

Cuando queremos producir una nueva progenie por completo, utilizamos métodos de secuenciación de ADN para producir una nueva especie que tenga características de la deseada … Entonces, en realidad depende de qué tipo de modificación y por qué la queremos …

La ingeniería genética es la ciencia que se ocupa de esta categoría …

La epigenética es otra forma de modificar el ADN existente …

Sigue sonriendo

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La radiación, la química, la edad, todos modifican el ADN generalmente para peor.