Últimos avances en el campo de la genética y la biotecnología

¡Lee este artículo para conocer los últimos desarrollos en el campo de la genética y la biotecnología!

Investigación con células madre:

yo. Primer banco de células madre:

El primer banco de células madre del mundo se abrió en el Reino Unido en 2004. El centro crecerá y almacenará células madre para el uso de la investigación médica.

Cortesía de la imagen: english.nu.ac.th/assets/Doctor-of-Philosophy-Program-in-Agricultural-Biotechnology.jpg

Las dos primeras líneas de células madre que se depositarán son de King's College, Londres y del Centro para la Vida, un centro de investigación en New Castle. Las líneas de células madre se descubrieron a partir de embriones humanos tempranos, a partir de tejido donado por pacientes sometidos a tratamientos de fertilidad.

El Instituto Nacional alberga el banco de células madre, que es único ya que planea almacenar toda la gama de líneas de células madre: embrionarias, fetales y adultas.

ii. Cordón umbilical: una fuente más rica de células madre:

Según los hallazgos de un equipo de investigación en la Universidad Estatal de Kansas en los EE. UU., Las células de la matriz del cordón umbilical animal y humano, conocidas como gelatina de Wharton, son fuentes ricas y fácilmente disponibles de células primitivas y exhiben las características reveladoras de todas las células madre.

Se encontró que el cordón umbilical humano y las células de la matriz se diferenciaban en neuronas, como en el caso del cordón umbilical de los cerdos. Según los investigadores, las células de la matriz del cordón umbilical podrían proporcionar a la comunidad de investigación científica y médica una fuente no controvertida y fácilmente alcanzable de células madre para desarrollar tratamientos para diversas enfermedades, como la enfermedad de Parkinson, los accidentes cerebrovasculares, las lesiones de la médula espinal y los cánceres.

La gelatina de Wharton es el tejido conectivo gelatinoso que solo se encuentra en el cordón umbilical. La gelatina proporciona resistencia y flexibilidad al cordón, y protege los vasos sanguíneos en el cordón umbilical de la compresión. A medida que se forma un embrión, algunas células muy primitivas migran entre la región donde se forma el cordón umbilical y el embrión.

Algunas células primitivas podrían permanecer en la matriz más adelante en la gestación o seguir allí incluso después de que nazca el bebé. El equipo sugiere que la gelatina de Wharton podría ser un reservorio de las células madre primitivas que se forman poco después de que el óvulo es fertilizado.

iii. Células madre de embriones: nuevas posibilidades:

Los informes publicados en 2006 dicen que los científicos han encontrado una nueva fuente de células madre: el líquido que rodea a los bebés en desarrollo en el útero. Los científicos han creado una línea de células madre a partir de un embrión humano que había dejado de desarrollarse naturalmente y por lo tanto se consideraba muerta.

Otra técnica más es tomar una sola célula de un embrión en etapa temprana y usarla para sembrar una línea de células madre. Bajo la nueva técnica, el resto del embrión se convertirá en un humano sano. En junio de 2007, los investigadores desarrollaron células madre embrionarias humanas utilizando un método no controvertido que no dañó a los embriones.

Dijeron que habían cultivado varias líneas, o lotes, de células con una sola célula tomada de un embrión, que luego se congelaron ilesas. Estas fueron las primeras líneas celulares embrionarias humanas en existencia que no resultaron de la destrucción de un embrión.

Estas células tomadas de embriones de un día de edad podrían proporcionar una manera de regenerar todo tipo de tejidos, sangre e incluso órganos. Y estudiarlos podría ayudarles a aprender a reprogramar células comunes. El enfoque podría evitar objeciones a la investigación con células madre embrionarias humanas.

iv. Uso de células madre adultas para pacientes cardíacos:

El tratamiento de pacientes cardíacos mediante la inyección directa de células madre adultas en sus corazones, en lugar de suministrar células madre adultas a través de una arteria con un catéter, es un esfuerzo innovador que aumenta la capacidad de bombeo de sangre del corazón en poco tiempo. Da como resultado el crecimiento de nuevos vasos sanguíneos solo tres a seis meses después de la inyección de las células madre.

Se han realizado ensayos clínicos para demostrar esto en el Centro Médico de la Universidad de Pittsburgh. El procedimiento consiste en la inyección de células madre en los músculos 'debilitados' del corazón, ya que la regeneración solo es posible en estos músculos.

v. Terapia de inyección de células madre:

En 2005, el Instituto de Ciencias Médicas All India (AIIMS, por sus siglas en inglés), con sede en Delhi, ha marcado el primer lugar mundial en medicina pionera de células madre mediante el método de inyección. El AIIMS logró esta hazaña después de una investigación pionera de dos años durante los cuales varios pacientes cardíacos recibieron inyecciones de células madre. Tales pacientes incluyeron una niña de siete meses a la que se administró la inyección de células madre. Los médicos inyectaron células madre de un hueso en la pierna del bebé en su corazón.

Los médicos en el AIIMS encontraron que en el caso de 35 pacientes que fueron tratados con inyección de células madre, después de 6 meses, el 56 por ciento del músculo cardíaco muerto había revivido. Después de 18 meses, la cifra fue del 64 por ciento. La terapia de inyección de células madre demostró ser igualmente efectiva en otras enfermedades, como diabetes, distrofia muscular y parálisis cerebral también.

vi. La insulina de las células madre:

Por primera vez, los científicos crearon con éxito insulina a partir de células madre extraídas del cordón umbilical de un niño. Este avance médico, que muestra que las células madre extraídas del cordón umbilical de los recién nacidos pueden diseñarse para producir insulina, promete curar la diabetes tipo 1 en el futuro.

En 2007, los investigadores de la Rama Médica de la Universidad de Texas en Galveston, primero cultivaron grandes cantidades de células madre y luego les ordenaron que se parecieran a las células productoras de insulina del páncreas que están dañadas por la diabetes.

vii Huevos de mamíferos de células madre:

Investigadores de la Universidad de Pennsylvania, EE. UU., Han creado los primeros gametos de mamíferos (óvulos maduros o espermatozoides) cultivados in vitro directamente a partir de células madre embrionarias. Las células madre del ratón se colocaron en placas de vidrio, sin ningún factor de crecimiento o transcripción especial, que se convirtieron en ovocitos (un huevo antes de la finalización de la maduración) y luego en embriones.

Los resultados han demostrado que incluso fuera del cuerpo las células madre embrionarias permanecen totipotentes, o son capaces de generar cualquiera de los tejidos del cuerpo. En la partenogénesis, o reproducción espontánea sin esperma, el núcleo de cualquier célula se extrae y se implanta en un óvulo antes de que el óvulo se divida sin ser fertilizado por un espermatozoide. Este método de producir células madre embrionarias había planteado varios problemas éticos. Este procedimiento hace que estas preocupaciones éticas no sean un problema.

El reciente logro ha demostrado que muchos científicos están equivocados, ya que en general se creía que era imposible cultivar óvulos o espermatozoides a partir de células madre fuera del cuerpo. Todos los intentos anteriores han producido solo células somáticas (cualquier célula que se encuentre en el cuerpo, excepto el óvulo o el esperma).

El último intento no solo ha tenido éxito en la producción de huevos a partir de células madre embrionarias de ratón, sino que también los huevos producidos se sometieron a una división celular (meiosis). También se formaron estructuras similares a los folículos que rodean y nutren los huevos naturales del ratón y la culminación fue el desarrollo de embriones.

Los científicos encontraron que las células se organizaban en colonias de tamaño variable después de 12 días de cultivo. Poco después, las células individuales se desprendieron de estas colonias. Las células germinales acumularon una capa de células similares a los folículos que rodean los huevos de mamíferos. A partir del día 26, las células similares a los huevos se liberaron en el cultivo, similar a la ovulación, y en el día 43, las estructuras similares a los embriones surgieron a través de la partenogénesis o la reproducción espontánea sin esperma.

viii. Células madre encontradas en los dientes de leche:

De acuerdo con los científicos, los dientes temporales que los niños comienzan a perder alrededor de su sexto año (los dientes del "bebé") contienen una gran cantidad de células madre en su pulpa dental. Este descubrimiento podría tener implicaciones importantes, ya que las células madre seguirán vivas en el interior del diente por un corto tiempo después de que se caiga de la boca de un niño, lo que sugiere que las células podrían recolectarse fácilmente para la investigación.

Estas células madre son únicas en comparación con muchas células madre "adultas" en el cuerpo. Son longevos, crecen rápidamente en cultivo (puede ser porque son más inmaduros que las células madre adultas) y, con indicaciones cuidadosas en el laboratorio, tienen el potencial de inducir la formación de células especializadas de dentina, hueso y neuronas.

Si los estudios de seguimiento extienden estos hallazgos iniciales, los científicos especulan que pueden haber identificado una fuente importante y fácilmente accesible de células madre que posiblemente podrían manipularse para reparar dientes dañados, inducir la regeneración del hueso y tratar la lesión neuronal de la enfermedad.

Los investigadores llamaron a las células SHED, que representan células madre de dientes deciduos exfoliados humanos. El término "dientes de leche" es "dientes de leche". Aparentemente, se necesitaba el acrónimo para diferenciar el SHED de las células madre en tejidos adultos, como el hueso o el cerebro.

Secuenciación de genomas:

yo. El genoma de Watson secuenciado:

Más de 50 años después de ayudar a descubrir la estructura de doble hélice del ADN, James D. Watson donó su ADN para su secuenciación en el Baylor College of Medicine de Houston. El proyecto tardó dos meses en completarse y costó $ 1 millón. Watson estaba encantado de ver la secuenciación de su genoma y dijo que lo publicaría para que lo use la ciencia.

El genoma humano, un mapa de todo el ADN, se completó en 2003 a un costo de $ 400 millones, incluido un esfuerzo financiado por el gobierno por $ 300 millones y un proyecto privado de $ 100 millones. James D. Watson (79) con Francis Crick ganó el Premio Nobel en 1962 por su trabajo en la identificación de la estructura del código genético humano, a principios de los años cincuenta. Crick murió en el 2004.

ii. Genoma de un mamífero que se remonta a la época de los dinosaurios secuenciada:

Los científicos de la Universidad de California afirmaron el 1 de diciembre de 2004 que habían logrado secuenciar el genoma completo de un mamífero que vivía en la época de los dinosaurios. Según ellos, el mamífero era un animal nocturno que era el ancestro común de todos los animales placentarios, incluidos los humanos.

Los científicos dijeron que el genoma del mamífero ayudaría a rastrear la evolución molecular del genoma humano en los últimos 75 millones de años. Agregaron que al comparar el genoma humano con el genoma ancestral, los científicos pueden aprender mucho más, en comparación con lo que aprenden mediante comparaciones con otras especies vivas, como el ratón, la rata y el chimpancé.

Los mamíferos vivos, desde los simios hasta los murciélagos y las ballenas, son variaciones sobre un tema común de los mamíferos y los investigadores tienen la esperanza de que las comparaciones con su ancestro común proporcionen una visión no solo de la biología básica que todos los mamíferos tienen en común, sino también de las características únicas. que definen a cada especie.

iii. Secuenciación de genes de pollo:

Más de 170 investigadores de 49 institutos en 12 países informaron a la revista Nature en diciembre de 2004 que el código genético de Gallus gallus, el ave roja de la jungla, antepasado de todos los pollos domésticos, podría arrojar luz sobre la evolución humana ya que el pollo comparte la mayoría de sus Genes con los humanos. Las conclusiones de los investigadores se basaron en el análisis del código genético del pollo, el cual fue descifrado por ellos en marzo de 2004.

La secuencia de ADN confirma que los humanos y los pollos comparten el 60 por ciento de sus genes. La evidencia genética también reafirma que toda la vida en el planeta comparte un origen común, y que en el transcurso de 500 millones de años de evolución, la naturaleza ha usado los mismos genes una y otra vez, pero de maneras sutilmente diferentes. Los científicos aclamaron la finalización del genoma del pollo como un paso adelante en la investigación evolutiva porque el pollo es el pariente de sangre caliente más distante del género humano que se secuenciará hasta el momento.

Aunque el número estimado de genes en pollos y humanos es similar, el genoma de pollo es aproximadamente un tercio del tamaño del genoma humano. Contiene alrededor de mil millones de pares de bases, o letras químicas del código genético, en comparación con 2.8 mil millones en humanos.

Según los investigadores, como el pollo es el primer ave en secuenciarse, su ADN arrojará luz sobre un estimado de 9, 500 otras especies de aves. Las aves son los parientes supervivientes más cercanos de los dinosaurios, que desaparecieron del registro fósil hace 65 millones de años.

iv. El genoma del perro develado:

Los científicos de EE. UU. Dieron a conocer el genoma del perro doméstico (Canis familiaris) en diciembre de 2005. Al publicar la secuencia del perro en la revista Nature, los científicos dijeron que el plan de ADN del perro llevaba la pesada marca de la influencia humana.

La muestra de tejido que utilizaron los científicos para descifrar el código canino provino de Tasha, una boxeadora, una raza cuya mandíbula prominente y respiración dificultosa son testigos de la selección humana entre los perros.

Según los científicos, la historia del perro se remonta a por lo menos 15, 000 años, y posiblemente desde hace un año, a su domesticación original del lobo gris en Asia. Los perros evolucionaron a través de una relación mutuamente beneficiosa con los humanos, compartiendo el espacio vital y las fuentes de alimentos.

Se cree que son los primeros animales domesticados por el hombre. Durante miles de años, la presión genética del Homo sapiens causó la aparición de razas de perros que se especializaron en el pastoreo, la caza y la obediencia, así como perros apreciados por ciertas apariencias.

Este "experimento evolutivo" ha producido más razas de perros domésticos que para todos los demás miembros de la familia Canidae, la clasificación para perros que abarca perros salvajes y domésticos. Se estima que hay 400 millones de perros en el mundo hoy en día, y alrededor de 400 razas caninas modernas.

v. Bacterias genomas:

Los científicos del Instituto de Investigación Genómica (TIGR) en los Estados Unidos han descifrado el genoma completo de la cepa Ames de la bacteria del ántrax; se anunció en abril de 2003. Esta fue la cepa utilizada en el programa de armas biológicas de EE. UU. y en los ataques bioterroristas que afectaron a ese país en 2001. Sin embargo, la cepa de Ames secuenciada por TIGR se derivó de una vaca muerta en 1981.

Los dos plásmidos de la bacteria del ántrax (fragmentos circulares de ADN) contienen muchos de los genes responsables de la virulencia y toxicidad del organismo. Además, su único cromosoma tiene genes que aumentan la virulencia con contrapartes en su pariente cercano, la bacteria común del suelo, Bacillus cereus. Por lo tanto, estos genes pueden ser parte del arsenal común del grupo de bacterias B. cereus. Algunas de las principales diferencias entre la bacteria del ántrax y B. cereus pueden ser el resultado de cómo se regulan estos genes, dicen los científicos de TIGR.

Pero un grupo de investigación estadounidense-francés, que ha secuenciado el genoma de B. cereus, piensa que una comparación de los genomas de las dos bacterias "contradice la hipótesis de que el ancestro común del grupo cereus es una bacteria del suelo". Piensan que la evidencia sugiere que el ancestro común vivía en el intestino de los insectos.

El documento TIGR también admite que la presencia de ciertos genes "puede ser evidencia de un estilo de vida que infecta insectos en un ancestro reciente".

El número de diciembre de 2003 de la revista Nature Biotechnology publicó la secuencia genética completa de una bacteria conocida como Rhodopseudomonas palustris (R. palustris). La secuencia genética de la bacteria fue secuenciada por un equipo de investigadores, incluidos algunos de la Universidad de Iowa (UI).

Según los investigadores, la oportunidad de investigar los genes de R. palustris surgió del interés en la secuenciación de genomas microbianos.

La secuencia del genoma sugiere que R. palustris en realidad tiene cinco tipos diferentes de proteínas captadoras de luz y que las mezcla y las combina para obtener la máxima energía de la luz disponible. El rango metabólico de esta bacteria también se observa en las enzimas nitrogenadas que utiliza para fijar el nitrógeno, un proceso que convierte el nitrógeno atmosférico del amoníaco.

Solo las bacterias pueden fijar nitrógeno, y el proceso es muy importante en la agricultura, ya que repone el amoníaco del suelo, lo que mejora la fertilidad. Un subproducto de la fijación de nitrógeno es el hidrógeno, que se puede utilizar como combustible.

R. palustris tiene genes no solo para la nitrogenasa estándar, sino también para dos enzimas nitogenase adicionales. La presencia de estas nitrogenasas adicionales probablemente contribuye a la capacidad de la bacteria para producir grandes cantidades de hidrógeno. (Casi todas las bacterias que fijan nitrógeno tienen solo una enzima nitrogenasa).

R. palustris fue elegido para la secuenciación por varias razones. Es muy bueno para producir hidrógeno, que podría ser útil como biocombustible, y puede degradar compuestos que contienen cloro y benceno que a menudo se encuentran en desechos industriales. Las bacterias también pueden eliminar el dióxido de carbono, un gas asociado con el calentamiento global, de la atmósfera.

vi. Maquillaje Genético del Ratón:

El 4 de diciembre de 2002, el proyecto internacional del genoma del ratón del Instituto Whitehead con sede en Estados Unidos, que involucró a científicos de seis países, publicó casi toda la composición genética del ratón. El borrador del código del ratón, de 2.500 millones de letras de ADN, llegó casi dos años después de la secuenciación del genoma humano.

La comparación inicial de los genomas de ratón y humano mostró que las dos especies están estrechamente relacionadas a nivel genético. El genoma del ratón es aproximadamente un 14% más pequeño que su contraparte humana, pero cada especie tiene aproximadamente 30, 000 genes. Alrededor del 99 por ciento de los genes de un ratón tienen contrapartes en los humanos.

Los investigadores dijeron que más del 90 por ciento de los genes asociados con enfermedades son idénticos en humanos y ratones. Casi el 2, 5 por ciento de cada genoma se comparte entre el ratón y los humanos, pero no contiene los códigos de los genes. Estas secciones pueden ser importantes para regular la función de los genes.

Se espera que las comparaciones genómicas arrojen más luz sobre la historia evolutiva de la diversidad biológica. Por ejemplo, la estrecha similitud del genoma humano con la de otros organismos indica la unidad de la vida en este planeta.

vii El Proyecto Genoma Neandertal:

Científicos en Estados Unidos y Alemania lanzaron conjuntamente un proyecto de dos años para descifrar el código genético de los neandertales el 20 de julio de 2006. El objetivo del proyecto era profundizar la comprensión de la evolución de los cerebros de los humanos modernos. Los neandertales eran una especie del género Homo que vivió en Europa y Asia occidental desde hace más de 200, 000 años hasta hace tan solo 30, 000 años.

Los científicos del Instituto Max Planck para Antropología Evolutiva de Alemania se están asociando con la Corporación de Ciencias de la Vida 454 con sede en Connecticut para mapear el genoma neandertal o código de ADN. "El Neanderthal es el pariente más cercano al humano moderno, y creemos que al secuenciar al Neanderthal podemos aprender mucho", dijo Michael Egholm, vicepresidente de biología molecular en 454, que usará su tecnología de secuenciación de alta velocidad en el proyecto.

Todavía no hay respuestas firmes acerca de cómo los humanos adquirieron rasgos clave, como caminar erguido y desarrollar un lenguaje complejo. Se cree que los neandertales eran relativamente sofisticados, pero carecían de las funciones de razonamiento superiores de los humanos.

Al examinar el código genético neandertal, será posible identificar el pequeño porcentaje de diferencias que nos dio mayores capacidades cognitivas de nuestro pariente vivo más cercano, el chimpancé. No responderá la pregunta, pero dirá dónde buscar para comprender todas esas funciones cognitivas superiores.

Durante dos años, trabajando con muestras fósiles de varias personas, los científicos pretenden reconstruir un borrador de los tres mil millones de bloques de construcción del genoma neandertal. Se enfrentan a la complicación de trabajar con muestras de 40, 000 años de edad y de filtrar el ADN microbiano que las contaminó después de la muerte. Alrededor del 5 por ciento del ADN en las muestras es en realidad ADN neandertal. Pero los científicos dijeron que los experimentos piloto los habían convencido de que la descodificación era factible.

En el Instituto Max Planck, el proyecto también involucra a Svant Paabo, quien hace nueve años participó en una prueba de ADN pionera, aunque de menor escala, en una muestra de neandertales. Ese estudio sugirió que los neandertales y los humanos se separaron de un ancestro común hace medio millón de años y respaldaron la teoría de que los neandertales eran un callejón sin salida evolutivo. El nuevo proyecto ayudará a comprender cómo evolucionaron las características únicas de los seres humanos e "identificar los cambios genéticos que permitieron a los humanos modernos abandonar África y propagarse rápidamente por todo el mundo".

viii. Código genético del mosquito asesino de masas:

La batalla para erradicar Aedes aegypti, el mosquito que causa la fiebre amarilla, el dengue y la chikungunya, recibió un disparo en el brazo con la secuenciación exitosa del genoma del mosquito. Los investigadores publicaron el genoma, un mapa de todo el ADN, de la especie de mosquito Aedes aegypti el 17 de mayo de 2007.

Dijeron que el genoma podría guiar los esfuerzos para desarrollar insecticidas o crear versiones genéticamente modificadas de este mosquito que son incapaces o menos capaces de transmitir los virus que causan la fiebre amarilla y el dengue.

Esta es la segunda instancia de científicos que han podido secuenciar un genoma de mosquito. El genoma de Anopheles gambiae, el mosquito que causa la malaria, se decodificó en 2002. El éxito se duplicó con otro equipo de investigadores que secuenciaron al mismo tiempo el parásito de la malaria, Plasmodium falciparum.

El estudio de la composición del ADN de A. aegypti y la comparación de ii con A. gambiae permitió a los investigadores comprender que los primeros se separaron evolutivamente de los últimos hace unos 150 millones de años. Eso probablemente explica las diferencias en apariencia y hábitos alimenticios de las dos especies y las diferentes enfermedades que causan, aunque tienen el mismo número de genes.

La secuenciación de las dos especies de mosquitos es importante por muchas razones. Si bien la descodificación del genoma del mosquito causante de malaria fue el primer intento de desentrañar la composición genética de un organismo no humano que tiene un impacto directo en las vidas humanas, el último éxito indica el nivel de madurez alcanzado en la secuenciación del genoma.

Aunque los investigadores aún no han encontrado una estrategia exitosa para combatir el mosquito causante de la malaria, la secuenciación del genoma ha abierto oportunidades sin precedentes y la sequía de la humanidad está un paso más cerca de encontrar una.

La mayor ventaja de tener los mapas genéticos de los dos vectores y otras especies de mosquitos que se están secuenciando será la capacidad de realizar análisis comparativos para identificar los genes comunes y únicos y diseñar nuevas estrategias para abordar vectores específicos.

En un momento en que se protegen los derechos de propiedad intelectual de manera que niegan los beneficios de la investigación científica a una gran parte del mundo, los proyectos de investigación básica a gran escala ayudan a reunir a investigadores de diferentes instituciones de todo el mundo por una causa común. El verdadero desafío será hacer que los beneficios de los avances en la lucha contra los vectores y la lucha contra las enfermedades estén disponibles para los necesitados.

Hay alrededor de 3.500 especies de mosquitos, pero dos de ellas, Aedes aegypti y Anopheles gambiae causan la mayor miseria humana. A, el mosquito aegypti figura en aproximadamente 50 millones de casos de fiebre del dengue en países tropicales y alrededor de 30, 000 muertes por fiebre amarilla, principalmente en África occidental y central y partes de América del Sur cada año. En 2006, Chikungunya, una amenaza en la India, afectó a casi 1, 25 millones de personas. El modelo genético de A. aegypti es más complejo que el de A. gambiae.

ix Mapa genético de un chimpancé:

Según un informe de un equipo internacional de científicos, publicado en agosto de 2005, los humanos y los chimpancés comparten una "identidad perfecta" en el 96% de su secuencia de ADN. Los hallazgos se extraen de la finalización de la secuencia completa del genoma de un chimpancé, el cuarto mamífero, después de los humanos, ratones y ratas, para producir un plano genético completo.

La comparación entre el ADN humano y el simio revela que algunos genes humanos y simios evolucionaron muy rápidamente, especialmente aquellos relacionados con la percepción del sonido y la transmisión de señales nerviosas. Muestra un patrón de mutaciones genéticas que podrían permitirle a cada uno realizar adaptaciones únicas al entorno.

Destaca un patrón de cambio rápido en un pequeño número de genes humanos hace unos 250, 000 años, cuando se supone que el homo sapiens (humanos) surgió en África. Chimpancés y humanos compartieron un ancestro común hace seis millones de años. También arroja nueva luz sobre las pequeñas diferencias que colocan a la humanidad en un camino evolutivo diferente.

El hallazgo podría ofrecer una nueva forma de entender la biología humana y subrayar una vez más el estrecho parentesco entre pantroglodytti, la especie más grande de chimpancé y el Homo sapiens.

X. Genoma de la planta de sorgo secuenciada:

Se informó en el número de febrero de 2009 de la revista Nature, que los científicos han secuenciado con éxito el genoma de la planta de sorgo. El sorgo es la segunda planta después de que el arroz en la familia de las hierbas tenga su genoma secuenciado. La secuenciación del sorgo ayudará a identificar la ubicación de los genes responsables de la fotosíntesis eficiente.

El genoma del sorgo es mucho más pequeño en comparación con otras plantas herbáceas como la caña de azúcar, el maíz, el trigo, etc. Es bien conocido por su tolerancia a la sequía. Sin embargo, el alto flujo de genes a los familiares de las malezas ha sido un gran problema para los enfoques transgénicos (ingeniería genética).

Por lo tanto, conocer el "potencial genético intrínseco" se volvió más importante ya que el sorgo también es un buen candidato para extraer biocombustibles. Para la extracción de biocombustibles, primero se extraen los granos de sorgo dulce. El tallo luego se trituraría y el jugo dulce iría a producir un producto similar a la melaza. El biocombustible sería entonces producido a partir de la melaza.

xi Primer mapa completo del genoma del arroz índica:

El 13 de diciembre de 2002, científicos chinos publicaron el primer mapa genómico completo del arroz Indica del mundo. El Dr. Yu Jun, uno de los principales investigadores del proyecto del genoma, dijo que el mapa completo cubría el 97 por ciento de los genes del arroz, y el mismo porcentaje se había localizado en sus cromosomas.

El arroz Indica, y el arroz cruzado con Indica, representan el 80 por ciento de la producción mundial de arroz. Un mapa del genoma ayudará a las personas a entender mucho mejor este importante cultivo. Sienta las bases para el estudio de los genomas y proteínas del arroz, y explica su patrón natural de crecimiento, prevención de enfermedades y rendimiento. Tiene un enorme potencial en investigación científica y producción agrícola.

xii Código genético del arroz:

Se informó en 2005 en la revista Nature que un equipo internacional de científicos había logrado descifrar el código genético del arroz, convirtiéndose en la primera planta de cultivo en secuenciar su genoma. Según los científicos, fue un avance que aceleraría las mejoras en un cultivo que alimenta a más de la mitad de la población mundial.

En el informe, los científicos estimaron que el arroz contiene 37, 544 genes, pero dijo que la cifra sin duda sería revisada con más investigación. Los humanos, por el contrario, tienen solo 20, 000 a 25, 000 genes.

También dijeron que tener las secuencias del genoma en la mano sería crucial para el mejoramiento y los avances de la biotecnología para aumentar el rendimiento del arroz, considerando que, según una estimación, la producción mundial de arroz debe aumentar en un 30 por ciento durante los próximos 20 años para satisfacer la demanda.

Gone Numbers: A Comparative Data:

Animal / Cultivo Número de genes
Mosca de la fruta 13, 600
C. Elegans 19.500
Humanos 20, 000-25, 000
Arroz 37, 544
Maíz 50, 000

xiii El dopaje genético lleva a más poder muscular:

Un artículo publicado en 2004 en Journal of Applied Physiology reveló que el dopaje genético conduce a un aumento de alrededor del 30% en el tamaño muscular de las ratas. El estudio dice que el aumento del 30 por ciento en el tamaño muscular es mucho más que los potenciadores del rendimiento deportivo existentes, como la cocaína, los estimulantes artificiales como la níquel-amida, las hormonas de diseño y la eritropoyetina (EPO).

En el dopaje genético, el cuerpo se fija genéticamente para lograr un mejor rendimiento. Es un logro científico significativo. Hasta el momento, dice el estudio, tanto la EPO como las hormonas de crecimiento, agrupadas como péptidos en la jerga de dopaje, tenían que ser inyectadas en el cuerpo.

La EPO mejora el rendimiento al aumentar la producción de glóbulos rojos en el cuerpo. Dado que los glóbulos rojos son los que transportan oxígeno, un mayor conteo de glóbulos rojos significa que los músculos obtienen más oxígeno y, por lo tanto, pueden rendir mejor. Las hormonas del crecimiento actúan estimulando el crecimiento y la fuerza muscular.

xiv 'Hapmap' desvelado:

En octubre de 2005, un equipo internacional de investigadores reveló “Hapmap”, un mapa de patrones de pequeñas diferencias de ADN que distinguen a una persona de otra. El mapa abre la puerta para iniciar búsquedas exhaustivas a través del ADN humano de aquellos genes que predisponen a las personas a trastornos comunes, como enfermedades cardíacas, cáncer, diabetes y asma.

Los científicos quieren encontrar genes relacionados con enfermedades como un medio para diagnosticar, predecir y desarrollar tratamientos. Dichos genes dan pistas sobre los fundamentos biológicos de la enfermedad, por lo que sugieren estrategias para desarrollar terapias.

xv Desentrañar el proceso de transcripción génica:

Roger D. Kornberg logró un hito genético: es el primero en crear una imagen real del proceso de transcripción en genes de la manera en que se copia la información vital almacenada en los genes y luego se transfiere a aquellas partes de las células que producen proteínas. Las perturbaciones en el proceso de transcripción en genes son fatales.

La transcripción constante de información genética en el ADN es un proceso central en los organismos vivos. Si este proceso se altera de alguna manera, toda la producción de proteínas en las células cesa y el organismo se destruye. Muchas enfermedades, como el cáncer, las enfermedades cardíacas y las inflamaciones, se han relacionado con trastornos en el proceso de transcripción.

El logro único de Komberg es que ha podido capturar el proceso de transcripción en pleno flujo. La imagen creada muestra una cadena de ARN en construcción y las posiciones exactas del ADN, la polimerasa y el ARN durante el proceso.

Ha podido congelar el proceso de construcción del ARN a mitad de camino, dejando de lado uno de los bloques de construcción necesarios: cuando la construcción alcanza el punto donde se necesita el bloque faltante, el proceso simplemente se detiene.

Ha tomado la imagen de las moléculas involucradas en su forma cristalina utilizando rayos X. Estos cristales de moléculas biológicas son únicos ya que a partir de ellos una computadora puede calcular la posición real de los átomos en las moléculas. Además, normalmente tenemos imágenes de complejos terminados y solo moléculas individuales.

Kornberg ha descubierto el 'relevo': Mediador complejo, un complejo molecular vital para regular la transcripción. El mediador ayuda en la transmisión de señales y en activar o desactivar la transcripción. El descubrimiento del mediador es un gran logro en la comprensión del proceso de transcripción. Romberg fue galardonado con el Premio Nobel 2006 por su trabajo.

xvi Funciones genéticas de los controles de ADN basura:

Los científicos del Centro para Biología Celular y Molecular, Hyderabad, han demostrado que el ADN basura en el cromosoma Y humano controla la función de un gen ubicado en otro cromosoma. Según el informe publicado en noviembre de 2006, aproximadamente el 97 por ciento del material de ADN es "basura", sin ningún papel específico en el funcionamiento de los órganos.

Pero los científicos indios han descubierto que el ADN basura cromosómico Y, que se encuentra solo en los hombres, interactúa y controla las funciones de un gen que no se limita a un sexo. El bloque de repetición de 40 mega bases del cromosoma Y se transcribe en ARN y controla la expresión de una proteína mediante un mecanismo llamado trans-empalme.

xvii Virus responsable de decodificación de frío común:

En febrero de 2009, los investigadores afirmaron haber descifrado los genomas de las 99 cepas del virus del resfriado común. También desarrollaron un catálogo de sus vulnerabilidades. Se cree que el virus del resfriado común, es decir, el rinovirus, desencadena la mitad de todos los ataques de asma.

El nuevo árbol genealógico del rinovirus debería permitir por primera vez identificar qué rama particular del árbol tenía los virus más provocativos para los pacientes con asma. El rinovirus tiene un genoma de aproximadamente 7, 000 unidades químicas, que codifican la información para producir las 10 proteínas que hacen todo lo que el virus necesita para infectar células y producir más virus.

Al comparar los 99 genomas entre sí, los investigadores pudieron organizarlos en un árbol familiar basándose en las similitudes de sus genomas. Muestra que algunas regiones del genoma del rinovirus están cambiando todo el tiempo, mientras que otras nunca cambian.

El hecho de que las regiones invariables estén tan conservadas a lo largo del tiempo evolutivo significa que desempeñan funciones vitales y que el virus no puede permitir que cambien sin perecer. Por lo tanto, son objetivos ideales para los medicamentos porque, en principio, cualquiera de las 99 cepas sucumbiría al mismo medicamento.

xviii Terapia génica para restaurar la visión:

In April 2008, a British team of scientists used gene therapy to safely restore vision in a teenager with a rare form of congenital blindness. Although the patient has not achieved normal vision, the world's first gene transplant for blindness produced an unprecedented improvement in the teenage boy's sight. They injected genes into the boy's worst-affected eye and used the lowest dose in what the scientists claim was strictly a safety trial.

The boy suffered from a genetic mutation called Leber's congenital amaurosis, which begins affecting the sight in early childhood and eventually causes total blindness during the patient's 20s or 30s.

Developments in Genetic Engineering:

yo. Breakthrough in Down's Dyndrome:

It was reported in '2006 in the journal Science that Elizabeth Fisher at the UK's Institute of Neurology and Victor Tybulewicz at the UK's National Institute for Medical Research had successfully developed the technique of transplanting human chromosomes in mice, a first that promises to transform medical research into the genetic cause of disease.

The scientists genetically engineered the mice to carry a copy of human chromosome 21, a string of about 250 genes. To create the mice, the team first extracted chromosomes from human cells and squirted them on to beds of stem cells taken from mouse embryos. Any stem cells that absorbed human chromosome 21 were injected into three-day-old mouse embryos which were then re-implanted into their mothers. The newly- born mice carried copies of the chromosome and were able to pass it on to their own young.

About one in a thousand people are born with an extra copy of the chromosome, a genetic hiccup that causes Down's syndrome. Genetic studies of the mice will help scientists to nail down which genes give rise to medical conditions which are prevalent among people with Down's syndrome, such as impaired brain development, heart defects, behavioural abnormalities, Alzheimer's disease and leukaemia.

ii. Bt Cabbage Developed:

Un equipo de científicos de la India, Canadá y Francia afirmaron en 2005 que habían desarrollado un repollo que era resistente a la "polilla de diamante (DBM)", una plaga presente en todo el mundo. La col resistente a la plaga se produjo transfiriendo a ella un "gen de fusión" sintético del Bacillus thuringiensis (Bt) que produce dos proteínas tóxicas para la plaga.

Según los científicos, el repollo crece en condiciones tropicales y subtropicales y es probable que la presencia de dos genes Bt en el repollo evite la evolución de la resistencia en la plaga.

iii. Tecnología de eliminación de genes:

Los biólogos indios han establecido con éxito la "tecnología de eliminación de genes" en la India. En el Centro para Biología Celular y Molecular (CCMB) en Hyderabad, los científicos crearon el primer ratón genético, que carece de uno de los genes de proteína de la leche, kappa-caseína, requerido para la lactancia, en 2006. Otros países como los EE. UU., Reino Unido. Alemania, Francia, Australia y Japón ya han desarrollado y utilizado esta tecnología.

Bajo este método, los investigadores crean un organismo de ingeniería genética mediante la inactivación de un gen en particular para ver los efectos de su ausencia y comprender mejor sus funciones. Se dice que la tecnología tiene aplicaciones tremendas no solo en el campo de la biología básica, sino también en la creación de modelos de enfermedades humanas y el descubrimiento de fármacos.

El CCMB había creado una Instalación Nacional para ratones Transgenicos y Gen Knockout con el apoyo del Departamento de Investigación Científica e Industrial. Al explicar el trabajo realizado, Satish Kumar, quien encabeza la instalación, dijo que la tecnología se basa en células madre embrionarias de ratón que podrían mantenerse fuera del cuerpo durante largos períodos.

Uno podría eliminar o modificar un gen existente en estas células y reconstruir un animal nuevo. En ausencia de la kappa-caseína, los genes de la proteína de la leche, las hembras estaban sanas pero no podían producir leche para los jóvenes.

El descubrimiento tuvo muchas implicaciones en el campo de la evolución de los mamíferos. La cepa de ratón producida por ellos sería un modelo útil para la creación de nuevos animales lácteos con propiedades de leche modificada.

También sería un modelo útil en los esfuerzos para crear animales de granja modificados genéticamente que produzcan proteínas farmacéuticas en su leche.

iv. Brinjal GM inseguro para la salud:

En enero de 2009, un análisis independiente de los 'Efectos en la salud y el medio ambiente de Bt Brinjal transgénicos (genéticamente modificados)' realizado por el Comité de investigación independiente e información sobre ingeniería genética con sede en Francia concluyó que la liberación de Bt brinjal en el medio ambiente para alimentos y piensos en la India puede presentar un grave riesgo para la salud humana y animal. Se ha dicho que el lanzamiento comercial de Bt Brinjal debería estar prohibido.

El análisis del profesor Gilles-Eric Seralini de los datos de Bioseguridad de Bt de Bryjal de Mahyco, tal como se presentaron al Comité de Aprobación de Ingeniería Genética (GEAC), señala que la brinjal de Bt produce una proteína que puede inducir resistencia a la kanamicina, un antibiótico bien conocido Un importante problema de salud. El análisis fue encargado por Greenpeace.

La salmuera Bt no se ha probado correctamente desde el punto de vista de seguridad y medio ambiente. Se observó que en los ensayos de alimentación se observaron diferencias significativas en comparación con los mejores controles no Bt correspondientes.

v. Técnica de Appomixis para la Revolución de Semillas:

Los científicos del Instituto Central para la Investigación del Algodón (CICR) han desarrollado una nueva técnica para generar híbridos de algodón. La técnica llamada apomixes permitirá a los agricultores replicar las semillas por sí mismos. Promete un final a la costosa ganga híbrida para los productores de algodón antes de cada temporada de siembra.

Se han observado apomixes en algunas gramíneas como la caña de azúcar y el sorgo, pero hasta ahora las variedades no se podían estabilizar y, por lo tanto, no tenían valor comercial. Actualmente, alrededor del 70 por ciento del algodón está bajo cultivo híbrido. Una variedad apomíctica con el mismo vigor (alta calidad de cultivo) es una gran promesa para los agricultores. Los científicos creen que puede haber una posibilidad de introducir la técnica en otros cultivos.

vi. Xenotrasplante: La Nueva Era Dictum:

En 2008 se informó que muchos países asiáticos estaban desarrollando tecnologías de bioingeniería como el xenotrasplante para cubrir su creciente brecha entre la demanda y el suministro de órganos.

Si bien el procedimiento sigue siendo experimental, sus partidarios argumentan que ofrece un mayor potencial que los dispositivos mecánicos. Hasta la fecha ha habido alrededor de 60 xenotrasplantes en todo el mundo. Sin embargo, a partir de ahora el mundo está lejos de perfeccionarlo y todavía está lidiando con sus problemas potenciales, como la transmisión de virus, el rechazo de órganos y la necesidad de aprobación regulatoria. Sus críticos argumentan que el xenotrasplante podría redirigir los recursos de los tratamientos existentes y ser fácilmente mal utilizado.

Considerado como una panacea para los crecientes problemas del trasplante, el xenotrasplante es el proceso de trasplante de un órgano / tejido de un miembro de una especie (como un cerdo, babuino o chimpancé) a otra (como un ser humano), con Xeno significado Extranjero en griego.

Corea lanzó un "grupo de trabajo de producción de bio-órganos" de $ 51.5 millones que espera producir mini-cerdos estériles y tener órganos de cerdo listos para el trasplante en humanos para el 2010. El gobierno coreano estima que el valor global de los bio-órganos alcanzará los $ 76 mil millones para 2012.

En Singapur, el Comité Asesor de Bioética ha anunciado planes para crear "animales mixtos" mediante la infusión del ADN humano con un huevo de animal para encontrar una cura para las enfermedades humanas.

Otras tecnologías alternativas de bioingeniería consideradas igualmente prometedoras pero controvertidas son la clonación de tejidos y órganos humanos a partir de las propias células de un paciente y el cultivo de células madre embrionarias humanas. Mientras que lo primero eliminaría el problema del rechazo, plantearía objeciones éticas y lo último sería factible si solo se pudiera evitar la destrucción de grandes cantidades de embriones fertilizados.

India aún tiene que desarrollar la técnica y comenzar las pruebas formalmente. De hecho, en 1997, cuando el Dr. Dhani Ram Baruah afirmó haber reemplazado un corazón humano con un cerdo, fue encarcelado bajo sospecha de asesinato y fraude.

En el frente de la clonación:

yo. Clones Humanos:

El 26 de diciembre de 2002, el presidente de la sociedad de clonación humana: Clonaid, la Sra. Brigitte Boisselier, hizo el anuncio en Florida de que nació el primer clon humano. Una científica y activista francesa de la secta raeliana, que cree que la vida en la tierra fue creada por extraterrestres a través de la ingeniería genética, Boisselier dijo que la bebé de siete libras, llamada Eve, estaba bien y que sus padres estaban muy felices.

Dado que el esfuerzo de los Raelianos para lograr el primer bebé humano clonado se llevó a cabo en secreto, no fue posible obtener de inmediato una confirmación científica independiente de que el bebé era en realidad un clon.

El clon humano se produce de la siguiente manera: una célula (es decir, una célula de la piel) se toma del padre y de la madre que proporciona un huevo sin fertilizar. El núcleo se extrae de la célula de la piel del padre y el huevo se elimina del código genético. El ADN también se elimina del núcleo. El núcleo de la célula donante se fusiona con el óvulo, que recibe el código genético del donante. La célula se desarrolla hasta que se convierte en un embrión y luego se implanta en el útero.

La idea de clonar seres humanos se originó en 1996 cuando los científicos del Instituto Roslin en Edimburgo crearon un Dolly clon por transferencia nuclear de células adultas. El objetivo de su esfuerzo conjunto fue mejorar la cría convencional de animales y crear nuevos productos de salud para la industria biofarmacéutica. El experimento fue un logro que dio un impulso a la clonación animal.

En junio de 2003, una licencia para trabajar con huevos humanos en un experimento que prepara el camino para la primera clonación humana en Gran Bretaña se otorgó al Instituto Roslin en Escocia.

ii. Nacido de animales clonados:

Los científicos de la Xinjiang Jinnu Biological Company Limited y el Instituto de Zoología de la Academia de Ciencias de China anunciaron en febrero de 2004 que habían desarrollado un embrión utilizando la célula estomática de un íbice y una célula de huevo de una cabra y transfirieron el embrión, ya crecido a Una cierta etapa, en el vientre de una cabra.

La exitosa clonación dio como resultado el nacimiento de la descendencia de una cabra y un cabra montés, el primer animal clonado de forma cruzada de China. El animal gris parduzco, que se ha determinado que es un íbice después de los estudios de características primarias, pesa 2, 32 kg, mide 42 cm de longitud y tiene una altura de 35 cm. La clonación tiene importancia para la protección de los animales salvajes en peligro de extinción.

iii. La cabra clonada da a luz:

La primera cabra clonada de China, Yang Yang, dio a luz a mellizos en un centro de cría en la provincia noroccidental de Shaanxi el 7 de febrero de 2003. El niño varón murió horas después. La madre, que fue clonada de una célula del cuerpo de cabra, se había apareado con un angora. Fue la segunda entrega exitosa de Yang Yang en dos años. Yang Yang primero dio a luz a gemelos en 2001.

iv. El ganado salvaje en peligro de extinción clonado:

La tecnología de clonación ha reproducido dos toros de ganado salvaje en peligro de extinción, cada uno de ellos criado por vacas lecheras en abril de 2003, en una granja de Iowa en los Estados Unidos. El procedimiento que creó a los banteng ha dado a los conservacionistas animales la esperanza de que la reproducción entre especies puede ayudar a revertir la desaparición diaria de 100 especies vivas y agregar diversidad genética a la disminución de las poblaciones animales.

Si sobreviven, los dos banteng serán transferidos al Parque de Animales Salvajes de San Diego y se los alentará a reproducirse con la población cautiva allí. La tecnología aún está llena de problemas y está lejos de pagar dividendos significativos.

Los bantengs clonados, por ejemplo, no comenzarán a reproducirse hasta que alcancen la madurez en aproximadamente seis años. El Centro para la Reproducción de Especies en Peligro de Extinción del Zoológico de San Diego comenzó a preservar células y material genético de cientos de animales en 1977 en un programa que denominó Zoológico Congelado.

Las muestras de tejido de cada animal se almacenan en pequeños viales de plástico, que se sumergen y se congelan en nitrógeno líquido a menos 196 grados Celsius. Ahora que la previsión está comenzando a compensar con el banteng, un animal de medias blancas cazado por sus cuernos delgados y curvados. Existen menos de 8, 000 banteng en la naturaleza, principalmente en la isla indonesia de Java.

v. El primer bebé de gato clonado del mundo:

El primer gato clonado del mundo, CC ('copia gato') dio a luz a tres gatitos en septiembre de 2006. La madre gato fue clonada en 2001 por la Universidad Texas A&M, que ha clonado más especies que cualquier otra universidad. El procedimiento para la clonación fue el mismo que utilizaron los investigadores del Instituto Roslin en Edimburgo para clonar a la oveja Dolly en 1997. El clonado 'CC' y Smokey, un tabby macho nacido naturalmente, produjeron los tres gatitos, dos de los cuales parecían sorprendentemente similares. a la madre El restante se parece a su padre en apariencia.

vi. El primer cloro de búfalo clonado muere:

El 12 de febrero de 2009, el primer búfalo clonado del mundo murió de neumonía en Kamal, Haryana. El nacimiento del ternero, que nació el 6 de febrero, fue anunciado como un avance científico ya que se clonó utilizando una versión más simple pero avanzada de una técnica empleada para producir "Dolly", la oveja que fue el primer mamífero en ser clonado.

La clonación del búfalo fue realizada por un equipo de seis científicos del Instituto Nacional de Investigación Lechera (NDRI) a través de una tecnología "rentable": la técnica de clonación guiada a mano. Fue el primer ternero en nacer en el mundo a través de esta técnica.

La singularidad en el desarrollo del clon es que se dice que es menos exigente en términos de equipo, tiempo y habilidad. El método ha evolucionado recogiendo una célula a partir de la cual se desarrolla el ovario a partir de un matadero. Luego se madura in vitro, se desnaturaliza, se trata con una enzima para digerir la zona y luego se enuclera con la ayuda de una cuchilla de mano fina.

Luego, un búfalo donante que seleccionó y una célula somática (cualquier célula que forma el cuerpo de un organismo) se extrae de su oreja, se propaga para su uso como núcleo. Luego, estas dos células se fusionan, se cultivan y se cultivan en el laboratorio como un embrión antes de ser transferidas al búfalo receptor. Una de las ventajas de esta técnica es que se puede derivar una ternera del sexo deseado.

Con la escasez de toros en el país, esta tecnología puede garantizar el suministro de toros de élite en el menor tiempo posible. India tiene la mayor población de búfalos. Esta tecnología bien podría ayudar a aumentar la cantidad de búfalos eficientes en el país.

vii Primer camello clonado del mundo:

El primer camello clonado del mundo nació en los Emiratos Árabes Unidos el 8 de abril de 2009. La cría de camellos ha sido nombrada 'Infaz', lo que significa logros en árabe.