Clonacion

Clonación

La clonación se puede definir como el proceso por el que se consiguen, de forma asexual, copias idénticas de un organismo, célula o molécula ya desarrollado.

Se deben tomar en cuenta las siguientes características:

• En primer lugar se necesita clonar las células (producto embrionario), porque no se puede hacer un órgano o parte del "clon" si no se cuenta con las células que forman a dicho cuerpo.
• Ser parte de un organismo ya "desarrollado", porque la clonación responde a un interés por obtener copias de un determinado organismo, y sólo cuando es adulto se pueden conocer sus características.
• Por otro lado, se trata de crearlo de forma asexual. La reproducción sexual no permite obtener copias idénticas, ya que este tipo de reproducción por su misma naturaleza genera diversidad múltiple.

El primer clon no natural se hizo en una oveja (Dolly).

La oveja Dolly fué el primer mamífero clonado a partir de una célula adulta. Sus creadores fueron los científicos del Instituto Roslin, Ian Wilmut y Keith Campbell.

Dolly fue una combinación nuclear de una célula donante diferenciada a un óvulo no fecundado y sin núcleo. La célula era una ya especializada procedente de la glándula mamaria de un adulto. Fue el único cordero resultante de 277 fusiones de óvulos anucleados con núcleos de células mamarias. A los cinco años desarrolló artritis. El 14 de febrero de 2003 fue sacrificada debido a una enfermedad pulmonar. 

Aspectos negativos de la clonación

Los opositores expresan diversos temores:

-Fallas técnicas: no están del todo convencidos de que la tecnología esté lo suficientemente avanzada para clonar un ser humano debido a que Dolly murió de una enfermedad no muy común en las ovejas de su edad. Por otra parte las 276 fusiones restantes fallaron, muriendo o teniendo graves deformaciones.

-Problemas de consanguineidad: la vida depende de la diversidad de genes, que se deriva de los padres que tienes diferentes conjuntos de genes. Con el uso de genes idénticos para crear y recrear la vida se debilita el poder de un organismo y sus adaptaciones, aumentando la posibilidad de contraer enfermedades. Puesto que la clonación implica la copia de genes idénticos con el tiempo disminuirá la diversidad genética. La consanguineidad continua podría conducir a la extinción de la especie. 

La clonación de ADN es el proceso de hacer múltiples copias idénticas de un fragmento particular de ADN. En un procedimiento típico de clonación de ADN, el gen u otro fragmento de ADN de interés (tal vez el gen de una proteína humana médicamente importante) se inserta primero en un fragmento circular de ADN llamado plásmido. La inserción se realiza con enzimas que "cortan y pegan" ADN y se obtiene una molécula de ADN recombinante, ADN ensamblado de fragmentos provenientes de múltiples fuentes.

Diagrama que muestra la construcción de una molécula de ADN recombinante. Un fragmento circular de ADN plasmídico tiene extremos irregulares que coinciden con los de un fragmento del gen. El plásmido y el fragmento de gen se unen para producir un plásmido que contenga el gen. Este plásmido que contiene el gen es un ejemplo de ADN recombinante, una molécula de ADN ensamblada a partir de ADN de múltiples fuentes.

A continuación, se introduce el plásmido recombinante en bacterias. Se seleccionan las bacterias que contengan el plásmido y se cultivan. Al reproducirse, estas replican el plásmido y lo pasan a su descendencia, y de esta forma hacen copias del ADN que contienen.

¿Qué sentido tiene hacer muchas copias de una secuencia de ADN en un plásmido? En algunos casos, necesitamos muchas copias de ADN para realizar experimentos o construir nuevos plásmidos. En otros casos, el fragmento de ADN codifica una proteína útil y las bacterias se utilizan como "fábricas" para producir la proteína. Por ejemplo, el gen de la insulina humana se expresa en bacterias E. coli para producir la insulina que usan los diabéticos.

Los pasos de la clonación de ADN

La clonación de ADN se utiliza para muchos propósitos. Como ejemplo, veamos cómo la clonación de ADN se puede utilizar para sintetizar una proteína (como la insulina humana) en bacterias. Los pasos básicos son:

1. Abrir el plásmido y "pegar" el gen dentro. Este proceso depende de enzimas de restricción (que cortan el ADN) y de ADN ligasa (que une el ADN).
2. Insertar el plásmido en las bacterias. Se usa selección con antibióticos para identificar las bacterias que incorporaron el plásmido.
3. Cultivar bacterias portadoras de plásmido en gran cantidad y usarlas como "fábricas" para producir la proteína. Recolectar la proteína de las bacterias y purificarla.

Usos de la clonación de ADN

Las moléculas de ADN construidas mediante técnicas de clonación se utilizan para muchos fines en la biología molecular. Una breve lista de ejemplos incluye:

• Productos biofarmacéuticos. La clonación de ADN puede utilizarse para producir proteínas humanas con aplicaciones biomédicas, como la insulina mencionada anteriormente. Otros ejemplos de proteínas recombinantes incluyen la hormona del crecimiento humana, que se administra a pacientes que son incapaces de sintetizarla, y el activador tisular del plasminógeno (tPA), que se utiliza para tratar infartos y prevenir coágulos sanguíneos. Proteínas recombinantes como estas suelen producirse en bacterias.
• Terapia génica. En algunas transtornos genéticos, los pacientes carecen de la forma funcional de un gen en particular. La terapia génica intenta proporcionar una copia normal del gen a las células del cuerpo del paciente. Por ejemplo, la clonación de ADN se utilizó para construir plásmidos que contuvieran una versión normal del gen que falla en la fibrosis quística. Cuando se suministraban los plásmidos a los pulmones de pacientes con fibrosis quística, la función pulmonar se deterioraba más lentamente$^2$start superscript, 2, end superscript.
• Análisis genético. En laboratorios de básica investigación, los biólogos suelen usar la clonación de ADN para crear versiones recombinantes artificiales de genes que les ayudan a entender cómo funcionan los genes normales de un organismo.

Clonacion y organismos transgénicos

Los organismos genéticamente modificados son aquellos a los que, mediante técnicas de ingeniería genética, se les han alterado su ADN.
Por lo tanto, se llaman organismos transgénicos a los organismos genéticamente modificados mediante la introducción de un gen de otra especie totalmente diferente.
Ventajas e inconvenientes
Ventajas
- Mejoras para la industria.
- Nuevos materiales como plásticos biodegradables y biocombustibles.
- Producción de nuevos alimentos con mayor cantidad de nutrientes.
- Aumento de la calidad de los cultivos y resistencia a plagas.
Inconvenientes
- Hay quien piensa que no se han realizado los estudios suficientes para garantizar su consumo.
- El polen de las especies transgénicas pueden llegar a fecundar a cultivos normales y que estos se conviertan en transgénicos. 
- La posibilidad de usas insecticidas a los que los transgénicos son resistentes pueden dañar a los cultivos que no lo son.
Tipos de clonación 
Se puede clasificar según dos criterios:
Según el método:
· 

Partición gemelar:

consiste en la división de una célula cuando se encuentra en las primeras etapas de su desarrollo. Las partes separadas se colocan en la zona externa del óvulo o en una cubierta artificial con su posterior introducción en un óvulo. Finalmente se obtienen copias idénticas, pero de padres distintos.
· 

Paraclonación:

se extrae el núcleo de un célula de un ser vivo adulto y se implanta en un óvulo sin núcleo. El embrión formado se desarrolla en un laboratorio hasta alcanzar más de un centenar de células. Luego se coloca en un útero. El resultado es la creación de sujetos idénticos, pero distintos a los progenitores del embrión.
· 

Clonación verdadera:

se traspasa los núcleos de células de sujetos ya nacidos hacia un óvulo. Los nuevos individuos son idénticos entre sí y similares al donante.

Según el objetivo:

Clonación reproductiva:

su finalidad es obtener individuos genéticamente iguales.

Clonación terapéutica:

su objetivo es la elaboración de células madres y son empleadas para tratar gran cantidad de enfermedades.
La clonación actualmente
- Clonación de un mamut: en Rusia plantean la clonación de un mamut lanudo extinto hace 4.000 millones de años. Se pretende llevar a cabo por el mismo método usado para clonar a la oveja Dolly. Se tomará el óvulo de un elefante moderno y se le implantará el material genético de un mamut procedente de Siberia. Luego se introducirá en el útero de un elefante hembra. Según los expertos cabe la posibilidad de que esto ocurra dentro de 10 años.
- Clonación de una vaca: "Isa" una vaca clonada por científicos argentinos produce leche similar a la materna, con el fin de ser empleada en la contribución de la lucha contra la mortalidad infantil. Se le implantaron dos genes humanos que codifican dos proteínas presentes en la leche humana.
1973
1983
2010

En 1973 unos científicos consiguieron transferir ADN de un organismo a otro (una bacteria). EL mismo año se creó un ratón transgénico, que fue el primer animal genéticamente modificado de la historia, pero la modificación no se transmitió a la descendencia.
En 1981 se inyectó ADN purificado en un embrión unicelular de un ratón y se demostró que se producía la transmisión del material genético a las generaciones siguientes.

En 1983 se creó la primera planta transgénica de tabaco. Fue desarrollada mediante la creación de un gen mutado que combinaba un gen de resistencia a un antibiótico.
Las semillas y plantas transgénicas se empezaron a producir y comercializar en la segunda mitad del siglo XX y se ha extendido por todo el mundo.
En 2010 la revista Science publicó el primer organismo con genoma integral sintetizado por científicos, aunque no es una creación ya que se creó a partir de un genoma ya existente.

Medicamentos
Los OGM son usados para fabricar productos terapéuticos. Las proteínas como la insulina, la hormona del crecimiento y el factor de coagulación que sirven para tratar enfermedades y alteraciones, eran extrañas y caras. Hoy en día, bacterias y levaduras modificadas con genes para proteínas humanas producen estos compuestos de una manera muy económica y en gran cantidad. Las personas que tienen diabetes son tratadas con insulina humana producida por genes humanos introducidos en bacterias. El anticoagulante ATryn se extrae de la leche de cabra modificada genéticamente. Asimismo, la vacuna contra la hepatitis B se produce con levaduras a la que se les ha insertado un gen.
Plagas
Es una de los productos comerciales más conocidos. Algunas plantas transgénicas incluyen genes que les confieren resistencia a determinados herbicidas utilizado para combatir plagas de otras plantas en los cultivos. Los principales ejemplos son el maíz RR y la soja RR. Ambos son cultivados y comercializados en varios países del mundo. Otros cultivos tienen insertado el gen Bt que les confiere a las hojas de estos cultivos la resistencia a plagas, sin la necesidad de tener que ser rociadas con algún plaguicida.


Alimentos
El primer alimento genéticamente modificado autorizado para consumo humano fue el tomate. Este tomate se estropeaba más lentamente que el convencional, lo que permitía a los agricultores recolectarlos cuando están maduros, en lugar de antes de alcanzar la madurez. Esto se traduce en una mejora del sabor y las propiedades alimenticias. Sin embargo, resultó ser un fracaso comercial.
En algunos casos se pueden insertar genes para que sinteticen una mayor cantidad de nutrientes o nutrientes nuevos. 

Una empresa está desarrollando un salmón transgénico que se encuentra en las últimas etapas legales para demostrar su seguridad. Este salmón crece durante todo el año, y no sólo en primavera y verano, y alcanza un tamaño apto para el mercado en 16 o 18 meses, en lugar de los 3 años del salmón convencional.
Animales
La modificación genética permite la cría de animales hipoalergénicos, de forma que no produzcan reacciones adversas a las personas alérgicas. Actualmente se comercializan gatos y perros modificados sin las proteínas responsables de la mayor parte de las respuestas alérgicas. También se comercializan peces cebra fluorescentes.
Usos de los OGM

Desarrollo Embrionario - Células Madre

Desarrollo Embrionario

Qué es el desarrollo embrionario?

El desarrollo embrionario es la etapa de algunos organismos, en este caso el de el hombre o ser humano, es la etapa desde la fecundación hasta el nacimiento de un nuevo ser vivo.

 El desarrollo embrionario consta de distintas etapas de las cuales son:
Fecundación.Segmentación.Gastrulación.Organogénesis.

 FecundaciónEn este proceso ocurre en el tercio superior de la trompa o extremo ovárico, donde se juntan el ovocito, el cual ya ha sido expulsado del ovario, con los espermatozoides del hombre.

Una vez ya juntos los espermatozoides con el ovulo, los espermatozoides rodean el ovulo hasta que uno de ellos consigue penetrarlo hasta el interior, donde se produce el cigoto.Cigoto

 SegmentaciónEn este proceso una célula que es el cigoto comenzara a dividirse por mitosis, estas mitosis se van a dar sin fase de crecimiento entremedio por lo que cada vez las células serán mas pequeñas.

I- Compactación.

 II -SegmentaciónBlastulación.BlastocistoCapainternaCapaexterna

III-Implantación.

I-Gastrulación

En esta etapa se empieza a desarrollar un embrión de tres capas de células distintas donde una será endodermo, la otra mesodermo y por ultimo el ectodermo.II-Gastrulación

Endodermo: Es donde se producirá principalmente el sistema digestivo.Mesodermo: Aquí derivaran los músculos y los huesos.Ectodermo: Aquí derivara la piel y el sistema nervioso.

OrganogénesisLa organogénesis consiste en el desarrollo de los diferentes organos que conforman un organismo.Este proceso ocurre entre la tercera y octava semana de desarrolllo.Esta es la etapa mas delicada ya que se define la forma y tamaño de los organos donde influencias externas tambien tienen que ver con el desarrollo del feto.

Etapa Fetal 

Células Madre

TOTIPOTENCIALIDAD

En los momentos posteriores a la fecundación, el embrión unicelular –la primera célula del nuevo individuo-, tiene en su nucleo toda la información genética de un nuevo ser humano, distinto de sus padres. Ese nuevo ser unicelular posee la capacidad de empezar a desarrollar todo un individuo humano. El DNA de ese embrión  puede expresar toda la información, se pueden leer todos los genes.

A las 24 horas se produce la primera división celular. En sus primeros estadios el DNA del zigoto tiene la peculiaridad de permanecer puro, sin plegamientos. Por tanto, si separáramos artificialmente las dos primeras células del zigoto bicelular, comprobaríamos que cada célula generará un embrión. Estas células del embrión en sus fases iniciales se llaman CELULAS TOTIPOTENCIALES, es decir, que pueden dar lugar a TODO un individuo.

Las fases tempranas (hasta el cuarto día) son totipotenciales porque: 

• tienen la habilidad de convertirse en cualquier tipo celular del cuerpo humano
• Pueden dividirse un ilimitado número de veces

Cuando el embrión tiene tan sólo unos pocos días y no es más que una bola de células, una pequeña región conocida como masa celular interna (MCI) puede ser aislada y cultivada in vitro. La MCI tiene el potencial de generar todos los tipos de tejidos del organismo adulto (multipotencia). De hecho, si no se interviene, a partir de estas células se formará el feto, mientras que de las células que las rodean surgirán la placenta y otros tejidos.

Imagen de microscopio electrónico de barrido (MEB) de una célula madre de médula ósea humana

PLURIPOTENCIALIDAD

Aproximadamente al cuarto dia de la fertilización, las células totipotenciales comienzan a especializarse y forman el blastocito. En su interior hay un pequeño grupo de célulasconocidas como Masa Celular Interna que son células madre pluripotentes, ya que son capaces de crear todas las células y tejidos delcuerpo humano

A medida que el embrión sigue su desarrollo y se van produciendo más divisiones celulares, las células embrionarias se van diferenciando hacia funciones y estirpes celulares determinados. Esta diferenciación se consigue a través de los plegamientos en el DNA celular, que dejan ilegibles los genes que no va a necesitar expresar esa célula. De esta forma, cuando el embrión ya está en fase de blastocisto (7-14 días post-fecundación), si extrajéramos artificialmente las células de su Masa Celular Interna y las cultiváramos, nunca darían lugar a un embrión completo, sino a estirpes celulares determinadas por los genes que en ese momento se pueden leer. 

Estas células que tienen capacidad para dar lugar a cualquier estirpe celular, pero no a un embrión completo, las denominamos CELULAS PLURIPOTENCIALES. 

Estas células pluripotenciales se llaman CELULAS MADRE EMBRIONARIAS o STEM CELL EMBRIONARIAS. En sus sucesivas divisiones, la célula madre embrionaria va perdiendo su capacidad de dar lugar a todos los distintos tejidos, al tiempo que empiezan a diferenciarse, a especializarse hacia un tejido u otro.

Blastocito humano

Las células en su desarrollo poseen dos cualidades básicas: la pluripotencialidad y la diferenciación, que se contraponen: cuanta más pluripotencialidad posee una célula, menos grado de diferenciación tiene, y al revés. 

• La pluripotencialidad, propia de la célula inmadura o indiferenciada, es la capacidad de una célula para convertirse en todas las posibles estirpes celulares. 
• La diferenciación sin embargo es la cualidad por la cual la célula adquiere ya una especialización dentro de un tipo celular concreto que le hace no poder convertirse en otro tipo celular distinto.

Estas céluls pluripotenciales se diferencias delas totipotenciales ya que no son capaces de desarrollar todo un organismo completo, no son capaces de originar la placenta u otros tejidos vitales para el desarrollo fetal.

Existen varias fuentes de células madres pluripotenciales:

• Células madres embrionales aisladas de la masa interna del blastocito. Se obtienen de los embriones que se producen en exceso durante la fertilización in vitro. esta práctica es controversial, ya que se destruye el embrión que podría implantarse y desarrollarse con éxito.
• Células madres embrionales: tomadas defetos abortados
• Células madres embrionales aisladas de carconomas embrionales, un tipo de tumor que puede ocurrir en los fetos.

MULTIPOTENCIALIDAD

La multipotencialidad se define como la capacidad de generar células, pero sólo del tipo celular del tejido al que pertenecen o residen.

Así pues, cuando el feto se encuentra aproximadamente en el 3 mes de vida (fin de la etapa de organogénesis), la mayor parte de sus células ya se hallan diferenciadas según el tipo celular que se necesita para cada órgano. Tras el nacimiento, prácticamente todos los tejidos, sobre todo aquellos que más se renuevan, conservan una cantidad pequeña variable de células pluripotenciales capaces de multiplicarse y poder así proporcionar células con el fin de renovar y reparar los tejidos en los que residen. Esas células formadoras de múltiples células hijas, que están programadas para regenerar el tejido donde residen, se llaman célula MULTIPOTENCIALES. Son otro tipo de células madre o progenitoras (stem cells).

Estas células existen, y están presentes en la mayoría de los órganos del adulto, y conviviendo en su órgano con el resto de las células diferenciadas, tiene una propiedad única: dar lugar a los distintos tipos celulares que componen el órgano en el que residen con el fin, por ejemplo, de renovar las poblaciones de células que van envejeciendo.

Ejemplo: El corazón está compuesto por millones de células de distintas estirpes: células musculares, células endoteliales de revestimiento de los vasos del corazón, células de conducción del impulso nervioso... Muchas de esas células citadas, no pueden dividirse, y si se llegaran a dividir, sólo darían lugar a células iguales a ellas. Ahora bien, se ha descubierto recientemente que existen células en el corazón –células madre cardíacas-, que conviviendo con las antes citadas, tienen la capacidad de dividirse y dar lugar a células de las tres estirpes citadas. Estas células algunos las llaman MULTIponteciales, por su capacidad para dar regenerar células del órgano en el que residen.

Embrión humano de 8 células, bajo el microscopio óptico

Herencia

Definición de herencia como herencia genética

La herencia genética es la transmisión a través del material genético existente en el núcleo celular, de las características anatómicas, fisiológicas o de otro tipo, de un ser vivo a sus descendientes.

La herencia consiste en la transmisión a su descendencia los caracteres de los ascendentes. El conjunto de todos los caracteres transmisibles, que vienen fijados en los genes, recibe el nombre de genotipo y su manifestación exterior en el aspecto del individuo el de fenotipo. Se llama idiotipo al conjunto de posibilidades de manifestar un carácter que presenta un individuo.[cita requerida]

Para que los genes se transmitan a los descendientes es necesaria una reproducción idéntica que dé lugar a una réplica de cada uno de ellos; este fenómeno tiene lugar en la meiosis.
Las variaciones que se producen en el genotipo de un individuo de una determinada especie se denominan variaciones genotípicas. Estas variaciones genotípicas surgen por cambios o mutaciones (espontáneas o inducidas por agentes muta génicos) que pueden ocurrir en el ADN. Las mutaciones que se producen en los genes de las células sexuales pueden transmitirse de una generación a otra. Las variaciones genotípicas entre los individuos de una misma especie tienen como consecuencia la existencia de fenotipos diferentes. Algunas mutaciones producen enfermedades, tales como la fenilcetonuria, galactosemia, anemia de células falciformes, síndrome de Down, síndrome de Turner, entre otras. Hasta el momento no se ha podido curar una enfermedad genética, pero para algunas patologías se está investigando esta posibilidad mediante la terapia génica.

Lo esencial de la herencia queda establecido en la denominada teoría cromosómica de la herencia, también conocida como teoría cromosómica de Sutton y Boveri:

1.Los genes están situados en los cromosomas.
2.Los genes están dispuestos linealmente en los cromosomas.
3.La recombinación de los genes se corresponde con el intercambio de segmentos cromosómicos (Crossing over).

Rasgos Mendelianos en seres humanos

En la herencia mendeliana, un hijo que reciba el alelo dominante de uno de los padres, tendrá la forma dominante del rasgo o carácter. Sólo aquellos que hayan recibido el alelo recesivo de ambos padres, presentará el fenotipo recesivo. Los rasgos puramente mendelianos son una minoría de todos los rasgos, ya que la mayor parte de los caracteres fenotípicos exhiben dominancia incompleta, codominacia, y herencia poligénica.

Los lóbulos unidos son un ejemplo de fenotipo recesivo.

El fenotipo recesivo puede, teóricamente, saltarse cualquier número de generaciones, permaneciendo silente en individuos portadores o heterocigóticos, hasta que tengan hijos con alguien que también tenga el alelo recesivo y ambos se lo pasen a su descendencia.

Herencia ligada al sexo

Herencia ligada al cromosoma X

Dominante

El gen responsable del fenotipo se localiza en el cromosoma X, y una sola copia del alelo es suficiente para desencadenarlo. Puede ser heredado del padre o de la madre. Los hombres solo pueden heredar un cromosoma X. La consecuencia de esto es que las mujeres tienen más probabilidad de heredar un alelo ligado al cromosoma X que desencadene el fenotipo.

Cuando solo la madre es portadora del alelo en el cromosoma X, ella misma presentará el desorden genético y además:

• El 50% de sus hijas tendrá el desorden.
• el 50% de sus hijos tendrá el desorden.

Cuando el padre es portador del alelo en el cromosoma X, él mismo presentará el desorden genético y además:

• 
  
• El 100% de sus hijas tendrá el desorden.
• El 0% de sus hijos tendrá el desorden.

Cuando los dos padres son portadores:

• 
  
• El 100% de sus hijas tendrá el desorden.
• El 50% de sus hijos tendrá el desorden.

En algunos desórdenes como el Síndrome de Aicardi, el cromosoma X afectado es letal, de modo que solamente sobreviven las mujeres.

Lista de desórdenes dominantes ligados al cromosoma X

• Hipofosfatemia ligada al cromosoma X
• Síndrome de Rett
• La mayoría de casos del Síndrome de Alpor
• [Síndrome de Bloch-Sulzberger]
• Síndrome Giuffrè-Tsukahara
• Síndrome de Goltz
• Síndrome João-Gonçalves
• Síndrome Aicardi
• Protoporfiria ligada al cromosoma X

Recesiva:
El gen responsable del fenotipo se localiza en el cromosoma X, se necesita homocigosis del alelo en las mujeres para expresarlo, mientras que en los hombres basta con portarlo (puesto que son necesariamente, hemicigóticos para el cromosoma X). Puede ser heredado del padre o de la madre. Los hombres solo pueden heredar un cromosoma X. La consecuencia de esto es que las mujeres tienen más probabilidad de heredar un alelo ligado al cromosoma X, pero que no desencadenen el fenotipo (portadoras).

Cuando solo la madre es portadora del alelo en el cromosoma X, ella misma no presentará el desorden genético y además:

• El 50% de sus hijas será portadora.
• el 50% de sus hijos tendrá el desorden.

Cuando el padre es portador del alelo en el cromosoma X, él mismo presentará el desorden genético y además:

• El 100% de sus hijas será portadora.
• El 0% de sus hijos tendrá el desorden.

Cuando los dos padres son portadores:

• El 50% de sus hijas tendrá el desorden y el 50% será portadora.
• El 50% de sus hijos tendrá el desorden.

Cuando la madre es homocigótica para el alelo, y el padre no lo porta:

• El 100% de sus hijas será portadora.
• El 100% de sus hijos tendrá el desorden.

Cuando la madre es homocigótica para el alelo, y el padre hemicigótico:

• El 100% de la descendencia tendrá el desorden.

Lista de desórdenes recesivos más comunes ligados al cromosoma X

• Daltonismo
• Hemofilia A
• Hemofilia B
• Distrofia muscular de Duchenne
• Distrofia muscular de Becker
• Ictiosis ligada al cromosoma X
• Agammaglobulemia ligada al cromosoma x.
• Favismo
• Herencia ligada al cromosoma Y

Las enfermedades ligadas al cromosoma Y son muy poco comunes, debido a la poca cantidad de información genética que contiene. Solo pueden transmitirse de padres a hijos con un 100% de penetrancia, ya que las mujeres carecen de cromosoma Y. Las deleciones en el cromosoma Y son una causa frecuente de infertilidad.

Las enfermedades ligadas al cromosoma Y son todas aquellas derivadas de mutaciones de alguno de sus genes, que se mantienen en toda la descendencia masculina.

Enfermedades Hereditarias

Las enfermedades hereditarias son aquel conjunto de enfermedades genéticas cuya característica principal es su supervivencia de generación en generación, transmitiéndose de padres a hijos y así sucesivamente (en un determinado momento del tiempo, algo hace cambiar la genética, y ese algo sobrevive en los genes, las mismas circunstancias que hicieron cambiar la genética en un determinado momento del tiempo, pueden volver a suceder en otro momento del tiempo, así que la herencia genética, es la herencia de la humanidad).

Terapia Genica

La terapia génica consiste en la inserción de elementos funcionales ausentes en el genoma de un individuo. Se realiza en las células y tejidos con el objetivo de tratar una enfermedad o realizar un marcaje.

La técnica todavía está en desarrollo, motivo por el cual su aplicación se lleva a cabo principalmente dentro de ensayos clínicos controlados, y para el tratamiento de enfermedades severas o bien de tipo hereditario o adquirido. Al principio se planteó sólo para el tratamiento de enfermedades genéticas, pero hoy en día se plantea ya para casi cualquier enfermedad.

Entre los criterios para elegir este tipo de terapia se encuentran:

• Enfermedad letal sin tratamiento.
• La causa sea un único gen que esté ya clonado.
• La regulación del gen sea precisa y conocida.

Tipos de terapia génica

Terapia génica somática: se realiza sobre las células somáticas de un individuo, por lo que las modificaciones que implique la terapia sólo tienen lugar en dicho paciente.

• Terapia in vivo: la transformación celular tiene lugar dentro del paciente al que se le administra la terapia. Consiste en administrarle al paciente un gen a través de un vehículo (por ejemplo un virus), el cual debe localizar las células a infectar. El problema que presenta esta técnica es que es muy difícil conseguir que un vector localice a un único tipo de células diana.
• Terapia ex vivo: la transformación celular se lleva a cabo a partir de una biopsia del tejido del paciente y luego se le trasplantan las células ya transformadas. Como ocurre fuera del cuerpo del paciente, este tipo de terapia es mucho más fácil de llevar a cabo y permite un control mayor de las células infectadas. Esta técnica está casi completamente reducida a células hematopoyéticas pues son células cultivables, constituyendo así un material trasplantable.

Terapia génica germinal: se realizaría sobre las células germinales del paciente, por lo que los cambios generados por los genes terapéuticos serían hereditarios. No obstante, por cuestiones éticas y jurídicas, ésta clase de terapia génica no se lleva a cabo hoy en día.

Identificación de personas

La prueba de identificación genética es una prueba para identificar y evaluar la información genética -llamada ADN (ácido desoxirribonucleico)- en las células de una persona. Se llama "identificación genética" porque es muy poco probable que dos personas tengan la misma información de ADN, como también es muy poco probable que dos personas tengan la misma huella digital física. La prueba se utiliza para determinar si existe una relación de parentesco entre dos personas, para identificar organismos que causan una enfermedad y para resolver crímenes.

Únicamente se necesita una pequeña muestra de células para la prueba genética de ADN. Una gota de sangre o la raíz de un cabello contienen suficiente ADN para la prueba. A menudo se utilizan semen, cabello o restos de piel en criminalística.

Una persona que se hace una prueba de identificación genética de manera voluntaria suele proporcionar una muestra de sangre que se toma de una vena. Las pruebas de ADN también pueden hacerse a partir de células obtenidas mediante un enjuague bucal o con un hisopo dentro de la boca por la parte interior de las mejillas, pero estos métodos no se recomiendan.

Identidad y filiación

La filiación y la identidad del hijo matrimonial se presumen, pero esa presunción no es absoluta y dentro de ciertos casos la ley admite que pueda ser negada o impugnada con justificación suficiente si se demuestran los vicios alegados. Son hijos matrimoniales de acuerdo con el código civil, los nacidos dentro de los 180 días después de la celebración del matrimonio y hasta los 300 días posteriores a la separación, viudez o divorcio de la pareja. La declaración de la madre más la prueba del matrimonio son suficientes para que el oficial de registro labre el acta anotando al bebé como hijo de los cónyuges.

En cambio, la filiación en los hijos extramatrimoniales se da por el acto de reconocimiento realizado personalmente por cada uno de los padres no es necesario el consentimiento del otro, por testamento o por sentencia judicial. 

La doctrina sostiene que la identidad es un tema muy complejo, ya que como seres humanos estamos en permanente mutación. Mañana es posible que no seamos lo que fuimos ayer ni hoy. 

La identidad es un concepto que trasciende lo jurídico, ya que no solo cambiamos físicamente, en lo externo, de fisonomía, domicilio, trabajo, también cambian nuestros objetivos, afectos, saberes,experiencias, amores y desamores.

Por eso concordamos con que el concepto de identidad filiatoria como pura referencia a su presupuesto biológico no es suficiente para definir, por sí mismo, la protección dinámica de la identidad filiatoria.

Marcadores Genéticos

Con la denominación de genética forense se define el uso de ciertas técnicas empleadas en genética para la identificación de los individuos en base al análisis del ADN. El hecho de utilizar el análisis de ADN para identificar a una persona sigue un razonamiento sencillo. Cada ser humano es diferente; dos personas pueden ser más o menos parecidas, sobre todo entre familiares cercanos, pero nunca son idénticos, ni siquiera en el caso de los gemelos univitelinos. Esta diferenciación entre las personas se debe a que existen millones de combinaciones posibles de ADN entre un óvulo y un espermatozoide, debido a la recombinación genética que se produce en la meiosis. Pero a pesar de ello, los genes de todos los seres humanos son poco variables y constituyen un gran porcentaje de la información contenida en la molécula de ADN; la información restante, incluye sectores que pueden exhibir un cierto grado de variabilidad entre los individuos, en consecuencia: “todos los seres humanos tenemos sectores del ADN en común y otros que no lo son”. El llamado Análisis de ADN es un conjunto de técnicas utilizadas para detectar sectores en la cadena de ADN que son variables en la población. Estas regiones son denominadas regiones polimórficas o polimorfismos. El término polimorfismo expresa la variabilidad que existe dentro de un fragmento de ADN, es decir, el número de alelos que hay en un locus. Como regla general cuantos más alelos haya, mayor polimorfismo, y por tanto mayor poder de identificación. Al analizar un determinado número de regiones polimórficas la probabilidad de que dos individuos sean genéticamente iguales es prácticamente nula, excepto en los gemelos univitelinos.

Marcadores genéticos que se usan en genética forense

Los marcadores genéticos que se utilizan actualmente están constituidos por regiones de ADN repetitivo que presentan una gran variabilidad de tamaño entre los distintos individuos de una población. Estas regiones como ya hemos dicho, se conocen con el nombre de regiones polimórficas. El principio básico de estos polimorfismos genéticos de estas regiones reside en la variación del número de veces que se repite en tándem una secuencia determinada (una repetición en tándem es una secuencia corta de ADN que se repite consecutivamente, en un locus específico). Según esto se clasifican en:

• VNTR (acrónimo inglés: Variable Number of Tandem Repeats: número variable de repeticiones en tándem). Son locus cuyos alelos difieren por tener un número variable de repeticiones en tándem. Un ejemplo de VNTR en humanos es una secuencia de ADN de 17 pb que se repite entre 70 y 450 veces en el genoma. El número total de pares de bases en ese locus puede así variar entre 1190 y 7650. Ventajas de estos polimorfismos:

1. Son muy variables en la población: los perfiles de ADN varían de una persona a otra, por tanto podemos afirmar que no existen dos personas con el mismo número de repeticiones en tándem. Cuando se comparan los perfiles de un solo locus VNTR para individuos no relacionados entre sí, habitualmente son diferentes. No obstante, es posible que dos personas tengan el mismo perfil en uno o dos loci por casualidad. Sin embargo, la probabilidad de que dos personas tengan el mismo perfil de ADN en 4, 5 o 6 loci VNTR diferentes es extremadamente baja. Cuando se usan los perfiles de ADN con fines medico-legales, se analizan de 4 a 6 loci VNTR diferentes.
2. El número de repeticiones es heredable. Dado que recibimos un cromosoma de cada tipo del padre y otro de la madre, tendremos un número de repeticiones proveniente de éste y otro de ésta. En forma de esquema, consideremos los individuos A y B. Supongamos que existen dos hipotéticos VNTR, uno de ellos en una cierta región del cromosoma 6 y otro en el 15.

Existen dos tipos de polimorfismos de repetición de uso en diagnóstico genético, los VNTR-minisatélites y los VNTR-microsatélites.

• Los VNTR-minisatélites o MVR (minisatellite variant repeats) son loci que corresponden a secuencias de ADN de unas pocas decenas de nucleótidos (sobre 30 pares de bases) repetidas en tándem. El número de dichas repeticiones varía de cromosoma a cromosoma. La singularidad más especial de este tipo de polimorfismos está en que cada loci puede presentar muchos alelos distintos (tantos como repeticiones), sin embargo presentan el inconveniente que no están distribuidos por todo el genoma y por lo tanto solo pueden ser utilizados en el diagnóstico de un número muy reducido de casos. Los VNTR-minisatélites han encontrado su máxima aplicación en la determinación de la paternidad y en los protocolos de identificación genética en el ámbito judicial. Cuando se habla de huellas dactilares del ADN se está hablando de este tipo de polimorfismo.

• Los VNTR-microsatélites o STR (short tandem repeats) Corresponden a la repetición en tándem de secuencias de entre 2 y 5 nucleótidos. Los microsatélites presentan dos características que los hacen ideales para su uso. En primer lugar, están distribuidos de forma casi homogénea por todo el genoma y en segundo lugar, presentan un número elevado de alelos con frecuencias similares entre sí, de forma que la probabilidad de que un individuo sea heterocigoto es muy elevada (presentan una alta heterocigosidad).

Estas regiones hipervariables pertenecen al denominado “ADN no codificante” son regiones no conservadas y por tanto no sujetas a una presión selectiva intensa, originando un gran número de variantes, que son los que denominamos alelos. Estas zonas llamadas polimórficas son las que nos interesan en genética forense para poder diferenciar unas muestras de otras. Por tanto, no es interesante analizar la molécula de ADN completa, principalmente por dos razones:

• Se tardaría mucho tiempo.
• La mayor parte de la molécula es común en todos los humanos y no se podrían distinguir.

TECNICAS DE ANÁLISIS DE ADN

1.ELECTROFORESISLa electroforesis es un método de laboratorio en el que se utiliza una corriente eléctrica controlada con la finalidad de separar biomoleculas según su tamaño y carga eléctrica a través de una matriz gelatinosa.
Fue empleado por primera vez por en el año 1937, pero su importancia vino a incrementarse cuando en los años cincuenta E. L.Durrum y Arne W.K. Tiselius , impulsaron la electroforesis de zona, nombre que se asigno a la separación de materiales en un campo eléctrico en presencia de algún tipo de soporte; aunque este termino se limito originalmente al análisis de coloides y partículas submicroscopicas , se ha convertido en estos últimos años en una metodología aplicada a sustancias de bajo peso molecular.
La electroforesis en gel es un grupo de técnicas empleadas por los científicos para separar moléculas basándose en propiedades como el tamaño, la forma o el punto isoeléctrico. La electroforesis en gel se utiliza generalmente con propósitos analíticos, pero puede ser una técnica preparativa para purificar moléculas parcialmente antes de aplicar espectrometría de masas, PCR, clonación o secuenciación de ADN.

Cuando se ha completado la electroforesis, las moléculas más pequeñas han llegado al ánodo. Entonces se pueden 'revelar' mediante la adición de un colorante específico para hacerlas visibles. Se emplean compuestos como el bromuro de etidio, para los ácidos nucleicos, o tinción de plata, azul de coomassie o tinción fluorescente, para las proteínas. Asimismo se emplean otros métodos para visualizar la separación de la mezcla en el gel. Si el reactivo es fluorescente bajo la luz UV, se puede simplemente hacer una fotografía de la placa bajo dicha luz. También, si las moléculas contienen átomos radiactivos se puede efectuar una autorradiografía.
Si se han inyectado varias mezclas una junto a otra en la placa, se producirán separaciones paralelas. Cada separación mostrará distintas bandas correspondientes a cada componente de la mezcla. Si las separaciones son incompletas, se dará un solapamiento entre bandas haciendo indistinguibles dos o más componentes.
Las bandas en diferentes separaciones paralelas que están a la misma distancia del principio significa que contienen moléculas que han atravesado el gel a la misma velocidad. Existen marcadores especiales que contienen una mezcla de moléculas de tamaño conocido. Si se hace una electroforesis de un marcador con una mezcla desconocida, las bandas observadas en el marcador pueden ser comparadas con las obtenidas en la mezcla desconocida para determinar su tamaño o punto isoeléctrico. La distancia a la que se encuentra la banda del principio es (aproximadamente) inversamente proporcional al logaritmo del tamaño de la molécula.

2.HUELLA GENÉTICA
La huella genética o también llamada “fingerprinting” es una técnica utilizada para distinguir entre los individuos de una misma especie utilizando muestras de su ADN.

El ADN contiene toda la información necesaria para el desarrollo de los seres vivos. Los individuos de la misma especie comparten gran parte de su secuencia de ADN, pero existen determinadas regiones altamente variables que son propias de cada sujeto.
Estas zonas del genoma se denominan polimorfismos o marcadores genéticos, y son utilizadas para la identificación de personas ya que dos seres humanos no relacionados es poco probable que tengan en común los mismos marcadores genéticos. Al conjunto de polimorfismos específico de cada persona se le conoce como perfil genético.
El perfil genético individual hace posible diferenciar a cualquier persona, salvo en el caso de que posea un hermano gemelo monocigótico, ya que en este caso comparten la misma secuencia de ADN. El perfil genético caracteriza a cualquier individuo igual o mejor que sus huellas dactilares, por lo que también recibe el nombre de mapa o huella genética. La huella genética aporta la ventaja de que es mucho más precisa que otros métodos de identificación. Además, el ADN se halla en todas y cada una de las células del cuerpo humano, por lo que puede obtenerse de cualquier muestra biológica. La huella genética es única e invariable a lo largo de la vida.
La Huella genética se utiliza en Medicina forense, en la identificación de restos humanos, pruebas de paternidad o parentesco, compatibilidad en la donación de órganos... etc.
A continuación destacamos algunas de las situaciones en las que es útil realizar este estudio:

+Proporcionar un estándar (patrón o referencia) para la comparación e identificación de personas en profesiones de alto riesgo como por ejemplo, militares, bomberos o personal de las fuerzas de orden público.
+Disponer del perfil genético para identificación en caso de accidentes, incendios o desastres.
+Disponer de información para futuras pruebas de paternidad o parentesco.
+Niños adoptados o concebidos mediante técnicas de reproducción asistida empleando gametos donados. En estos casos los hijos no comparten el código genético con sus padres, de modo que en la identificación biológica no se pueden emplear los estudios de ADN por comparación con los progenitores. Disponer de la huella genética es mucho más útil en estos casos en las circunstancias anteriormente descritas (accidentes, secuestros, incendios o situaciones en las que pueda haber dudas de identificación).
Finalmente, como servicio extra a la obtención de la huella genética de un individuo, se puede almacenar el ADN propio para un uso futuro:

+En el caso de enfermedad genética diagnosticada
+Prevención de enfermedades genéticas familiares
+Solución de litigios de paternidades.
+Comparación e identificación de personas en profesiones de riesgo (militares, bomberos, policías)
+Comparación e identificación de personas en casos de sucesos

El DNA Fingerprint es una técnica utilizada para saber si una muestra de DNA pertenece a cierta persona. Al igual que una huella digital el DNA de cada persona es único, o mejor dicho, la secuencia de los pares de bases del DNA es única para cada persona. Científicos son capaces de identificar a una persona solamente por el ordenamiento de los pares de bases de su DNA. El DNA Fingerprint es usado en casos de paternidad y maternidad para identificar a los padres de un niño. Otra aplicación es en la medicina forense en casos de identificación de víctimas y establecer la inocencia o culpabilidad de los sospechosos. Y una tercera aplicación sería como identificación personal, pero por el momento el Fingerprint es muy complejo y costoso para usarse como identificación personal.
El DNA Fingerprint requiere la utilización de otras técnicas. El Southern blot es utilizado para el Fingerprint ya que con el uso de una sonda radioactiva es posible identificar fragmentos de una secuencia de DNA. Otra técnica usada es el PCR. Con esta técnica es posible amplificar el DNA de una pequeña muestra. El PCR es una técnica necesaria para casos criminales ya que el DNA encontrado en la escena del crimen generalmente no es suficiente para poder trabajar con él.

3.REACCIÓNN CADENA DE LA POLIMERASA
La reacción en cadena de la polimerasa, ya más conocida como PCR, es una técnica que permite replicar entre cientos de miles y millones de veces, en el transcurrir de pocas horas e in vitro, pequeñas cantidades de ADN. Uno de los aportes fundamentales de esta metodología a la investigación básica en biología molecular consiste, precisamente, en la rapidez y eficiencia mediante las cuales se realiza una tarea que antes requería largas y tediosas ¡ornadas. El producto que se obtiene al finalizar la reacción -una gran cantidad de un fragmento génico con alto grado de pureza- favorece la tarea de los investigadores empeñados en ampliar nuestros conocimientos sobre la estructura y función de los genes. Por su alta sensibilidad, esta técnica permite identificar un gen a partir de un solo cabello, una célula somática o un espermatozoide. Ha facilitado, y en muchos casos hecho posible, la tarea de identificación de personas, por ejemplo de hijos de desaparecidos, mediante el análisis de muestras del niño y de su abuela materna. Entre las aplicaciones médicas de la PCR cabe destacar su aporte al desarrollo de nuevas estrategias de diagnóstico. Permite detectar agentes infecciosos como los virus de las hepatitis B y C o regiones del genoma del virus de la inmunodeficiencia humana (HIV). Ha sido aplicada, por ejemplo, para diagnosticar la presencia o ausencia de HIV en recién nacidos de madres seropositivas, pues la existencia de anticuerpos maternos impide obtener resultados confiables, con los métodos convencionales, durante el primer año de vida. También ha facilitado el diagnóstico de enfermedades tales como las hemofilias A y B, la distrofia muscular y la fibrosis quística, e hizo posible reconocer mutaciones de genes vinculadas con enfermedades oncológ icas. Su sensibilidad permite detectar poblaciones residuales de células cancerosas en pacientes sometidos a quimioterapia y de este modo se ha podido determinar, con una antelación en extremo valiosa, un nuevo avance de la enfermedad. Existen ya modos de evaluar a través de la PCR el riesgo de padecer dolencias tales como diabetes de tipo I y la enfermedad celíaca. Precisamente los autores del presente trabajo y colaboradores han obtenido, mediante el empleo de esta técnica, resultados que indican la existencia de una vinculación entre determinadas variantes genéticasy dichas enfermedades en la población argentina.
Los genes son porciones de ácido desoxirribonucleico (ADN) que tienen la información necesaria para la fabricación de los ácidos ribonucleicos (ARN) y, en última instancia, a través de éstos, de las proteínas: el ARN "copia" el mensaje contenido en el ADN y a partir de él da lugar a la correcta formación de la cadena o secuencia de aminoácidos que constituyen las proteínas.
Todos los genes están compuestos por la misma materia prima: una sucesión de nucleótidos. Cada nucleótido está formado por un grupo fosfato, un azúcar con cinco carbonos (la desoxirribosa) y una de las siguientes bases nitrogenadas: adenina, timina, guanina o citosina. Los genes no se distinguen unos de otros por tener una composición fisicoquímica muy diferente, sino por el orden o secuencia en la que estas cuatro bases se disponen a lo largo de la molécula de ADN (véase "Somera descripción del ADN"). El hecho de que los genes no se distingan por su composición fisicoquímica hace prácticamente imposible aislarlos mediante el empleo de métodos bioquímicos de fraccionamiento del tipo de los usados para purificar proteínas como son, por ejemplo, la cromatografía, la electroforesis o la ultracentrifugación.
Por otra parte, cada gen es una unidad de información sin solución de continuidad respecto del resto del ADN en el que está inmerso. Esto significa que a todo gen lo preceden y suceden otras secuencias de ADN que, en general, no tienen relación con él. El gen que codifica para la insulina, por ejemplo, tiene una "longitud" de 1.700 bases y su masa representa sólo la dos millonésima parte del ADN contenido en el núcleo de una célula humana...
Hasta mediados de la década del ochenta, la única estrategia posible para aislar un gen y obtener grandes cantidades del mismo en estado puro era el "clonado molecular". Este método se basa en la introducción de fragmentos de ADN, uno de los cuales contendrá el gen de interés, en vectores. Éstos son moléculas de ADN (plásmidos o ADN de bacteriófagos) capaces tanto de transportar fragmentos ajenos a su estructura original como de multiplicarlos dentro de bacterias. Si se conoce un pequeño tramo de la secuencia de aminoácidos de una proteína cuyo gen se desea "clonar" (multiplicar), se pueden diseñar métodos para identificar qué bacterias llevan el vector que transporta dicho gen. Este reconocimiento también se puede realizar si se dispone de un anticuerpo contra la proteína resultante del gen que se desea clonar. En este caso se reconoce la bacteria portadora porque fabrica la proteína codificada por el fragmento de interés, la cual se une específicamente al anticuerpo.
Una vez aislado el gen no sólo resulta posible determinar con exactitud su secuencia de bases o analizar en detalle la información de la que es portador, sino que también se puede estudiar su expresión (la manera en que dirige la síntesis de la proteína correspondiente) en distintos organismos y tipos celulares, introducido en células en cultivo o en animales de experimentación, etcétera. Estas técnicas, ya clásicas, han permitido el aislamiento y caracterización de decenas de miles de genes de microrganismos, animales y plantas, lo que provocó un cambio cualitativo en la comprensión del funcionamiento de la célula.
En 1986, K. Mullis, un investigador de la Corporación Cetus, inventó un método para lograr la multiplicación in vitro de fragmentos definidos de ADN sin necesidad de recurrir a los vectores y su replicación en bacterias. Este método revolucionaría en corto tiempo el conjunto de técnicas de la biología molecular. Su uso se extendió rápidamente a miles de laboratorios, no sólo de investigación básica, sino también de diagnóstico clínico. Se trata de la reacción en cadena de la polimerasa, ya muy conocida como PCR, siglas provenientes del inglés Polymerase Chain Reaction.

LA TECNICA PCR
Esta técnica permite multiplicar ("amplificar" es, en realidad, el término que se ha impuesto) pequeñas cantidades de ADN entre cientos de miles y millones de veces. El tramo destinado a reproducirse puede tener desde cincuenta hasta más de dos mil nucleótidos de longitud. El segmento de ADN que sirve de molde no requiere estar necesariamente en estado puro, sino que puede ser parte de mezclas complejas. Puede ser, por ejemplo, ADN nuclear total.

El método se basa, en su forma más simple en la realización de tres reacciones sucesivas llevadas a cabo a distintas temperaturas. Estas reacciones se repiten cíclicamente entre veinte y cuarenta veces (véase la figura 1). La muestra se calienta, en el primer paso, hasta lograr la separación de las dos cadenas que constituyen el ADN, hecho que se conoce como "desnaturalización". En el segundo paso, la temperatura se reduce para permitir el "apareamiento" de cada una de dos cadenas cortas de nucleótidos (oligonucleóridos) con cada una de las hebras separadas del ADN molde. Se trata de segmentos de ADN de cadena simple, sintetizados en el laboratorio y diseñados de manera tal que permiten definir los límites del tramo de ADN que se desea replicar. Obviamente, para que se pueda producir el apareamiento, cada uno de estos oligonucleótidos, a los que se denomina "iniciadores" o primers, debe ser complementario del tramo al que tienen que unirse en las cadenas separadas del ADN molde. En tercer lugar, una enzima ADN polimerasa extiende los primers, en el espacio comprendido entre ambos, sintetizando las secuencias complementarias de las hebras del ADN molde. Para ello, la ADN polimerasa usa desoxidonucleósidos trifosfato (dNTPs) agregados a la mezcla de reacción. La temperatura a la que se realiza el tercer paso está condicionada por aquélla a la cual "trabaja" la enzima ADN polimerasa. Al cabo del primer ciclo de tres reacciones (desnaturalización, apareamiento, extensión) el tramo de ADN elegido se ha duplicado y el doble de su cantidad original se encuentra disponible para ser nuevamente replicado en un segundo ciclo. El resultado de la aplicación de numerosos ciclos "en cadena" da lugar a la amplificación geométrica del segmento de ADN delimitado por los primers.
Para replicar el ADN, la técnica PCR hizo uso, en un principio, de la ADN polimerasa de la bacteria Escherichia coli. Pero esta enzima resulta desactivada debido a la alta temperatura requerida para desnaturalizarla doble cadena del ADN, por lo cual debía agregarse enzima fresca al comenzar el tercer paso de cada ciclo. Este inconveniente fue solucionado de manera ingeniosa cuando se la reemplazó por su equivalente de la bacteria "termófila" Thermus aquaticus. En efecto, la ADN polimerasa de este microrganismo, denominada Taq polimerasa, actúa eficientemente entre los 75° C y los 80° C y resiste más de dos horas a 93° C. De esta manera es posible mezclar todos los componentes de la PCR al comenzar el primer ciclo y la reacción en cadena puede llevarse a cabo mediante equipos automatizados que realizarán los ciclos térmicos programados. Estos equipos son provistos por numerosas empresas extranjeras, pero ya ha sido fabricado uno por la industria argentina. Todo esto no hace más que confirmar la creciente popularidad de la PCR entre investigadores, médicos y bioquímicos clínicos.
Una vez finalizada la reacción se habrá logrado fabricar, en pocas horas, gran cantidad de un fragmento génico con un alto grado de pureza. Obtener el mismo resultado utilizando las técnicas clásicas de clonado llevaría varios días de tedioso trabajo. Por otra parte, la técnica PCR es el método de detección de secuencias de ADN más sensible conocido hasta la fecha: mediante ella resulta posible identificar un gen a partir de un solo cabello, una célula somática o un espermatozoide. Es, por lo tanto, un instrumento extremadamente valioso para establecer, por ejemplo, lazos de parentesco.

Acá encontramos un esquema del PCR

4.PERFILES DE ADN
(También conocido como DNA profiling)
En los últimos años, las cortes alrededor del mundo están utilizando más y más los análisis de ADN en sus procedimientos criminales y verificación de familiares en casos de reclamo de herencias. El perfil genetico también tiene varios usos en industrias de alto riesgo.
Estos análisis son generalmente usados por investigadores privados e individuos cotidianos para comparar muestras biológicas y determinar infidelidades.
El proceso que engloba la lectura de datos mostrando el ADN de un individuo es conocido como “Perfil de ADN” o “DNA Profiling”. Normalmente, son los científicos forenses, quienes están entrenados para poder leer estos datos y extraer los resultados de este, es un proceso usado para obtener datos genéticos, en procedimientos legales y de investigación científica en el genoma humano.

Para proceder con el proceso del perfil genético, un científico forense necesita una muestra de ADN de un individuo. Esto puede ser obtenido de formas muy variadas, la más común a través de una prueba de sangre, tomar una muestra del cabello o a través de una muestra de saliva de la mejilla, de todo esto un perfil único de ADN será compilado. Este proceso es relativamente joven en el mundo de la ciencia y fue descubierto en 1984 por el Dr Alec Jeffreys. Desde entonces, se ha convertido en el sistema de identificación genético más usado y popular en el mundo.
Este proceso no es absolutamente certero, sin embargo, en una primera observación la mayoría de las secuencias de ADN humanas parecen idénticas. Esta es la razón por la que la mayoría de los científicos deben extraer el VNTR (variable number tándem repeats) que se encuentra sobre un cromosoma, ya es estos se agrupan de forma única a un individuo. Los VNTR son mostrados usando un número de técnicas, incluyendo el blotting o southern como es conocido más técnicamente, amplificando variaciones conocidas para producir puntos de color sobre tarjetas y la multiplexación (usando tinte fluorescente para identificar el VNTR).
La técnica del blotting no se usa muy a menudo hoy día, ya que puede llevar meses obtener los resultados, aunque la técnica de análisis de PCR (Polymerase Chain Reaction) es la que fue usada antes de casi cualquier técnica de identificación de perfil de ADN. El sistema comprende añadir un encima que se une al ADN y lo replica, seguidamente se calienta la mezcla a unos 200ºC antes de enfriarlo y repetir este proceso 30 veces hasta que se haya formado una cantidad de ADN suficiente, para poder ser analizado adecuadamente.

Las huellas genéticas o el perfil de ADN son extraordinariamente fiables, aunque no son un 100%. Existen raros casos de individuos que tienen que separar conjuntos completos de ADN (estos son conocidos como “Quimeras”) y sus ADN pueden dar resultados confusos, aparentemente incorrectos.
El perfil de ADN es un proceso controvertido ya que ciertos Bancos de ADN mantienen registrados los perfiles genéticos de personas desconocidas. Algunas personas opinan que esto es una violación de los derecho humanos y un paso hacia una sociedad totalitarista, aunque por otro lado otros opinan que el perfil de ADN es un proceso absolutamente necesario e indiscutible, que puede cambiar las vidas de muchas personas que desconocen de sus familiares o su composición genética.

Secuenciacion del ADN

La secuenciación del ADN es un conjunto de métodos y técnicas bioquímicas cuya finalidad es la determinación del orden de los nucleótidos (A, C, G y T) en un oligonucleótido de ADN. La secuencia de ADN constituye la información genética heredable que forman la base de los programas de desarrollo de los seres vivos (de procariotas, de eucariotas en el núcleo celular, y en los plásmidos, en la mitocondria y en cloroplastos de las plantas). Así pues, determinar la secuencia de ADN es útil en el estudio de la investigación básica de los procesos biológicos fundamentales, así como en campos aplicados, como la investigación forense. Además, se puede utilizar la secuenciación del ADN para conocer las mutaciones somáticas, como las sustituciones de bases, generadas entre distintos organismos. El desarrollo de la secuenciación del ADN ha acelerado significativamente la investigación y los descubrimientos en biología. Las técnicas actuales permiten realizar esta secuenciación a gran velocidad, lo cual ha sido de gran importancia para proyectos de secuenciación a gran escala como el Proyecto Genoma Humano. Otros proyectos relacionados, en ocasiones fruto de la colaboración investigadora a escala mundial, han establecido la secuencia completa de ADN de muchos genomas de animales, plantas y microorganismos. A pesar de las distintas técnicas que permiten secuenciar el ADN, no siempre se puede llegar a conocer el genoma completo de los organismos. Esto, puede llevar a errores en la reconstrucción de los linajes y en la estimación del tipo de mutaciones y del número de mitosis generadas.

Antropología Forense

Restos de un esqueleto humano.

La antropología forense es una de las subdisciplinas de la antropología física. Se divide en tres ramas importantes, relacionadas con otras tantas ramas de las ciencias antropológicas: la antropología forense, la arqueología forense y la antropología cultural forense.

La antropología física forense se encarga de la identificación de restos humanos esqueletizados dado su amplia relación con la biología y variabilidad del esqueleto humano. También puede determinar, en el caso de que hayan dejado marcas sobre los huesos, las causas de la muerte, para tratar de reconstruir la mecánica de hechos y la mecánica de lesiones, conjuntamente con el arqueólogo forense, el criminalista de campo y médico forense, así como aportar, de ser posible, elementos sobre la conducta del victimario por medio de indicios dejados en el lugar de los hechos y el tratamiento perimortem y posmortem dado a la víctima.

Se auxilia con las técnicas de la tafonomía forense, estrategia de investigación de reciente aplicación a casos forenses. Engloba las técnicas de la arqueología y la antropología física forense en la investigación sobre el proceso tanatológico. El uso de modelos tafonómicos en el análisis de contextos forenses permite estimar el tiempo transcurrido desde la muerte, reconstruir las circunstancias antes y después de la depositación del cadáver y discrimina los factores en los restos humanos que son producto de la conducta humana, de aquellos producidos por los sistemas biológicos, físicos, químicos y geológicos.

Las técnicas tafonómicas indican cuando los cadáveres fueron atacados por carnívoros, roedores o asesinados por seres humanos. Las diferentes formas en las que actualmente los criminales disponen de los cadáveres y segmentos de los mismos pueden confundirse fácilmente por la acción de los diferentes tanatofagos. La conducta de los homicidas puede introducir variaciones extremas de transporte, desmembramiento y otras alteraciones en los restos humanos. Existen grandes diferencias entre los grados de intemperismo, tanatofagos y el patrón de dispersión de cuerpos en desiertos, bosques, bajo el agua, en la tierra, que el método tafonómico puede ayudar a describir y explicar.