viernes, 23 de abril de 2010
APLICANDO LA BIOTECNOLOGÍA EN BIOLOGÍA DE 1º DE BACHILLERATO
El aire que respiramos en el instituto, en casa o en el patio no es solamente nitrógeno, oxígeno, vapor de agua y otros gases en proporciones inferiores a un 1%, cada vez que aspiramos entran en nuestro cuerpo microorganismos, a los que afortunadamente nuestro cuerpo está acostumbrado a tratar.
Los alumnos de 1º de bachillerato del IES López Neyra en colaboración con personal del Consejo Superior de Investigaciones Científicas CSIC (al que estamos enormemente agradecidos) hemos querido “jugar” a ser miembros del CSI: Investigación Criminal, solo que en vez de asesinos nosotros buscamos microorganismos que sin ser invitados han invadido nuestras casas.
La primera fase de la investigación consistió en poner a estos individuos una trampa infalible, una placa Petri con base de agar enriquecido que quedó expuesta al aire de nuestra casa durante 24 horas, tras lo cual fue cerrada y sellada. Después nos tocó esperar, no mucho, a las pocas horas nuestros amigos fueron apareciendo y formando colonias cada vez más grandes.
La segunda fase fue fácil, cada uno de nosotros contó sus colonias, eligió la que más le gustó (por color, cantidad, forma....) y la volvimos a cultivar ella solita.
Ahora empieza lo bueno, debemos ser capaces de separar suavemente el ADN de sustancias no deseadas que se encuentran en las células, evitando que el ADN se desnaturalize ( se rompa), para ello preparamos una solución con sal, agua destilada y detergente, además de las células de nuestros amigos. El detergente romperá la membrana celular disolviendo los lípidos (moléculas grasas) y las proteínas de la célula y romperá las uniones que mantienen la estructura de la membrana celular. El detergente formará luego complejos con estos lípidos y proteínas, permitiendo su eliminación de la solución por filtración. El ADN celular quedará en el líquido que no se retiene en el filtro.
¿Qué hacemos ahora? Tenemos el ADN, pero para secuenciarlo necesitamos una cantidad mucho mayor, necesitamos algo o alguien que multiplique nuestras cadenas, ese algo es la Taq polimerasa una enzima que amplificará nuestras secuencias de ADN de forma exponencial mediante una técnica llamada PCR reacción en cadena de la polimerasa), ésta se desarrolla en un aparatito llamado termociclador, y después de pasar por él nuestra secuencia de ADN se habrá multiplicado millones de veces.
Ya tenemos el ADN, todo juntito, ahora necesitamos separarlo por secuencias, para ello realizamos una electroforeris en gel (se expone el ADN a una corriente eléctrica y cada fragmento viajará a través del medio a una velocidad diferente)
Los instrumentos modernos automáticos de secuenciación del ADN (secuenciadores de ADN) pueden secuenciar más de 384 muestras marcadas por fluorescencia de una sola vez y llevar a cabo los datos resultantes se dan como cromatogramas que registran los picos de fluorescencia, tal y como aparece en la imagen.
Ya solo nos queda una cosa por hacer, identificar las cepas mediante la comparación de los perfiles genotípicos obtenidos con una base de datos, y Vualá o mejor dicho Voilá, aquí os tenemos.
martes, 9 de febrero de 2010
Presentaciontejidosdiapos
domingo, 24 de enero de 2010
bacterias
Aunque el término bacteria incluía tradicionalmente a todos los procariotas, ya sabemos que actualmente la taxonomía y la nomenclatura científica los divide en dos dominios, Archaea y Bacteria.
DOMINIO ARCHAEA
Son microorganismos unicelulares. Al igual que las bacterias, carecen de núcleo y son por tanto procariotas, no tienen membranas internas que delimiten orgánulos y como todos los organismos presentan ribosomas.
Su célula tiene las mismas estructuras que el resto de los organismos pero se construye con compuestos químicos diferentes. Debido a estas diferencias, las arqueas exhiben una alta resistencia contra los antibióticos y los agentes líticos.
Pueden ser individuales o coloniales, los individuales tienen un diámetro comprendido entre 0,1 y 15 μm, mientras que algunos agregados o filamentos celulares llegan a tener una longitud de hasta 200 μm. Presentan diversas formas: esférica, cilíndrica, espiral, lobular, triangular, rectangular, irregular, etc. Recientemente, se ha descubierto (en piscinas hipersalinas) una especie de forma cuadrada y plana. Algunas arqueas tienen flagelos y son móviles.
Las principales características que diferencia este dominio de las bacterias son:
Una pared celular sin peptidoglicanos (mureina) por lo que son resistentes a la lisozima.
Una membrana plasmática con lípidos distintos tanto a bacterias como a eucariotas.
Una secuencia única en el ARNr 16S.
Una gran capacidad de adaptación a ambientes extremófilos, esta característica nos sirve para establecer una clasificación:
Halófilos. Viven en ambientes extremadamente salinos. Halococcus y Halobacterium solo viven en medios con más del 12% de sal y pueden sobrevivir a concentraciones del 32% de sal.
Termo-acidófilos. Necesitan temperaturas de más de 60-80 °C, y algunas especies también un pH bajo, de 1-3. Sulfolobus acidocaldarius oxida el azufre y vive en las fuentes termales del parque Yellowstone. Thermoplasma se encuentra en escombreras de carbón encendidas. Pyrolobus fumarii es el organismo más termófilo de todos los conocidos con una temperatura máxima de crecimiento de 113 °C. El organismo más acidófilo, Picrophilus, puede crecer a un pH de -0,06.
Metanógenos. Viven en ambientes anaeróbicos y producen metano. Se pueden encontrar en sedimentos o en los intestinos de animales.Se han encontrado metanógenos vivos en muestras de hielo glaciar de Groenlandia tomadas a 3 km de profundidad.
Las arqueas pueden ser aerobias, anaerobias facultativas o anaerobias estrictas, autótrofas o heterótrofas. Varias especies son productores primarios usando el dióxido de carbono como fuente única de carbono y obteniendo energía por la oxidación de sustancias inorgánicas tales como azufre o hidrógeno, o por la reducción de azufre o nitrato. No se conocen especies que fijen carbono a través de la fotosíntesis.
Pueden reproducirse por fisión binaria o múltiple, fragmentación o gemación.
DOMINIO BACTERIA
Características
Microorganismos unicelulares sin membrana nuclear, dentro de la membrana citoplasmática encontramos un nucleoide, plásmidos vacuolas y ribosomas.
Pared celular con peptidoglicanos, membrana lipídica y entre ambos un espacio, el periplasma, algunos presentan después de la pared celular una cápsula.
Muchos móviles (cilios y flagelos).
Muchas forman endosporas, estructuras durmientes que les ayudan a sobrevivir en condiciones ambientales adversas.
Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta. Son ubicuas, encontrándose en todo hábitat de la tierra, algunas bacterias pueden incluso sobrevivir en las condiciones extremas del espacio exterior. Se estima que hay en torno a 40 millones de células bacterianas en un gramo de tierra y un millón de células bacterianas en un mililitro de agua dulce. En total, se calcula que hay aproximadamente 5×1030 bacterias en el mundo.
Las bacterias son imprescindibles para el reciclaje de los elementos, pues muchos pasos importantes de los ciclos biogeoquímicos dependen de éstas. Como ejemplo cabe citar la fijación del nitrógeno atmosférico. Sin embargo, solamente la mitad de los filos conocidos de bacterias tienen especies que se pueden cultivar en el laboratorio, por lo que una gran parte (se supone que cerca del 90%) de las especies de bacterias existentes todavía no ha sido descrita.
En el cuerpo humano hay aproximadamente diez veces tantas células bacterianas como células humanas, con una gran cantidad de bacterias en la piel y en el tracto digestivo.Aunque el efecto protector del sistema inmune hace que la gran mayoría de estas bacterias sea inofensiva o beneficiosa, algunas bacterias patógenas pueden causar enfermedades infecciosas, incluyendo cólera, sífilis, lepra, tifus, difteria, escarlatina, etc. Las enfermedades bacterianas mortales más comunes son las infecciones respiratorias, con una mortalidad sólo para la tuberculosis de cerca de dos millones de personas al año.
En todo el mundo se utilizan antibióticos para tratar las infecciones bacterianas. Los antibióticos son efectivos contra las bacterias ya que inhiben la formación de la pared celular o detienen otros procesos de su ciclo de vida. También se usan extensamente en la agricultura y la ganadería en ausencia de enfermedad, lo que ocasiona que se esté generalizando la resistencia de las bacterias a los antibióticos. En la industria, las bacterias son importantes en procesos tales como el tratamiento de aguas residuales, en la producción de queso, yogur, mantequilla, vinagre, etc., y en la fabricación de medicamentos y de otros productos químicos.
Presentan gran variedad de metabolismos:
En cuanto a la obtención del carbono pueden ser autótrofas o heterótrofas.
En cuanto al la obtención de la energía ésta la obtienen por foto o quimiosíntesis.
Se reproducen por bipartición, gemación o esporulación y pueden intercambia material genético mediante “parasexualidad bacteriana” , intercambio de plásmidos.