Terapia génica y Diabetes Mellitus

Se ha realizado un estudio para el tratamiento de la Diabetes Mellitus mediante el uso del péptido GLP-1 que es similar al glucagón pero requiere de una administración continua por lo que mediante terapia génica que es la introducción de genes funcionales en el genoma de un individuo se podría introducir este gen para disminuir la hiperglucemia.

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El GLP-1 se produce en las células intestinales se encarga de estimular a las células β del páncreas para que secreten insulina, provoca sensación de saciedad, aumenta la velocidad del vaciado gástrico y estimula el crecimiento de los islotes pancreáticos.

Se creó un adenovirus recombinantes que expresan GLP-1 que se inyectan a la circulación del ratón, se pudo determinar que durante la primera semana se presentaba una ligera hipoglicemia pero durante la segunda semana los valores de glucosa eran normales, mejoro la sensibilidad a la insulina y disminuye la producción de glucosa hepática.

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WEBGRAFIA

http://diabetes.diabetesjournals.org/content/56/6/1671.full

http://es.wikipedia.org/wiki/Terapia_g%C3%A9nica

http://www.nature.com/gt/journal/v14/n2/full/3302836a.html

Vacas transgénicas para la producción de insulina

Los transgénicos son organismos genéticamente modificados creados por medio de una técnica que permite manipular el ADN, que el gen insertado se recombine con el ADN del animal receptor y crea un organismo específicamente diseñado para sintetizar proteínas de interés.  

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Un ejemplo son las vacas jersey que en su producción de leche secretan insulina, pero esta insulina es inactiva dentro del animal ya que si estuviera activa podría producir la muerte del animal por hipoglicemia. 

El proceso se realizó por medio de una célula embrionaria a la que le insertaron un promotor y una secuencia de finalización para que la proteína solo se secrete en las glándulas mamarias. Posteriormente este núcleo modificado fue colocado en un óvulo que se le extrajo el núcleo, este se comporta como un óvulo fecundado y a los 7 días fue implantado en una vaca. Los primeros terneros nacieron el 23 de Febrero.

VENTAJAS DE LOS TRANSGENICOS

Los transgénicos permiten identificar, aislar y caracterizar genes y observar su comportamiento.

Permite observar enfermedades y buscar terapias apropiadas .

DESVENTAJAS DE LOS TRANSGENICOS 

Debido a que la implantación de un transgen no es precisa puede causar daños en el organismo del animal y perder la viabilidad del embrión.

Se crean nuevas especies de animales mejorados que pueden causar la perdida de una especie en el reino animal.

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WEBGRAFIA

http://www.intramed.net/contenidover.asp?contenidoID=46122

http://html.rincondelvago.com/animales-transgenicos_2.html

ADN recombinante ejemplo en la Insulina

El ADN recombinante es una molécula que se forma de la unión de segmentos de ADN de dos organismos de especies diferentes.

Por medio de la ingeniería genética se ha logrado insertar el gen de la insulina de humanos producida por bacterias o levaduras.

Primero se aisla el gen INS que produce la insulina en el ser humano mediante enzimas de restricción (endonucleasas).  El mismo procedimiento se sigue para el plásmido( molécula de ADN extracromosómico de forma circular propio de bacterias) para eliminar un segmento de esta molécula e insertar el gen de la insulina por medio de enzimas ligasas.

Posteriormente el plásmido se vuelve a insertar en la bacteria, crecen en un medio nutritivo para que se reproduzcan y sinteticen la insulina que es recogida y purificada.

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WEBGRAFIA

http://www.iptv.org/exploremore/ge/what/insulin.cfm

http://es.wikipedia.org/wiki/ADN_recombinante

http://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1smido

ADN recombinante en la naturaleza

Se puede observar en los bacteriofagos que son virus de ADN y ARN. Estos virus se van a adherir a la membrana de la bacteria y luego se introduce el material genético del fago que se introduce en el plásmido bacteriano.
Inicia el proceso de transcripción y traducción del plásmido con el segmento de ADN viral incorporado  y va a permitir la formación de las diferentes estructuras virales y por ende la formación de nuevos virus.

  

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 En la actualidad se tomando en cuenta el ADN recombinante en la naturaleza se han desarrollado técnicas moleculares de ADN recombinante artificial que ha permitido desarrollar insulina recombinante, plantas transgénicas, fármacos y vacunas .

 

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WEBGRAFIA

http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/SeminarioBacteriofagos.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/ADN_recombinante

http://es.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1smido

  

Evaluación de Diabetes Mellitus con Parámetros de Biología Molecular, Bioquímicos y Genéticos

OBJETIVO: Evaluar a la  Diabetes Mellitus con Parámetros de Biología Molecular, Bioquímicos y Genéticos
TIPO DE MUESTRA: Sangre con EDTA (anticuagulante ácidoetilendiaminotetraacético)
EXTRACCIÓN DE ADN: Kit Wizard
GEN: Exón 4 del gen PPARγ 
TAMAÑO DEL GEN: 243pb
TIPO DE PCR: PCR de amplificación
Desnaturalización: 95°C por 5 minutos 
Hibridación: 55°C por 30 segundos
Extención: 72°C por 30 segundos
Visualización: Electroforesis
ESPECIFICIDAD: Poco específico.
SENCIBILIDAD: Muy sensible

WEBGRAFÍA
http://ri.bib.udo.edu.ve/bitstream/123456789/3154/1/PG_RN.pdf

Asociación del gen SNP19 (calpaína 10) a Diabetes Mellitus tipo 2

OBJETIVO:
Detectar la asociación del gen SNP19 en la Diabetes Mellitus.

TIPO DE MUESTRA:
Sangre con anticuagulante
ÁCIDO NUCLÉICO A OBTENER:
ADN genómico
OBTENCIÓN DE ADN:

• Por medio de ApliTag Gold. (método por el que se rompen las membranas de la célula y se obtiene el ADN)

GEN: SNP19 intrones 13, 3 y 6

TIPO DE PCR: simple

DESNATURALIZACIÓN: 96 grados centígrados por 12 minutos

ANILLAJE: 60 grados centígrados durante 30 segundos

EXTENCIÓN: 72 grados centígrados por 10 minutos

Se realizaron 35 ciclos a 94 grados centígrados durante 30 segundos

VISUALIZACIÓN 

Electroforesis

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WEBGRAFIA

http://www.sediabetes.org/gestor/upload/revistaAvances/23-3-10(1).pdf

PD: Recomiendo observar los videos del blog que hablan sobre la técnica de PCR para que puedan comprender mejor.

Extracción de ADN

Extracción de ADN

La extracción del ADN es una técnica moderna de la biología que es utilizada para fines terapéuticos, de ingeniería genética y la investigación en casos legales. Es uno de los pasos previos para la aplicación de la prueba de PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa) en la que se puede crear un número de copias de segmentos de ADN y amplificarlos para su estudio.

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Ayudados de un ejemplo identificaremos los pasos para la extracción del ADN.

Artículo Científico:

 IDENTIFICACIÓN DIFERENCIAL DE AISLADOS CLÍNICOS DE Mycobacterium tuberculosis Y Mycobacterium bovis POR UN ENSAYO DE PCR MÚLTIPLE. 

Se realiza la extracción del ADN para poder identificar diferencias génicas entre M. tuberculosis y M. bovis en pacientes que presentan tuberculosis.

TIPO DE MUESTRA: Esputo (secreción o flema de los pulmones) de pacientes con tuberculosis.

LISIS.-Se rompe la membrana citoplasmática y nuclear de las células para liberar el ADN. En este caso se coloca un poco de la colonia de la bacteria en un tubo de ensayo, se somete a una temperatura de 90 grados centígrados por una hora, luego se coloca etanol al 70% por 6 horas y SDS al 10% .

SEPARACIÓN.- Sirve para separar todos los materiales que se encuentran en la muestra permitiendo que lo sólido se precipite. En el ejemplo para este procedimiento se utiliza: Centrífuga a 14 000 rpm(revoluciones por minuto) por 5 minutos, 10 mg/ml de lisozimas, se encuba a 37 grados centígrados por una hora, 10 microlitros de proteína K y se encuba a 65 grados centígrados por una hora.

PURIFICACIÓN .- Permite separar completamente al ADN y nos permite observar al ácido nucleico como un precipitado de color blanco.

Se usan 500 microlitros de cloroformo, centrífuga a 14 000 rpm durate 5 minutos. El ADN se precipita con 500 microlitros de isopropenol.

CANTIDAD DE MUESTRA PARA EL ESTUDIO: 3 microlitros.

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WEBGRAFÍA

http://www.articulo.tv/?Usos-para-extraccion-adn&id=7401

http://biologiamolecularinteractiva.files.wordpress.com/2013/01/practica-no-2_-extraccion-de-adn.pdf

http://www.ehowenespanol.com/usos-extraccion-adn-sobre_109204/

Traducción y Diabetes Mellitus

En la grasa parda se han descubierto proteínas  desacoplantes  denominadas UCP-1, UCP-2 y UCP-3 cuya función es la regulación del gasto energético, además pueden ofrecer la prevención y el tratamiento de la diabetes mellitus.
La insulina es un importante promotor para la expresión de UCP-1 y del consumo de energía esta tiene una acción trófica sobre la grasa parda que explica la atrofia de este tejido disminuyendo el consumo energético y la perdida de peso en diabéticos.

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UCP-2 se expresa en la grasa parda, en el hígado, en las células beta del páncreas, pulmón, riñon, cerebro, hipotálamo e hipófisis. Regula  las funciones de las células beta y participan en la insuficiente secreción de insulina en respuesta al estímulo de la glucosa. El desacople de la mitocondria inducido por la UCP-2 disminuye las concentraciones de ATP en las células beta dificultando la secreción de insulina.

La UCP-3 regula la homeostasis de la glucosa en diferentes tejidos.

Estas proteínas se encuentran en la membrana interna de las mitocondrias y participan en la producción de calor en la grasa parda.

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BIBLIOGRAFIA

1. Magnus-Levy A. Über den respiratorischen Gaswechsel unter dem Einfluss der Tiroidea sowie unter verschie-denen pathologische Zustand. Berlin Klin Wochschr 1895; 32: 650-3.         [ Links ]
2. Himms-Hagen J, Ricquier D. Brown Adipose Tissue. In: Bray GA, Bouchard  James WPT, Eds. New York: Marcel Dekker Inc, 1998; pp 415-41.         [ Links ]
3. Himms-Hagen J. Brown adipose tissue thermogenesis and obesity. Prog Lipid Res 1989; 1828: 67-115. 

Transcripción y Diabetes Mellitus

La regulación de la expresión del gen localizado en 11p15.5 de insulina en células β pancreáticas es el resultado de la actividad coordinada de un número determinado de factores de transcripción ensamblados sobre diferentes elementos del promotor.

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Uno de estos factores importantes es la proteína Alx3 que se expresa en líneas celulares de insulina y somatostatina que son las hormonas más importantes para la regulación de la glucemia ( glucosa en sangre ); se une al promotor A3/4 de la insulina; induce la activación del promotor de insulina en combinación con factores de transcripción tipo bHLH y participa en los mecanismos que regulan el mantenimiento de la homeostasis de la glucosa a través de la liberación de insulina en sangre. 

WEBGRAFIA 

http://digitool-uam.greendata.es:1801/view/action/singleViewer.do?dvs=1381599015290~404&locale=es_ES&VIEWER_URL=/view/action/singleViewer.do?&DELIVERY_RULE_ID=4&frameId=1&usePid1=true&usePid2=true&COPYRIGHTS_DISPLAY_FILE=copyrightsTESIS

http://digital.csic.es/handle/10261/24732

Epigenética y Diabetes Mellitus

La Epigénetica es una ciencia que estudia los mecanismos que regulan las expresiones de los genes de los seres vivos, es determinado por factores ambientales como alimentación, drogas, entorno familiar y estimulos intelectuales que determinan las caracteristicas de cada individuo. Estos mecanismos son heredables para los descendientes.

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Las intervenciones en los estilos de vida están íntimamente relacionados con la aparición y elcurso temporal de la Diabetes mellitus. Con toda seguridad la asociación de esos factores con otros factores genéticos predisponentes interactúan para determinar un fenotipo caracterizado por la insulinorresistencia y las alteraciones en el metabolismo de la glucosa.

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Hoy en día se acepta que el ambiente temprano en el cual crece y se desarrolla un niño puede tener efectos a largo plazo en su salud.

Tomando todo esto en cuenta los tejidos involucrados en la Diabetes Mellitus pueden ser blanco de modificaciones epigenéticas inducidas por alteraciones epigenéticas en la vida intrauterina que se puede heredar en las células con capacidad proliferativa. Varios genes involucrados en el metabolismo de la glucosa han mostrado patrones de metilación como es el caso del gen GLUT4 que codifica una proteina transportadora de glucosa en células adiposas y musculares. Con la edad pueden incrementarse errores de metilación del ADN que se asocian con la progresión de la enfermedad.

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WEBGRAFÍA

http://www.cafyd.com/REVISTA/ojs/index.php/ricyde/article/view/239/154

http://www.epigeneticavargas.com/epigenetica.php

http://es.wikipedia.org/wiki/GLUT4