Ingeniería Genética: Manipulación del Genoma
Definición y Principios Básicos
La ingeniería genética es un conjunto de técnicas, derivadas de la genética molecular, que permiten manipular el genoma de un ser vivo. Esto incluye la introducción de genes de otras especies, incluso la inserción de genes animales en plantas, para producir proteínas específicas.
ADN Recombinante: Un Ejemplo de Ingeniería Genética
El ADN recombinante se forma al insertar un segmento de ADN extraño, que contiene un gen deseado, en un ADN celular receptor. Un ejemplo clásico es la producción de insulina humana a través de bacterias.
Etapas de la Producción de Insulina Humana
- Obtención de los RNAm de la insulina: Se extraen los RNAm de células pancreáticas humanas rotas por ósmosis o criofracturación. Estos RNAm se separan y aíslan por ultracentrifugación debido a sus distintos pesos moleculares y formas.
- Obtención de un DNA bicatenario de la insulina: Se utiliza transcriptasa inversa para obtener un DNA monocatenario a partir de los RNAm. Luego, se utiliza una DNA polimerasa para obtener un DNA bicatenario.
- Adición del DNA de la insulina a un plásmido bacteriano: Los plásmidos son moléculas de ADN circular que se replican independientemente del cromosoma bacteriano. Se utilizan enzimas de restricción, que actúan como»tijeras moleculare», para cortar el plásmido y el DNA de la insulina. Los extremos»pegajoso» resultantes permiten la unión del DNA de la insulina al plásmido.
- Transformación bacteriana: El plásmido recombinante se introduce en bacterias, que luego se multiplican y producen insulina humana.
- Búsqueda y clonación de la bacteria con el gen de la insulina: Se utilizan técnicas de cultivo y selección para identificar las bacterias que contienen el plásmido recombinante. Estas bacterias se multiplican y producen grandes cantidades de insulina humana.
Otras Técnicas de Ingeniería Genética
Secuenciación del ADN
La secuenciación del ADN consiste en determinar la secuencia de nucleótidos de un fragmento de ADN. Esta técnica se ha desarrollado gracias a las enzimas de restricción y la clonación, que permiten obtener numerosas copias de un fragmento de ADN. Se utilizan métodos como la técnica de terminación de cadena de Sanger, también conocida como la técnica del didesoxi, para determinar la secuencia de nucleótidos.
Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)
La PCR es una técnica que permite aumentar el número de copias de un fragmento de ADN de forma exponencial. Esta técnica es muy útil para amplificar pequeñas cantidades de ADN, como las que se encuentran en muestras de tejido, sangre o semen. La PCR se basa en un proceso cíclico que incluye la desnaturalización del ADN, la replicación por una ADN polimerasa y la separación de las cadenas recién formadas.
Aplicaciones de la Ingeniería Genética
La ingeniería genética tiene numerosas aplicaciones en diversos campos, incluyendo:
- Medicina: Producción de medicamentos como la insulina, terapia génica, diagnóstico de enfermedades.
- Agricultura: Desarrollo de cultivos resistentes a plagas y enfermedades, mejora de la producción de alimentos.
- Industria: Producción de biocombustibles, enzimas industriales, biomateriales.
La ingeniería genética es una herramienta poderosa que tiene el potencial de revolucionar la medicina, la agricultura y la industria. Sin embargo, es importante considerar las implicaciones éticas y sociales de esta tecnología.