Tecnología del ADN Recombinante
La tecnología del ADN recombinante permite manipular el ADN (cortar, pegar, aislar, reproducir y secuenciar fragmentos específicos del ADN de organismos).
Técnicas del ADN Recombinante
Enzimas Celulares
El ADN es cortado y vuelto a unir una y otra vez por enzimas, un tipo de proteínas.
Enzimas de Restricción:
Protegen al ADN del ADN invasor. Cortan el ADN extraño.
Ligasas:
Tipo de enzima que une distintos fragmentos de ADN pegando sus extremos.
Análisis de Fragmentos de ADN
Luego de que las enzimas de restricción hayan cortado un trozo del ADN, la electroforesis en gel de agarosa separa las moléculas de ADN en bandas, cada una de ellas formada por miles de moléculas de ADN de una misma longitud. Permite obtener el patrón de bandas exclusivo de cada organismo (huella génica). Se utiliza para los delitos, la paternidad y antiguos misterios.
Hibridación del ADN
Proceso en el que dos hebras de ADN de cadena sencilla, con una secuencia de bases complementaria, se unen para originar una molécula de ADN de cadena doble. Permite identificar la presencia de un gen que codifica una proteína de interés en un cromosoma. Para ello se hace un ensayo de hibridación con una sonda de ADN (fragmento artificial de ADN de cadena sencilla que presenta átomos marcados con radioactividad/fluorescencia y cuya secuencia de nucleótidos es complementaria a la secuencia del gen que se desea detectar).
Clonación de un Fragmento de ADN
Obtención de miles de millones de copias idénticas de dicho fragmento. Para clonar un fragmento de ADN, este debe ser introducido en una molécula trasportadora/vector. Un vector de clonación es una molécula de ADN capaz de entrar en una bacteria y autorreplicarse dentro de ella.
Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)
Origina millones de copias de un segmento específico de ADN mediante la repetición de múltiples ciclos de replicación del ADN in vitro. La PCR es una herramienta utilizada para amplificar segmentos de ADN a partir de:
- ADN de tejidos/sangre/semen en la escena de un crimen.
- ADN de microorganismos patógenos.
- ADN de células embrionarias para el diagnóstico prenatal.
Secuenciación del ADN
Organismos Genéticamente Modificados (OGM)
Mediante ingeniería genética se pueden transferir genes entre especies distintas. OGM: organismos que contienen un gen procedente de otro organismo o transgén. Para introducir un transgén en un organismo se utilizan vectores de expresión. Cuando el transgén se expresa, elabora la misma proteína en el organismo transgénico que la que elabora en el organismo del que ha sido transferido.
Aplicaciones de los OGM
Mejora del Medio Ambiente:
Utilización de microorganismos para eliminar la contaminación ambiental (biorremediación), eliminación de las mareas negras, microorganismos capaces de producir biocombustible.
Productos Industriales, Farmacéuticos y Médicos:
Las enzimas son proteínas que hacen posibles los procesos de degradación de sustancias. Ejemplo: el detergente en polvo. Los antibióticos son sustancias que se utilizan para matar o inhibir el crecimiento de las bacterias. Las bacterias y levaduras modificadas genéticamente se usan para producir proteínas humanas como la insulina.
Animales Transgénicos:
Llevan en sus células algún gen procedente de otro organismo.
- Aumentar la resistencia a enfermedades y mejorar la producción animal.
- Diseñar animales knockout: se sustituye un gen funcional por otro mutante no funcional con el fin de examinar los efectos de la eliminación de este gen.
- Fabricar órganos de animales para transplantes: xenotransplantes.
- Granjas farmacéuticas.
- Obtener quimeras transgénicas.
Plantas Transgénicas:
Por microinyección o por pistola de genes.
- Resistencia a herbicidas.
- Resistencia al clima.
- Retrasar la maduración.
- Mejorar el valor nutritivo.
- Interés farmacológico.
Terapia Génica
Tiene como objetivo tratar, curar y prevenir enfermedades producidas por un solo gen defectuoso introduciendo al paciente un gen terapéutico.
Terapia Génica Somática:
Se intenta corregir enfermedades tratando algunas células del cuerpo de la persona enferma.
Terapia Génica de la Línea Germinal:
Introducir células transgénicas en un óvulo fecundado, de modo que cualquier gen terapéutico formará parte del código genético de todas las células del cuerpo.