ADN, Ingeniería Genética y Células Madre: conceptos, técnicas y procedimientos reproductivos

ADN y la unidad celular

ADN: La célula es la unidad del organismo vivo capaz de actuar de manera autónoma. Pese a las muchas diferencias de aspecto y de función entre los distintos seres vivos, todas las células contienen información que está codificada en moléculas de ADN. Esta información dirige la actividad de la célula y asegura la reproducción y el paso de los caracteres a la descendencia (herencia).

Un nucleótido de ADN posee los siguientes componentes:

• Una molécula del azúcar desoxirribosa.
• Una molécula de ácido fosfórico (grupo fosfato).
• Una base nitrogenada, que a su vez puede ser:

• Purina: adenina (A) o guanina (G).
• Pirimidina: timina (T) o citosina (C).

Mientras que en la molécula de ARN el azúcar es la ribosa, y en las bases el uracilo (U) sustituye a la timina.

El ADN del interior de cada cromosoma es una molécula única, muy larga y desarrollada, que contiene secuencias de unidades llamadas genes. Recibe el nombre de Genética la ciencia que estudia los genes individuales y sus efectos. El gen es la unidad de información transmitida que informa a la célula sobre cómo fabricar proteínas.

Ingeniería genética

Ingeniería genética: Es el conjunto de técnicas que permiten manipular los genes de un ser vivo. Como toda manipulación, es ambivalente: es un arma de doble filo, ya que las mismas técnicas pueden usarse para mejorar, curar o destruir.

Técnicas de la ingeniería genética

Las principales técnicas de la ingeniería genética son las siguientes:

1. Tecnología del ADN recombinante:

   Con ella es posible aislar y manipular un fragmento de ADN de un organismo para introducirlo en el ADN de un organismo receptor ajeno. Se obtiene así un ADN recombinante. Por ejemplo, introduciendo un ADN vírico en un ADN celular.

2. Técnicas de secuenciación del ADN:

   Permiten averiguar la secuencia de los nucleótidos que forman parte del ADN, sintetizarlo en el laboratorio, aislar genes, modificarlos y transferirlos a otras células.

3. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR):

   Es una reacción enzimática realizada in vitro (en el laboratorio) que permite llevar a cabo una amplificación génica como consecuencia de una serie de ciclos repetidos en los que, secuencialmente, el ADN se desnaturaliza y luego se renaturaliza u hibrida (combinación de las dos cadenas sencillas de ADN complementarias en una única molécula de doble cadena).

Fecundación in vitro y transferencia de embriones

Fecundación in vitro (FIV): Consiste en la extracción del óvulo femenino para fecundarlo con esperma obtenido previamente del hombre y propiciar el encuentro de ambos en una probeta. Después de un tiempo de incubación en la probeta, el embrión fecundado se transfiere al cuerpo de la mujer para continuar su desarrollo posterior durante el embarazo hasta el parto.

Existe la variante de la FIVET llamada ICSI (inyección intracitoplasmática de espermatozoides), en la que un único espermatozoide se inyecta directamente en el óvulo.

Clonación somática: el caso de la oveja Dolly

El método practicado en la oveja Dolly consiste en obtener un óvulo de la oveja y eliminar su núcleo, para implantar en ese óvulo un núcleo de una célula de una oveja adulta donante, que será la verdadera progenitora genética. El embrión que se obtiene se implanta en una tercera oveja que sirve como madre de alquiler para llevar a término la gestación.

Células madre

Células madre: Son células que no han completado su diferenciación, bien por formar parte de un embrión de pocos días o por formar parte de las reservas naturales de células inmaduras en el organismo.

Características de las células madre

• Autorrenovación: Capacidad de producir más células madre.
• Diferenciación: Capacidad de originar células hijas que, por diferenciación, se convierten en distintos tipos celulares especializados.

Distintos tipos de células madre

• Células totipotentes: La primera célula de todo ser vivo es totipotente porque genera el embrión y puede dar lugar a todos los tejidos.
• Células pluripotentes: Pueden dar origen al feto completo con todos los tejidos y tipos celulares del adulto.
• Células multipotentes: Pueden originar células de uno o varios tipos de tejidos; se hallan en la médula ósea roja y en la piel.

Tipos según su origen

• Célula madre embrionaria: Es una célula indiferenciada procedente de la masa celular interna del blastocisto que se mantiene como tal y puede producir poblaciones de células diferenciadas.
• Célula madre adulta: Es una célula diferenciada que se encuentra en un tejido ya diferenciado y cuya función específica es permanecer en el organismo como reserva para la reparación de tejidos y órganos.