Biotecnologia: enginyeria genètica, clonació i anàlisi del ADN

Biotecnologia

Es la manipulació lliurada del material genètic dels organismes vius, sense una finalitat pràctica. El progrés d'aquestes es basa en:

• Coneixement dels mecanismes que regulen l'expressió de la informació continguda en els gens.
• Desenvolupament d'eines i tècniques que permeten la manipulació d'aquesta informació.

Les tècniques més importants són l'enginyeria genètica, la clonació cel·lular i el cultiu de cèl·lules i teixits.

Enginyeria genètica

Comprèn una sèrie de tècniques que permeten manipular el ADN per introduir un fragment de ADN d'interès, que prové d'un organisme donant, en una altra molècula de ADN receptor, com a resultat s'obté ADN recombinant.

1. Eines:

Les enzims de restricció i les ADN lligases, a més d'un transport denominat vector de transferència que pot ser un plasmidi o un virus.

2. Tècniques d'enginyeria genètica

a) Clonació del ADN

La clonació d'un fragment de ADN consisteix en l'obtenció de milions de còpies idèntiques del mateix. El mètode és:

1. El plasmidi i el ADN que es vol clonar es tallen, després s'uneixen per obtenir plasmidis recombinants. Això es denomina transformació.
2. Els plasmidis porten un gen que els confereix resistència a un antibiòtic.
3. Cada colònia de bacteris transformats s'aïlla i es mantenen condicions de creixement. A mesura que els bacteris es multipliquen, també es duplica el nombre de plasmidis recombinants i els fragments de ADN que porten inserits.

b) Anàlisi del fragment de ADN

Una vegada que els enzims de restricció han tallat un tros de ADN, els fragments de diferent mida poden separar-se i analitzar-se mitjançant diferents tècniques, com l'electroforesi en gel d'agarosa. Aquesta tècnica separa el ADN en funció de la seva mida i de la seva càrrega elèctrica.

c) Hibridació mitjançant sondes de ADN

Cerca específica d'un gen: és el procés natural i espontani en el qual dues fibres de ADN de cadena senzilla, amb una seqüència de bases complementària, s'uneixen per formar una molècula de ADN de cadena doble correctament aparellada.

Quan es vol analitzar milers de gens s'utilitzen els biochips. Serveixen per detectar mutacions de gens causants de malalties, controlar l'expressió dels gens en cèl·lules cancerioses, diagnosticar malalties infeccioses i personalitzar el tractament amb medicaments.

d) Amplificació del ADN

Reacció en cadena de la polimerasa: la PCR és una reacció en cadena que origina milions de còpies d'un segment de ADN mitjançant la repetició de múltiples cicles de replicació del ADN in vitro.

e) Seqüenciació del ADN

Amb la finalitat de realitzar un diagnòstic prenatal de malalties genètiques, la determinació de la seqüència de nucleòtids és una part fonamental de la informació sobre qualsevol fragment de ADN.