Biotecnología Molecular: Enzimas, Vectores, PCR, ELISA y Conceptos Clave en Biología
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Conceptos clave de biotecnología y biología molecular
Herramientas de biología molecular
Endonucleasa de restricción tipo 2: rompen el ADN por la secuencia de reconocimiento, dando lugar a fragmentos de longitud y secuencia definidas. Necesitan Mg2+ y no ATP.
Cósmido: vectores de clonación, plásmido al cual se le han adicionado los segmentos del genoma del bacteriófago, el fago λ. La infección se introduce en el hospedador por empaquetamiento in vitro; dentro del hospedador se comporta como un plásmido.
Inserción génica positiva: al ADN se le pega un marcador de forma que las colonias con el inserto tienen las características del marcador.
Sonda de ADN: fragmentos de ADN que reconocen segmentos del ADN de genes individuales por homología de secuencia; es posible utilizar como sonda fragmentos de ADN de un determinado gen de una especie para buscar el mismo gen en otra especie.
Sonda de ARN: ARN preparado por transcripción a partir de ADN clonado, complementario de un ARNm o ADN; se usa para estudiar genes de virus, distribución de ARN en tejidos y células, transcripción, etc.
Chip de ADN: colecciones de oligonucleótidos de ADN complementario dispuestos en hileras fijadas sobre un soporte.
Marcadores moleculares: biomoléculas que se pueden relacionar con un rasgo genético. Estas biomoléculas pueden ser proteínas o ADN. Cuando varios marcadores se asocian a un rasgo genético forman un QTL.
Biotecnología y técnicas analíticas
Biotecnología gris: se aplica a las tecnologías medioambientales; contribuye al mantenimiento de la biodiversidad ayudando a la eliminación de contaminantes y al desarrollo de tecnologías limpias.
MALDI-TOF: técnica de ionización suave utilizada en espectroscopía de masas. Permite el análisis de biomoléculas y moléculas orgánicas grandes que tienden a ser frágiles y fragmentarse cuando son ionizadas.
Fermentación: proceso por el cual las células pueden obtener energía sin llevar a cabo un proceso de fosforilación oxidativa. La energía se obtiene mediante un proceso químico de fosforilación a nivel de sustrato, sin variación del poder reductor de la célula.
OGM: organismo que no ha sido modificado por multiplicación ni recombinación natural, sino por la introducción de un gen modificado o de un gen de otra variedad o especie.
PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa)
PCR: técnica de biología molecular cuyo objetivo es obtener un gran número de copias de un fragmento de ADN particular. Su utilidad: método de diagnóstico en clínica o medicina, para determinar si la muestra pertenece a un individuo o no.
Etapas de la PCR
Inicio: llevar la reacción a una temperatura de 94-96 ºC durante 1-9 min. Es necesario solo para la ADN polimerasa que requiere activación por calor.
Desnaturalización: se desnaturaliza el ADN calentando a 94-95 ºC. La temperatura depende de la proporción de G + C que tenga la hebra.
Alineamiento (unión/cebador): el cebador se unirá a su secuencia complementaria en el ADN molde. Los puentes de hidrógeno estables entre las cadenas de ADN solo se forman cuando la secuencia del cebador es similar a la secuencia del ADN molde.
Extensión de la cadena: el ADN molde sintetiza la cadena complementaria y parte del cebador como soporte inicial necesario para la síntesis de nuevo ADN.
Elongación final: etapa que se lleva a cabo a una temperatura de 70-74 ºC durante 5-15 min, asegurando que cualquier ADN sea ampliado. Su conservación es de 4-15 ºC por tiempo indefinido (criofilización).
ELISA (Ensayo por Inmunoabsorción Ligado a Enzimas)
ELISA: técnica que se basa en la detección de un antígeno inmovilizado sobre una fase sólida mediante anticuerpos que, directa o indirectamente, producen una reacción cuyo producto, por ejemplo un colorante, puede ser medido espectrofotométricamente.
Fases del ensayo ELISA
Fase de ensayo; conjugación del anticuerpo o del antígeno: el anticuerpo está conjugado a una enzima. Pueden ser ensayos directos, indirectos, sándwich, etc.
Unión del Ag o del Ac a los pocillos: la unión se produce en la superficie de plásticos tratados con gran afinidad por proteínas.
Formación de una o más capas de inmunocomplejos: el Ag unido a la placa se puede detectar mediante un Ac anti-antígeno y un secundario anti-primario marcado.
Revelado de la reacción enzimática: después de eliminar las moléculas marcadas no fijadas, se añade el sustrato enzimático en solución, se deja reaccionar y se lee la densidad óptica.
Mutación
Mutación: alteración o cambio en la información genética de un ser vivo. Va a cambiar sus características, que se presentan súbita y espontáneamente, y se pueden transmitir o heredar a la descendencia.