Fundamentos de Enzimas, ADN Recombinante y Genética Molecular

¿Qué son las enzimas?

Son proteínas que controlan las reacciones químicas que ocurren en los seres vivos. También se denominan biocatalizadores, ya que aceleran dichas reacciones químicas. Una característica esencial es que son moléculas específicas: cada una solo interviene en una reacción, lo cual depende de su estructura y de su secuencia de aminoácidos. La especificidad de las enzimas está determinada por los genes. De esta manera, los genes controlan el conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en las células.

¿Qué es la tecnología de ADN recombinante?

También conocida como ingeniería genética, se refiere a las técnicas de laboratorio que permiten aislar, combinar, copiar y secuenciar fragmentos de ADN, así como combinar ADN de distinto origen. Es posible introducir el gen de una proteína humana en una levadura o bacteria. Cuando un organismo es modificado mediante la introducción de uno o varios genes procedentes de otra especie, se dice que el organismo resultante es transgénico. El ADN que contiene fragmentos de ADN de distinto origen se denomina ADN recombinante.

Obtención de productos mediante tecnología de ADN

1. Identificar el fragmento de ADN en el que se localiza el gen.
2. El gen se introduce en una célula hospedadora.
3. La célula hospedadora ahora tiene un ADN recombinante.
4. Se dividirá y hará sucesivas copias de su genoma y también del ADN introducido. Este proceso se denomina clonación génica.
5. Las bacterias de interés se cultivan en grandes fermentadores en condiciones favorables.

Genes y Genoma

Los genes son unidades que contienen la información genética necesaria para que se manifieste un carácter heredable de un ser vivo. Es un segmento de la cadena de ADN que contiene la información para producir una proteína; las proteínas son biomoléculas responsables de la estructura y las funciones celulares. Los genes se unen formando cromosomas, que están presentes en todas las células. El conjunto de todos los genes de un individuo se denomina genoma y contiene toda la información genética necesaria para la construcción de un individuo.

Código Genético

Es un conjunto de reglas que relacionan la secuencia de ADN con la secuencia de aminoácidos de una proteína. Está formado por combinaciones de tres letras que corresponden a los nucleótidos. Cada grupo de tres se denomina codón, y el código genético es universal.

Huella Genética

El análisis del conjunto de estos segmentos de ADN permite identificar a un individuo. Para ello, solo es necesario una muestra de ADN. Esto es lo que se ha denominado huella genética.

La Amplificación de ADN

La PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa), realizada por la enzima polimerasa, es una técnica que permite obtener millones de copias de fragmentos de ADN.

Este proceso se realiza en un aparato denominado termociclador, que permite realizar ciclos sucesivos de calentamiento y enfriamiento en presencia de determinadas enzimas. En cada uno de estos ciclos, el ADN se duplica, produciendo una nueva copia.