Fundamentos de Ingeniería Genética: ADN Recombinante, Amplificación y Mutaciones Dirigidas

Ingeniería Genética

ADN Recombinante

El ADN recombinante es aquel que contiene fragmentos de distinta procedencia. De forma natural, existen ADN recombinantes cuando los virus insertan su ADN en el ADN de la célula huésped. Se ha logrado replicar este proceso de manera artificial en el laboratorio utilizando enzimas de restricción. Estas enzimas, procedentes de bacterias, tienen la capacidad de reconocer una secuencia determinada de nucleótidos y cortarlos en puntos específicos. El ADN introducido se expresará como propio, lo que permite la fabricación de la proteína para la que codifica en el organismo receptor.

Para transferir el ADN recombinante desde un donador hasta la célula receptora, se utilizan los llamados vectores génicos, en los que se inserta el gen a transferir. Estos vectores son fácilmente manipulables y pueden transferirse a la célula huésped para obtener células transgénicas. Los principales vectores utilizados incluyen:

• Plásmidos
• Bacteriófagos
• Cósmidos
• Cromosomas artificiales de levaduras

Marcadores Genéticos

Los marcadores genéticos son genes que permiten identificar las células que han incorporado el ADN del vector. Estos genes confieren a la célula que los contiene resistencia a antibióticos. De esta forma, si se añade el antibiótico a una mezcla de células con y sin el ADN de interés, aquellas que no lo hayan incorporado (y, por tanto, carezcan del gen de resistencia al antibiótico) morirán, permitiendo la selección de las células transformadas.

Amplificación del ADN

El estudio y la manipulación del ADN requieren la obtención de múltiples copias de los fragmentos de interés. El método clásico para la obtención de estas copias era la clonación mediante bacterias, un proceso que resultaba lento y costoso.

En 1983, Kary Mullis diseñó un mecanismo para obtener múltiples copias de forma mucho más sencilla y rápida. Este método, denominado PCR (Polymerase Chain Reaction), ha sido determinante en múltiples áreas del conocimiento que utilizan el ADN.

Mutaciones Dirigidas

Las mutaciones son cambios en la secuencia del ADN. Se pueden clasificar en:

• Génicas: Son alteraciones que afectan a la secuencia de nucleótidos de un gen (por ejemplo: el albinismo).
• Cromosómicas y Numéricas: Afectan a la estructura o al número de los cromosomas (por ejemplo: el síndrome de Down).

Las mutaciones pueden producirse tanto en células somáticas (no se heredan) como en células germinales (se transmiten a la descendencia).

Asimismo, las mutaciones pueden ser naturales (espontáneas) o inducidas (provocadas artificialmente por radiaciones, sustancias químicas u otros agentes mutágenos).

Las propiedades adquiridas por mutaciones son, por lo común, negativas para el organismo; a veces son neutras, y en ocasiones pueden ser beneficiosas en determinados ambientes.