Fundamentos de Ingeniería Genética: Técnicas y Aplicaciones Biotecnológicas

Ingeniería Genética: Conceptos Fundamentales

La ingeniería genética es el conjunto de técnicas que permiten modificar el ADN de un organismo con el fin de cambiar la información que contiene. Un OGM (Organismo Genéticamente Modificado) es aquel cuyo genoma (o conjunto total de sus genes) ha sido alterado empleando técnicas de ingeniería genética.

Tecnología del ADN recombinante

Esta técnica consiste en aislar un gen de un organismo e insertarlo en otro diferente (receptor o huésped). Su finalidad es dotar a un organismo de una nueva característica que antes no tenía. Para ello se necesita:

• Enzimas de restricción: Actúan como "tijeras genéticas" empleadas para cortar segmentos de ADN en secuencias específicas.
• ADN ligasa: Enzimas que unen los segmentos de ADN.
• Vectores de transferencia: Suelen ser plásmidos (pequeñas moléculas circulares de ADN presentes en muchas bacterias) y virus, que actúan como "vehículos" para transportar el ADN al organismo receptor.
• Células receptoras o huésped: Reciben el gen procedente de otro organismo. El individuo que recibe el "nuevo gen" se denomina organismo transgénico.

Proceso de realización

1. Localizar y aislar el gen: Se emplean enzimas de restricción para cortar el ADN en fragmentos.
2. Elegir un vector: Se corta con las mismas enzimas de restricción utilizadas anteriormente. Las ADN ligasas unen el fragmento de ADN aislado al ADN del vector, formando una molécula de ADN recombinante.
3. Introducción del ADN recombinante: Se inserta en la célula receptora, convirtiéndola en un organismo transgénico.
4. Comprobación de la expresión: Se verifica que el gen introducido se exprese, es decir, que fabrique la proteína correspondiente.
5. Multiplicación: El organismo transgénico se divide y origina copias que portan el nuevo gen (clones).

La PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa)

Es una técnica que permite obtener, en pocas horas, millones de copias de un segmento de ADN. Consiste en someter el fragmento de ADN a sucesivos ciclos de calentamiento y enfriamiento en presencia de la enzima ADN polimerasa y nucleótidos. Sus aplicaciones son variadas, ya que a partir de una mínima cantidad de ADN (saliva, orina, raíz de cabello) se puede obtener una gran cantidad de material genético para trabajar.

Secuenciación del ADN

Técnica que permite determinar el orden de la secuencia de las bases de un ADN determinado. Actualmente, este proceso está automatizado mediante secuenciadores, convirtiéndose en una tarea rutinaria en laboratorios para descifrar genomas complejos.

Clonación

Puede referirse a un organismo, una célula o una molécula, y consiste en la obtención de una o varias copias idénticas al original.

Clonación reproductiva

Su objetivo es conseguir individuos idénticos entre sí y al original (ejemplo: la oveja Dolly en 1997). Se realiza mediante la técnica de transferencia nuclear, basada en la utilización de núcleos de células embrionarias.

Aplicaciones:

• Obtención de animales con alto rendimiento en producción de carne o leche.
• Animales de laboratorio para investigar enfermedades.
• Recuperación de animales en peligro de extinción.

Nota: La aplicación en seres humanos genera reservas éticas y actualmente está prohibida por ley.