Fundamentos de la Ingeniería Genética y Transformación de Plantas

Enzimas de restricción y el proceso de ligación del ADN

Las enzimas de restricción funcionan como “tijeras moleculares” que cortan el ADN en secuencias específicas, muchas veces palindrómicas. Por ejemplo:

GAATTC / CTTAAG

Al cortar el ADN, dejan extremos “pegajosos” o cohesivos, que pueden unirse fácilmente a otro fragmento de ADN cortado con la misma enzima, debido a que sus bases son complementarias. Posteriormente, una ADN ligasa actúa como un “pegamento” uniendo definitivamente los fragmentos.

Vectores de clonación y plásmidos

Estos fragmentos se colocan dentro de un vector de clonación, generalmente un plásmido. El plásmido posee un marcador de selección (por ejemplo, resistencia a antibióticos), que permite identificar qué células incorporaron el ADN recombinante con éxito.

Estructura del gen eucariota y creación de genes quiméricos

Para que un gen funcione correctamente en otro organismo, es fundamental considerar la estructura del gen eucariota. Un gen posee:

• Una región promotora: que inicia la transcripción.
• Una región codificante: que contiene la información para fabricar la proteína.
• Una región poli-A: necesaria para finalizar correctamente la transcripción.

La ingeniería genética permite combinar partes de distintos organismos formando genes quiméricos. Por ejemplo, el promotor puede pertenecer a un organismo y la región codificante a otro. Esto permite controlar con precisión dónde y cuándo se expresará el gen.

Amplificación mediante PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa)

Una vez construido el gen quimérico, se lo multiplica mediante PCR. En este proceso:

1. El ADN se calienta para separar sus hebras (desnaturalización).
2. Se agregan cebadores (primers).
3. La ADN polimerasa (generalmente Taq polimerasa) sintetiza nuevas hebras usando nucleótidos libres.

Cada ciclo duplica la cantidad de ADN, por lo que la amplificación es exponencial.

Métodos de transformación genética en células vegetales

Después, el gen se introduce en células vegetales mediante transformación genética. Esto puede hacerse a través de:

• Métodos directos: como la biobalística (bombardeo con partículas de oro recubiertas de ADN) o la electroporación.
• Métodos indirectos: usando la bacteria Agrobacterium tumefaciens, que posee el plásmido Ti. Allí se reemplaza parte del ADN bacteriano por el gen quimérico para transferirlo a la planta.

Identificación y selección de células transformadas

Finalmente, para reconocer las células transformadas se utilizan:

• Genes marcadores: que producen coloraciones visibles.
• Genes de selección: que otorgan resistencia a sustancias tóxicas o herbicidas. Así, las células transformadas sobreviven y las demás mueren.