Ingeniaritza Genetikoa eta Bioteknologiaren Aplikazioak

DNA birkonbinatzailearen lorpenerako etapak

Zer gene txertatu nahi den eta zer organismotan sartu behar den erabakita, zenbait etapa ematen dira:

• Zelulen lisia eta DNA erauzketa: Intereseko genea duten zelulen lisia egiten da eta DNA erauzten da. Genea dagoen DNAren zatia isolatu eta murrizte-entzimen bidez ebakitzen da.
• Plasmidoaren prestaketa: Aurrez erabilitako murrizte-entzima berdinekin bektore gisa erabiliko dugun plasmidoa ebakitzen da, gene markatzaileak dituena.
• Lotura: Plasmidoa eta genea lerrokatu egiten dira, eta DNA ligasak hauen muturrak elkartzen ditu, DNA birkonbinatua lortuz.
• Klonazioa: DNA birkonbinatua zelula anfitrioietan sartzen da (legamiak edo onddoak), eta kultibatu egiten dira. Zelulak zatitu eta kultiboan zehar hedatzen dira, DNA birkonbinatua modu naturalean klonatuz.
• Identifikazioa: DNA birkonbinatua duten zelulak identifikatzeko, bektoreak daramatzan gene markatzaileen adierazpena detektatzen da.

Kontzeptu nagusiak

• Organismo transgenikoa: Jatorrizko genomakoa ez den gene bat txertatuz genetikoki eraldatutako organismoa.
• DNA birkonbinatua: Jatorri desberdina duten bi DNA-sekuentziaren bat-egitetik sortutako sekuentzia hibridoa.
• Murrizte-entzimak: DNA molekula sekuentzia espezifiko batean ebakitzea katalizatzen duten entzimak.

Bioteknologia industria farmazeutikoan

Bioteknologiak farmako garestiak lortzeko prozesuak merketzen eta eraginkortasuna handitzen laguntzen du. Kasu gehienetan, farmako horiek ingeniaritza genetikoaren bidez lortzen dira, mikroorganismoak manipulatuz (hormonak, txertoak, antibiotikoak edo bitaminak).

Intsulinaren ekoizpena

a) Intsulina lortzeko urratsak

Giza intsulina lortzeko prozesua giza zelula baten genoman intsulina kodetzen duen genea identifikatu eta isolatzearekin hasten da. Bakterio baten plasmidoa bektore gisa erabiliz, restrikzio-entzimak erabiltzen dira giza genea eta plasmidoa mozteko. DNA ligasaren bidez bi zatiak elkartzen dira DNA birkonbinatzailea osatuz. Molekula hori bakterio ostalari batean sartzen da eta, bioreaktoreetan ugaltzean, giza proteina sintetizatzen du.

b) Plasmido birkonbinatzailea eta entzimak

Plasmido birkonbinatzailea ingeniaritza genetikoaren bidez sortutako DNA molekula da. Bi entzima mota dira funtsezkoak: restrikzio-endonukleasak ("guraize molekularrak") eta DNA ligasak (lotura kimikoak berrezartzen dituztenak).

c) Ingeniaritza genetikoaren bidez lortutako konposatuak

Gaur egun, giza intsulinaz gain, hazkunde-hormona eta Hepatitis B-aren aurkako txertoa bezalako konposatuak lortzen dira teknika hauen bidez.

PCR: Polimerasaren kate-erreakzioa

Teknika honek DNA polimerasak DNA zati baten kopia ugari (anplifikatzeko) lortzeko erabiltzen du. Prozesua termozikladore batean egiten da, hiru etapa errepikatuz:

1. Desnaturalizazioa: 95 °C-ra igotzen da tenperatura, DNAren kateak bereizteko.
2. Zebadoreen lerrokatzea: 55 °C ingurura jaisten da tenperatura, zebadoreak DNA katean lotzeko.
3. Elongazioa: 72 °C ingurura igotzen da, DNA polimerasak erreplikazioa gauzatzeko.

Antibiotikoak eta erresistentzia

Antibiotikoak bakterio-infekzioak tratatzeko soilik erabili behar dira. Erabilera desegokiak (tratamendua goizegi uztea edo alferrik hartzea) antibiotikoekiko erresistentzia eragiten du, non mutazioa duten bakterioek bizirik iraun eta ugaldu egiten diren.

Proteina-txertoen lorpena

Bioteknologiak patogeno baten antigenoa kodetzen duen genea isolatzen du murrizketa-entzimak erabiliz. Genea bakterio baten plasmidoan txertatzen da, plasmido birkonbinatzailea sortuz. Bakterio ostalariak proteina birkonbinatzailea sintetizatzen du, eta hau purifikatu egiten da txerto gisa erabiltzeko.