Ingeniería Genética y Biotecnología: Avances, Organismos Modificados y el Genoma Humano

Ingeniería Genética: Conceptos Fundamentales

La ingeniería genética es la tecnología derivada de la manipulación de los genes que permite el avance del estudio del genoma humano y la modificación del material genético.

La Doble Hélice del ADN

La doble hélice del ADN se considera el mayor descubrimiento biológico del siglo XX. La doble hélice del ADN está formada por dos cadenas unidas que tienen la forma de un muelle.

Composición de las Moléculas de ADN

Las moléculas de ADN están formadas por la repetición de cuatro nucleótidos, cada uno de los cuales posee una base nitrogenada diferente: A (Adenina), T (Timina), C (Citosina) y G (Guanina). Si las dos cadenas de la doble hélice se separan, cada cadena sirve como molde para crear una nueva cadena, acoplando los nucleótidos correspondientes.

Organismos Transgénicos (OMG)

Los organismos transgénicos (OT) son aquellos en los que, mediante la ingeniería genética, se ha modificado una planta, animal o microorganismo, convirtiéndolo en un organismo modificado genéticamente (OMG).

• Planta transgénica: Es una variedad de planta a la cual se le agregan características para que sea más resistente.
• Animal transgénico: Animales modificados para que tengan facultades por encima de la especie sin modificar.
• Microorganismo Modificado Genéticamente (MGM): Se introduce el gen de una proteína humana en una bacteria para conseguir que esta fabrique dicha proteína.

Proceso de Obtención de un Organismo Transgénico

La obtención de un organismo transgénico se divide en dos etapas principales:

• 1ª etapa: Se introduce el gen deseado en el genoma de una célula del organismo que se desea modificar.
• 2ª etapa: Se obtiene una planta o animal a partir de la célula cuyo genoma se ha modificado, y se busca conseguir el mayor número posible de copias de este.

Los pasos detallados para este proceso son:

1. Se extrae el ADN de la célula.
2. Se localiza el gen y se extrae.
3. Se clona el gen.
4. Se modifica el gen exógeno añadiendo otros fragmentos.
5. Se introduce el transgén en el núcleo de la célula.
6. Se comprueba que se ha incorporado el transgén.

Aplicaciones de los Organismos Modificados Genéticamente (OMG)

• Industria alimentaria: Para obtener alimentos con características especiales, como cereales sin gluten.
• Industria farmacéutica: Para producir fármacos o vacunas con bacterias que hayan incorporado genes humanos.
• Agricultura y ganadería: Mejora de caracteres agronómicos, como la resistencia a plagas.
• Medio ambiente: Producción de combustibles biológicos a partir de plantas ricas en compuestos energéticos.
• Investigación médica: Para obtener órganos para trasplantes procedentes de animales transgénicos que no planteen rechazo.

Riesgos de la Biotecnología y los OMG

• La pérdida de diversidad genética.
• El salto accidental de genes transferidos a otras especies silvestres o a los cultivos tradicionales.
• Efectos perjudiciales sobre la salud.

El Proyecto del Genoma Humano

El Proyecto del Genoma Humano contó desde el principio con la colaboración de centros de investigación y universidades de todo el mundo, transformándose en un proyecto internacional que se concibió en dos partes fundamentales:

• Identificar cuáles son los genes existentes y determinar en qué cromosoma y lugar de ese cromosoma se encuentran.
• Determinar la secuencia exacta de nucleótidos de cada gen con el objetivo de poder conocer la proteína que codifican.

Características del Genoma Humano

• El genoma humano contiene 3.200 millones de pares de bases.
• Solo el 2% del genoma contiene información para fabricar proteínas.
• Un porcentaje muy alto está formado por el ADN no codificante (anteriormente conocido como "ADN basura"), del que no se conoce su función completa.
• Es casi el mismo para todas las personas; solo el 0,1% nos diferencia entre individuos.
• Contiene unos 25.000 genes, casi igual al de un chimpancé o un ratón, y se desconoce la función de la mitad de ellos.
• El genoma humano es la base de la unidad de todos los miembros de la familia humana, de su dignidad y diversidad.