Ingeniería Genética: Fundamentos, Técnicas y Aplicaciones en Biotecnología
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Introducción a la Ingeniería Genética
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. La Tecnología del ADN Recombinante consiste en aislar un gen de un organismo e insertarlo en otro diferente. Su función es dotar a un organismo de una nueva característica que antes no tenía.
Tecnología del ADN Recombinante: Componentes Esenciales
Para llevar a cabo la tecnología de ADN recombinante se necesitan:
- Las enzimas de restricción: Son una especie de "tijeras genéticas" que cortan segmentos específicos del ADN. Cada tipo de enzima corta por una secuencia de ADN característica.
- Las ADN ligasas: Son enzimas que unen los segmentos de ADN.
- Los vectores de transferencia: Generalmente plásmidos y virus, que actúan como vehículos para transportar el ADN que se desea transferir al organismo receptor.
- Las células receptoras: Son las células que recibirán el gen procedente de otro organismo. Los individuos que han recibido el nuevo gen se denominan organismos transgénicos.
Técnicas Fundamentales en Ingeniería Genética
Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)
La PCR es una técnica que permite obtener en pocas horas millones de copias de un segmento de ADN.
Funcionamiento de la PCR
La PCR utiliza enzimas que intervienen en la replicación del ADN. Esta técnica consiste en someter el fragmento de ADN que se desea copiar a sucesivos ciclos de calentamiento y enfriamiento en presencia de la enzima ADN polimerasa y de nucleótidos. Los ciclos se repiten sucesivamente de forma que se producen repetidas replicaciones de las moléculas de ADN.
Secuenciación del ADN
La secuenciación del ADN es una técnica que permite determinar el orden de la secuencia de las bases de un determinado ADN. Se encuentra automatizada porque se realiza en unos aparatos llamados secuenciadores.
Clonación de Mamíferos
La clonación de mamíferos es un conjunto de técnicas por las que se obtienen copias idénticas de un organismo adulto a partir de sus células somáticas. Las principales aplicaciones de esta técnica se basan en la obtención de animales con un alto rendimiento en la producción de carne o leche; de animales de laboratorio que puedan servir de modelo para investigar sobre algunas enfermedades; o en la conservación de animales en peligro de extinción.
Proceso de Clonación: El Caso de la Oveja Dolly
- Se toma una célula de la ubre de la oveja A.
- Se extrae el óvulo de la oveja donante.
- Se elimina el núcleo del óvulo.
- Se fusionan la célula de la ubre de la oveja A y el óvulo sin núcleo de la oveja donante.
- Se desarrolla el embrión.
- Se implanta el embrión en el útero de una oveja receptora.
- Se desarrolla el embrión en el útero de la oveja receptora, que pare a la oveja Dolly.
Aplicaciones de la Ingeniería Genética
Obtención de Medicamentos
Ventajas de la Obtención de Medicamentos Mediante Ingeniería Genética
- Se obtienen medicamentos en gran cantidad.
- Se evitan contaminaciones por virus u otros microorganismos, ya que se evita la extracción de medicamentos a partir de la sangre u organismos de personas y animales.
- Permite fabricar vacunas mucho más seguras y con menos efectos secundarios, ya que no utilizan virus completos, sino fragmentos de estos.
Terapia Genética
La terapia genética es un método para tratar ciertas enfermedades genéticas, basado en la modificación genética de los tejidos afectados.
Huella Genética
La huella genética es una técnica que permite identificar individuos a partir del análisis de su ADN.
Organismos Transgénicos
La ingeniería genética permite obtener plantas y animales transgénicos que aportan genes interesantes desde el punto de vista agrícola o ganadero.
Plantas Transgénicas
Para mejorar la producción de alimentos de origen vegetal, se han introducido en las plantas vectores con genes que confieren a estas variedades propiedades como protección frente a plagas de insectos y resistencia a herbicidas. La ingeniería genética también ha conseguido plantas más saludables, como el Arroz Dorado, que tiene un elevado contenido de vitamina A.
Animales Transgénicos
La Ingeniería Genética ha permitido obtener vacas, ovejas o cerdos que producen mayor cantidad de carne o de leche.