Ingeniería Genética: Transformación de Organismos y Alimentos

El Inicio de la Revolución Genética

El descubrimiento de la estructura del ADN por James Watson y Francis Crick marcó el comienzo de una nueva era en la ciencia: la revolución genética. Esta molécula, el ADN, tiene la capacidad de contener información, transmitirla de generación en generación y determinar las características de cada individuo. Apenas 25 años después de este hallazgo, los científicos ya eran capaces de reproducir y modificar artificialmente en el laboratorio los procesos naturales que ocurren en las células. La manipulación de los genes se hizo posible, dando origen a la ingeniería genética. La manipulación del ADN ha generado un gran número de aplicaciones, algunas de las cuales han irrumpido en nuestra vida cotidiana. Se aplica a cuestiones tan diversas como el diagnóstico de enfermedades genéticas, la producción de alimentos transgénicos o la investigación judicial para encontrar culpables y exculpar inocentes.

El Mayor Descubrimiento Biológico del Siglo XX

La doble hélice de ADN se considera el mayor descubrimiento biológico del siglo XX. Está formada por dos cadenas unidas que tienen la forma de un muelle, una forma bastante frecuente en las moléculas biológicas. La clave está en las bases: las moléculas de ADN son muy largas, pero están formadas por la repetición de tan solo cuatro subunidades básicas denominadas nucleótidos. Esto implica que si un listón de la escalera dice, por ejemplo, ACCGTAG, el de enfrente debe decir necesariamente TGGCATC. Se dice que ambas cadenas son complementarias.

Ingeniería Genética y la Creación de Nuevos Organismos

La ingeniería genética agrupa el conjunto de técnicas utilizadas por los biólogos para dotar a las células vivas de nuevas propiedades, modificando su material genético. Esto significa manipular la molécula de ADN de la que están hechos los genes, es decir, cortarla, hacer copias de los fragmentos, pegarlos y transportarlos de una célula a otra, para construir nuevas combinaciones de fragmentos o de moléculas de ADN que no se encuentran juntas de manera natural. Por eso, también se la conoce como tecnología del ADN recombinante.

Organismos Transgénicos

La ingeniería genética permite modificar el genoma de una planta, de un animal o de un microorganismo, convirtiéndolo en un organismo modificado genéticamente (OMG). Los organismos eucariontes, como una planta o un animal, que han sido modificados por ingeniería genética se denominan organismos transgénicos.

Ejemplos de Organismos Transgénicos

• Planta Transgénica: Al genoma de este maíz se ha incorporado un gen procedente de una bacteria (Bacillus thuringiensis) capaz de fabricar una sustancia venenosa para los taladros. Las larvas que atacan a las plantas transgénicas de maíz mueren intoxicadas.
• Animal Transgénico: En el genoma de estos salmones gigantes se han introducido dos genes: uno procedente del pez plano del Ártico, que no interrumpe el crecimiento durante el invierno, y el otro es una modificación de un gen del mismo salmón que no interrumpe la creación de la hormona de crecimiento del propio pez cuando llega a su madurez.
• Microorganismo Genéticamente Modificado (MGM): Uno de los primeros resultados de la ingeniería genética fue introducir el gen de una proteína humana, la insulina, en el ADN de una bacteria y conseguir que esta bacteria fabricara insulina. En 1982 se aprobó el uso para los humanos de insulina humana fabricada por ingeniería genética. Hasta esa fecha, los diabéticos dependían para su tratamiento de insulina obtenida de cerdos o de vacas, que puede ocasionar reacciones adversas.

Obtención de un Organismo Transgénico

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

1. Transformación: Se introduce el gen deseado en el genoma de una célula del organismo que se desea modificar. Por ejemplo, el gen bacteriano para el veneno contra el taladro en una célula de maíz.
2. Regeneración: Se obtiene una planta o un animal a partir de la célula cuyo genoma se ha modificado. Esta segunda etapa requiere en la práctica la utilización de técnicas de clonación de organismos. Además, conseguir un organismo transgénico supone un gran coste económico, y la única manera de rentabilizarlo es producir el mayor número posible de copias idénticas, es decir, clonarlo.

Pasos para la Obtención de un Organismo Transgénico

1. Se extrae todo el ADN de la célula en la que se encuentra el gen que interesa transferir.
2. Se localiza el gen y se extrae cortando por lugares precisos el fragmento de ADN que lo contiene.
3. Se clona el gen (se hacen copias), ya que es imposible trabajar con una sola copia.
4. Se modifica el gen exógeno añadiendo otros fragmentos para facilitar su posterior lectura. El ADN recombinante formado se denomina transgén.
5. Se introduce el transgén en el núcleo de la célula que se desea modificar. Para ello, se utiliza un vector, que suele ser una pequeña molécula de ADN que tenga la facilidad para pasar de una célula a otra, como los plásmidos bacterianos o los virus. También se puede introducir inyectándolo directamente.
6. Se comprueba que se ha incorporado el transgén y es capaz de expresar la información, fabricando el veneno contra el taladro. Se suele incorporar un gen que confiere a la célula resistencia a un antibiótico, un gen marcador. Así, al colocar las células en contacto con ese antibiótico, solo sobrevivirán las transformadas.

Alimentos Transgénicos

Los alimentos transgénicos son los alimentos obtenidos a partir de, o con la participación de, OMG. Los alimentos transgénicos que se comercializan proceden fundamentalmente de cultivos vegetales como la soja, el maíz, el algodón o la colza. En España, solo se cultiva maíz Bt para alimentar al ganado.