Ingeniería Genética: Transgénicos, PCR, PGH y Aplicaciones Biotecnológicas

Obtención de Organismos Transgénicos

En la primera etapa, o de transformación, se introduce el gen deseado en el genoma de una célula del organismo que se desea modificar. El proceso incluye:

1. Extracción del ADN de la célula.
2. Localización y extracción del gen deseado.
3. Clonación del gen para obtener múltiples copias.
4. Modificación del gen exógeno, añadiendo fragmentos para optimizar la lectura de la cadena.
5. Introducción del transgén en el núcleo de la célula que se va a modificar.
6. Comprobación de la incorporación del transgén y evaluación de los resultados.

En la segunda etapa, o de regeneración, se obtiene una planta o un animal a partir de la célula modificada. Este proceso requiere mucha práctica y es costoso, por lo que es importante amortizarlo.

Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)

La PCR permite obtener muchas copias de un gen o de un fragmento a partir de cantidades muy pequeñas. El proceso consta de:

1. Desnaturalización del ADN a 90-95ºC.
2. Disminución de la temperatura para favorecer la hibridación de los extremos de la secuencia.
3. Elevación de la temperatura y adición de una ADN polimerasa resistente al calor y nucleótidos sueltos para la extensión de la cadena a partir del cebador.

Cada ciclo dura aproximadamente 5 minutos, y en menos de 3 horas el ADN aumenta más de un millón de veces.

Aplicaciones de los Organismos Modificados Genéticamente (OMG)

Industria Alimentaria

Se obtienen alimentos con características especiales, como cereales sin gluten o carnes bajas en colesterol.

Industria Farmacéutica

Producción de fármacos y vacunas, como animales cuya leche contiene factor de coagulación sanguínea o bacterias con genes humanos que pueden fabricar insulina.

Agricultura y Ganadería

Mejora de caracteres agronómicos, como la resistencia a plagas o herbicidas de las plantas, o mayor producción de leche y carne.

Medio Ambiente

Eliminación de residuos tóxicos con plantas capaces de resistir sustancias tóxicas o producción de combustibles biológicos.

Investigación Médica

Obtención de órganos para trasplantes, provenientes de animales transgénicos que no son rechazados, o utilización en investigación básica (ratones KO).

Riesgos de los OMG

Pérdida de Diversidad Genética

Además de la pérdida de diversidad cultivada, las plantas transgénicas pueden invadir ecosistemas y desplazar a las plantas nativas.

Transferencia de Genes a Especies Silvestres

Podría surgir maleza resistente a herbicidas o bacterias patógenas que incorporaran genes resistentes a antibióticos, que son los marcadores.

Efectos Perjudiciales sobre la Salud

Actualmente, se han documentado problemas alérgicos debido a la falta de información en el etiquetado. También podría generar el desarrollo de países y aumentar su dependencia en cuanto al abastecimiento de alimentos.

Proyecto Genoma Humano (PGH)

Programa internacional de investigación pública para determinar la secuencia completa del ADN humano.

Objetivos del PGH

• Identificar los genes existentes y determinar en qué cromosoma y lugar se localiza cada uno.
• Determinar la secuencia exacta de nucleótidos de cada gen para conocer la proteína que codifica y sus posibles alteraciones.

Características del PGH

• El genoma humano contiene 3200 millones de pares de bases.
• Solo el 2% del genoma contiene genes, es decir, información para fabricar proteínas.
• Un alto porcentaje está formado por el ADN basura, cuya función no se conoce.
• Es casi el mismo para todas las personas, solo el 0,1% nos diferencia.
• Contiene unos 25 mil genes, un número semejante al de un ratón o un mono.

Enfermedades Genéticas Hereditarias

Cromosómicas

Resultado de problemas que afectan a cromosomas completos, como el síndrome de Down, que implica un cromosoma extra. Algunas anomalías son heredadas y otras son problemas en la formación de esa persona.

Monogénicas

Se deben a cambios en un único gen y se heredan como cualquier otro carácter. La fibrosis quística es causada por un alelo mutante recesivo que se encuentra en un autosoma.

Terapia Génica

Empleo de genes en la curación o el alivio de enfermedades heredadas y adquiridas.

Dilemas Éticos

Confidencialidad

El secreto médico es aplicable también a la información generada por un diagnóstico genético.

Autonomía

La decisión de saber o no saber debe ser libre y voluntaria.

Información

Proporcionar información clara y completa.

Justicia

Se refiere a la igualdad de oportunidades sin discriminación de ningún tipo.

Beneficio

Cualquier decisión debe hacerse pensando siempre en el beneficio del propio interesado, evitando en lo posible los errores diagnósticos y no generando falsas expectativas.

Glosario

Gen

Segmento de ADN que lleva la información para un carácter.

Genoma

Conjunto completo de genes referido a un individuo o a una especie.