Organismos Transgénicos, Células Madre y Clonación: Obtención, Tipos y Aplicaciones

Organismos Transgénicos: Proceso de Obtención

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

Etapa 1: Transformación

En esta fase, el objetivo es introducir el gen deseado en el genoma de una célula:

1. Extracción del ADN: Se aísla todo el ADN de la célula donante.
2. Identificación y corte del gen: Se localiza el gen de interés y se extrae mediante enzimas de restricción, que cortan el ADN en sitios específicos.
3. Clonación del gen: Se realizan múltiples copias del gen deseado.
4. Modificación del gen (opcional): Se pueden añadir secuencias adicionales al gen para facilitar su expresión y regulación. El ADN recombinante resultante se denomina transgén.
5. Introducción del transgén: El transgén se introduce en el núcleo de la célula receptora. Esto puede realizarse mediante vectores (como virus modificados) o por inyección directa.
6. Verificación de la transformación: Se confirma que la célula ha incorporado el transgén y expresa la información genética deseada. A menudo, se utiliza un gen marcador (por ejemplo, resistencia a un antibiótico) para seleccionar las células transformadas.

Etapa 2: Regeneración

En esta fase, se busca obtener un organismo completo (planta o animal) a partir de la célula genéticamente modificada.

Tipos de Células Madre: Potencial de Diferenciación

Las células madre se clasifican según su capacidad de diferenciación en distintos tipos celulares:

• Totipotentes: Son capaces de generar un individuo completo. Incluyen el cigoto y las primeras células embrionarias (hasta el estado de 8 células, aproximadamente). Si estas células se separan, cada grupo puede dar lugar a un organismo completo.
• Pluripotentes: Pueden diferenciarse en cualquier tipo celular del organismo, pero no pueden generar un individuo completo por sí solas. Se encuentran en el embrión en desarrollo (blastocisto tardío).
• Multipotentes: Presentes en organismos adultos, estas células madre pueden originar varios tipos celulares, pero su potencial es más limitado que el de las células pluripotentes. También se denominan células madre adultas o somáticas.
• Oligopotentes: Son un tipo de célula madre adulta que solo puede diferenciarse en uno o pocos tipos celulares.

Transferencia Nuclear: Fundamentos de la Clonación

La transferencia nuclear es la técnica base para la clonación de mamíferos. El proceso general es el siguiente:

1. Obtención de una célula somática: Se extrae una célula diferenciada (cualquier célula del cuerpo que no sea un gameto) del individuo que se desea clonar.
2. Obtención de un óvulo: Se obtiene un óvulo de una hembra donante.
3. Enucleación del óvulo: Se elimina el núcleo del óvulo, que contiene su material genético.
4. Transferencia nuclear: Se transfiere el núcleo de la célula somática al óvulo enucleado.
5. Activación y cultivo: Se estimula el óvulo con el nuevo núcleo para que comience a dividirse y desarrollarse como un embrión. Se cultiva in vitro.
6. Transferencia embrionaria: Cuando el embrión alcanza un estado de desarrollo adecuado (mórula o blastocisto), se transfiere al útero de una madre receptora.
7. Gestación y nacimiento: Si el proceso es exitoso, tras el período de gestación nace un individuo genéticamente idéntico al donante del núcleo.

Clonación Terapéutica: Aplicaciones Médicas

La clonación terapéutica tiene como objetivo obtener células madre embrionarias para uso en medicina regenerativa, evitando el rechazo inmunológico:

1. Biopsia y extracción nuclear: Se obtiene una muestra de tejido del paciente y se aísla el núcleo de algunas células.
2. Transferencia nuclear: El núcleo se introduce en un óvulo enucleado de una donante.
3. Desarrollo embrionario: Se permite el desarrollo in vitro hasta el estado de blastocisto.
4. Obtención de células madre: Se extraen las células madre embrionarias de la masa celular interna del blastocisto.
5. Diferenciación celular: Las células madre se cultivan y se inducen a diferenciarse en el tipo celular específico necesario para el trasplante.