Procesos Clave en Biología Molecular: Virología, PCR, CRISPR y Clonación Genética

Ciclo Lítico Viral: Fases y Conclusión

El Ciclo Lítico concluye con la muerte de la célula infectada y la liberación de nuevas partículas virales.

1. Adsorción: Unión específica del virus a la superficie de la célula hospedadora.
2. Penetración: Entrada del virus en la célula mediante endocitosis o por inyección del genoma viral.
3. Expresión Génica y Ensamblaje: Los ácidos nucleicos y las proteínas virales se sintetizan a partir de la maquinaria enzimática de la célula infectada. Su posterior ensamblaje origina nuevas partículas virales.
4. Liberación y Lisis Celular: Los nuevos virus sintetizados salen por exocitosis, provocando la muerte celular.

Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)

Mediante esta técnica se consigue multiplicar millones de veces un determinado fragmento de ADN (o ARN).

1. Desnaturalización: Se separan ambas cadenas de ADN mediante desnaturalización térmica.
2. Hibridación de Cebadores: Los cebadores se hibridan con las secuencias de los extremos 3' de las dos cadenas separadas del molde.
3. Elongación de los Cebadores: Se incuba el conjunto con la ADN polimerasa para sintetizar las cadenas complementarias a cada hebra molde a partir de los cebadores.

CRISPR-Cas9: Edición Genética

El sistema CRISPR-Cas9 es una herramienta fundamental en la edición del genoma, basada originalmente en un mecanismo de defensa bacteriano.

Mecanismo de Defensa Bacteriano

Si un virus infecta la bacteria, su ADN interacciona con los sistemas de proteínas Cas y es inactivado, al mismo tiempo que parte del ADN viral es cortado e integrado en el conjunto de secuencias CRISPR.

Proceso de Edición

1. Síntesis del ARN Guía: Se sintetiza un ARN guía complementario con la secuencia génica (diana) que se desea editar.
2. Unión y Posicionamiento: El ARN guía se une a las proteínas Cas9 y las sitúa en la posición adecuada para que corten el ADN diana.
3. Modificación del Gen: El gen editado se modifica mediante eliminación o adición de nucleótidos.

Clonación Molecular: Obtención de Proteínas Recombinantes

La clonación molecular es un conjunto de técnicas utilizadas para obtener múltiples copias de un fragmento de ADN específico.

1. Selección del Vector: Se elige un vector adecuado para introducir el gen a clonar.
2. Elección y Obtención del Gen: Se extrae el ADN de interés, se fragmenta con enzimas de restricción y se selecciona el gen deseado.
3. Amplificación del ADN: Se usa la PCR para aumentar la cantidad de fragmentos de ADN, incluyendo el gen de interés.
4. Creación del ADN Recombinante: Se combinan los fragmentos de ADN con los vectores cortados con la misma enzima, formando vectores recombinantes (algunos no llevarán el gen de interés).
5. Inserción en Células Hospedadoras: Se introduce el ADN recombinante en bacterias, algunas de las cuales incorporan el gen deseado.
6. Cultivo y Selección: Se cultivan las bacterias en un medio selectivo que permite identificar aquellas que contienen el vector recombinante con el gen de interés (sin vector mueren; con vector no recombinante de un color; y las que sí lo tienen, de otro color).
7. Producción de la Proteína Recombinante: Se identifican y cultivan las colonias correctas, permitiendo la producción de la proteína deseada.