La Revolución del ADN: PCR y Avances Genéticos

Es una técnica que desempeñó un papel esencial en el avance de la genética, desarrollada entre 1983 y 1986. Permite amplificar rápidamente muestras de ADN a partir de una muestra muy pequeña, como por ejemplo, de una sola secuencia.

¿Cómo funciona la PCR?

1. Para comenzar se necesitan cebadores (secuencias de 20 nucleótidos que inician la reacción), Taq polimerasa (enzima que sintetiza el ADN a partir de la muestra) y desoxirribonucleótidos (que forman parte del ADN sintetizado).
2. Se separan las hebras que forman el ADN que se quiere amplificar. Este proceso se llama desnaturalización, para ello se calienta una muestra a unos 94-95 °C.
3. Se unen los cebadores según su cadena complementaria de ADN y se reduce la temperatura a 55 °C.
4. La Taq polimerasa sintetiza el ADN a partir de la muestra a una temperatura de unos 72 °C.
5. Las cadenas se separan y el proceso se repite de nuevo: unión de los cebadores, intervención de la Taq polimerasa...
6. Este ciclo se repite unas 30 veces, y después de realizarlo tendremos una muestra de ADN exactamente igual a la inicial, pero en mayor cantidad, y para conservarla se necesita una temperatura específica de 4 °C. Esta técnica tiene algunas aplicaciones más: diagnóstico de enfermedades infecciosas y hereditarias, identificación y análisis mediante ADN, secuenciación de ADN y estudios relacionados con la evolución.

Conceptos Clave en Genética

Genotipo: Lo constituyen los factores hereditarios que se reciben de los progenitores.

Fenotipo: Conjunto de caracteres que se manifiestan, como la altura de una planta, el color de un guisante, etc.

ADN: Ácido desoxirribonucleico. Está constituido por dos cadenas con un elevado número de compuestos químicos llamados nucleótidos. Hay cuatro bases: la adenina, un azúcar llamado desoxirribosa y ácido fosfórico.

Código genético: Relación entre la secuencia de nucleótidos en el ADN mensajero y la secuencia de aminoácidos que forman las proteínas.

Raza humana: Tienen en cada una de sus células: 23 pares de cromosomas, 23.000 genes y 3.070 millones de pares de bases A-T y C-G.

ADN basura: No pertenece a ningún gen y la mayor parte del genoma es basura, es decir, no vale para nada.

Genómica: Parte de la biología que se encarga del estudio de los genomas y se utiliza en el estudio de patologías complejas.

Proteómica: Estudia todas las proteínas codificadas por el genoma.

Epigenética: Rama de la genética que estudia las características de un individuo que no están determinadas por la secuencia de nucleótidos en el ADN.

ADN recombinante: A partir de un ADN humano para clonar.

Células madre: Son células con capacidad de dividirse y diferenciarse dando lugar a distintos tipos celulares: de la piel, óseas, musculares, etc. Se llaman así porque de ellas es posible obtener las diferentes células del cuerpo humano, como ocurre con las células madre embrionarias, de las cuales se originan todas las demás células de nuestro cuerpo. La importancia de estas radica en la posibilidad de fabricar tejidos y órganos que tendrán su misma información genética y pueden ser utilizados en autotrasplantes, evitando así el problema del rechazo.

Tipos de células madre:

• Células madre embrionarias: Son provenientes de embriones excedentes de la fertilización in vitro, pero presenta problemas éticos.
• Células madre procedentes de un cordón umbilical.
• Células madre inducidas: Obtenidas de células adultas de la piel que fueron descubiertas en 2007 por James A. Thomson con el objetivo de convertir estas nuevas células en células diferenciadas. De esta manera, desaparecen las objeciones éticas del trabajo con células madre embrionarias.