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Tecnología del ADN recombinante y sus aplicaciones en la Medicina.

Objetivos de aprendizaje:
-Conocer y familiarizarse con los principios básicos de la biología molecular.
-Aprender fundamentos de las técnicas de rutina de biología molecular.
-Estudiar la secuenciación de ADN y su aplicación en el diagnóstico clínico.
-Comprender la técnica de PCR conceptualmente y aplicaciones de lamisma.
-Conocer y comprender algunas aplicaciones médicas de la investigación de genes, estudio de
enfermedades hereditarias, huella genética, proteínas recombinantes, animales transgénicos, terapia
génica.

Los instrumentos básicos de la investigación de genes.
En las últimas décadas la tecnología de recombinación del ADN también conocida como
ingeniería genética, o más acertadamenterecombinación genética in vitro, ha revolucionado la biología.
El campo de la salud es uno de los más beneficiados con el desarrollo de esta tecnología. Las
investigaciones que se realizan en esta área están enfocadas a un diagnóstico oportuno de
enfermedades, así como su posible tratamiento a través de la terapia con moléculas recombinantes e
introducción de genes. Además, la manipulación de genesproporciona una herramienta fundamental
para la eliminación futura de enfermedades mortales para el hombre. Por estas razones resulta útil que
el médico de asistencia esté familiarizado con conceptos básicos sobre biología molecular, su aplicación
en la investigación biomédica, y en especial con sus posibles aplicaciones clínicas, conceptos estos que
aparecen cada vez con mayor frecuencia en todala literatura biomédica, tanto básica como clínica.
El rápido progreso de la biotecnología y, de hecho, su propia existencia, es el resultado de
utilizar unas pocas técnicas que se describen a continuación.

Enzimas de restricción:

El descubrimiento de las enzimas de restricción ha permitido a los investigadores manipular
segmentos discretos de ADN, facilitando enormemente el estudio deesta molécula de gran tamaño.
Las enzimas de restricción, también llamadas endonucleasas de restricción, reconocen
secuencias de bases específicas en el ADN doble hélice y cortan en lugares concretos ambas hebras
del dúplex que contienen las secuencias reconocidas. Las enzimas de restricción fueron obtenidas a
partir de una gran variedad de procariontes. Su función biológica en estos organismosconsiste en
eliminar mediante su actividad de endonucleasa ADN foráneo que pudiera ingresar en una bacteria. El
ADN del propio microorganismo no se destruye porque los sitios reconocidos por sus propias enzimas
de restricción se encuentran metilados.
Las enzimas de restricción reconocen secuencias específicas en el ADN de entre 4 a 8 pares de
bases e hidrolizan un enlace fosfodiéster en cadahebra de la región reconocida. Una característica
notable de estos sitios de corte es que casi siempre son palíndromos, o una repetición invertida, y los
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puntos de corte están dispuestos simétricamente (Figura 1).

Figura 1: Los puntos de corte están indicados por las flechas. El corte con Bam HI (izquierda) produce extremos
simple cadena o “adhesivos” y el corte con AluI (derecha)produce extremos doble cadena o “romos”. En cada
hebra, la enzima hidroliza el enlace fosfodiéster en el lado 3’ del eje de simetría.

Se han purificado y caracterizado más de 100 enzimas de restricción. Se nombran con una
abreviatura de tres letras que se refiere al organismo hospedador, por ej. Eco de Escherichia coli, Hin
de Haemophilus influenzae, Hae de Haemophilus aegyptius, seguida, en sucaso, de una indicación de
la cepa en cuestión y de un número romano (en el caso que se haya identificado más de una enzima de
restricción de la misma cepa). Los cortes de estas enzimas pueden ocurrir en el centro mismo de la
secuencia dejando lo que se conoce como extremos “romos” con ADN doble cadena, o extremos
“adhesivos” si el corte ocurre corrido en una hebra y en la otra del ADN,...