Bachiller En Biologia

lnvestigación en genes
d§ k@
üBI
TN
re§
€
F
€
e
f
Los procesos, tales como el desarrollo de una oruga para dar lugai a una
mariposa, implican cambios drásticos en los patrones de la expresión génica. Se
pueden visualizar los niveles de expresión de miles de genes mediante extensiones de
DNA. A la derecha, un chip de genes ("CeneChip") muestra lo5 niveles de expresión
de más de'12000 genes humanos; la intensidad de cada mancha indica el nivel de
expresión del gen correspondiente. [(lzquierda) Roger Hart/Rainbow. (Derecha) GeneChip
cortesía de Affymetrix.l
Desde su nacimiento en los años setenta, la tecnología del DNA recombinante ha
revolucionado la bioquímica. Ahora, la dotación genéÍica de los organismos puede
alterarse con precisión de forma previamente diseñada.La tecnología del DNA recombinante
es el fruto de varias décadas de investigación básica en DNA, RNA y
virus. Depende, en primer lugar, de la existencia de enzimas que pueden cofar, unir
y replicar el DNA y trancribir inversamente el RNA. Los enzimas de restricción
cortan moléculas muy largas de DNA en fragmentos concretos fáciles de manipular;
las DNA ligasas unen los fragmentos entre sí. Elgran número de enzimas de
restricción y DNA ligasas disponibles permite considerar a las secuencias de DNA
como módulos que se pueden desplazar a voluntad de una molécula de DNA a otra.
Por 1o tanto, la tecnología del DNA recombinante está basada en la enzimología de
los ácidos nucleicos.
Un segundo fundamento es el lenguaje de emparejamiento de
bases que permite el reconocimiento y uniónentre sí de secuencias
complementarias. La hibridación con DNA complementario
o con sondas de RNA es un método sensible y útil para detectar
secuencias nucleotídicas específicas. En la tecnología del DNA
recombinante, el emparejamiento de bases se utiliza para construir
nuevas combinaciones de DNA así como para detectar y amplificar
secuencias concretas. Esta revolucionaria tecnologíatambién
depende en gran medida de nuestro conocimiento de los virus,
parásitos por excelencia. Los virus introducen su propio DNA (o
RNA) de manera muy eficiente en los hospedadores (denominados
"hosts" en inglés), obligándoles bien a replicar el genoma vírico
y producir proteínas víricas, bien a incorporar el DNA vírico
en su propio genoma. Igualmente, los plásmidos, que son cromosomasauxiüares encontrados en bacterias, han resultado indispensables
en la tecnología del DNA recombinante.
6.1 Los instrumentos básicos de
la investigación en genes
6.2 La tecnología del DNA recombinante
ha revolucionado todos los aspectos de li
biología
6.3 Manipulación de los genes de eucariot
6,4 Por mutagénesis dirigida se pueden
fabricar nuevas proteínas
'r/;
.t\,] __=-j:*'-_
_
--4 144CAPfTULO 6 . lnvestigación en genes
Estos nuevos métodos comportan amplios beneficios. Genomas completos, incluído
el genoma humano, se estiín descifrando. Emergen nuevos conocimientos,
por ejemplo, de la expresién génica en el cáncer y el desarrollo; de la historia evo:,1
lutiva de las proteínas, así como de los organismos. Se pueden crear nuevas prote- 3
ínas alterando los genes de formaespecífica para proporcionar conocimientos detallados
de la función proteica. Proteínas de uso clínico, tales como las hormonas,
se sintetizan actualmente por medio de técnicas de DNA recombinante. Se generan
cultivos de plantas para que resistan pestes y condiciones adversas. Las nuevas oportunidades
abiertas gracias a la tecnologla del DNA recombinante prometen efectos
útiles de largo alcance.7r los rNsrRUMENTos eÁsrcos or
IA INVESTIGACIóN EN GENES
El rrápido progreso de la biotecnología y, de hecho, su propia existencia, es el resultado
de utilizar unas relativamente pocas técnicas.
l. Andlisis de enzimas de restricción Los enzimas de restricción son bisturíes moleculares
muy precisos que permiten al investigador manipular segmentos de DNA.
2. Técnicas de transferencia o...