Biotecnología

Biología IV Ingeniería genética y biotecnología

Ignacio Madrid C 2012

Concepto de biotecnología e ingeniería genética
La biotecnología es BIOLOGÍA APLICADA. Implica la manipulación de los seres vivos para proveer un producto deseable para el uso del hombre. Así, aplicaciones de la biotecnología son desde el uso de levadura para producir cerveza y vino, la fermentación de quesos, elcultivo y crianza selectiva, hasta su aplicación más moderna: la ingeniería genética, usando ADN recombinante. ¿Qué es la ingeniería genética? Es la tecnología de la modificación del ADN para lograr objetivos determinados. Así, implica comprender más acerca de los procesos celulares y de la herencia, ofrecer tratamientos a enfermedades (principalmente las genéticas) y generar ventajas económicasaplicándola en la mejora de plantas y animales. La herramienta que usa la ingeniería genética es la el ADN recombinante que contiene genes o partes de genes de diferentes organismos, es decir, el ADN que ha sido alterado por la recombinación de genes de un organismo distinto, por lo regular de otra especie. Así por ejemplo puedo obtener ADN recombinante al agregar un gen sacado de una bacteria al genomade un planta para lograr que sea inmune a ciertas enfermedades, etc. Los organismos modificados genéticamente (GMO) se llaman transgénicos.

Recombinación natural del ADN
Sin embargo, aunque el ADN recombinante se logre en laboratorio, artificialmente, también el ADN se recombina de forma natural mediante los siguientes procesos: a) En la reproducción sexual b) En la transformación bacteriana c)En la infección viral a) Reproducción sexual. En el entrecruzamiento o crossing over durante la Profase I en la Meiosis I, los cromosomas homólogos (uno paterno y otro materno) intercambian material genético entre ellos, recombinando la información genética. Así, al final de la meiosis, el gameto formado (espermio u ovocito) contiene ADN recombinante.

b) Transformación bacteriana. Lasbacterias pueden incorporar fragmentos de ADN del ambiente e integrar esos nuevos genes en su propio genoma. Esto se llama transformación, y es lo que pasó con las cepas de bacterias con las que experimentó Griffith. Las bacterias pueden incorporar material genético gracias a que incorporan fragmentos de ADN que están sueltos en el ambiente, o bien incorporando pequeños anillos de ADN llamados plásmidos,que contienen genes suplementarios que pueden ofrecer ventajas a las bacterias. Como las bacterias puedan incorporar plásmidos o ADN de otras, sucede que, por ejemplo, en ambientes donde se usan muchos antibióticos, las bacterias que tienen plásmidos con genes que le otorgan resistencia frente a ellos, puedan transferir estos plásmidos a otras bacterias.

En las figuras, una bacteriaconjugativa (F+) con su pili sexual, y una bacteria no conjugativa (F-). Gracias al contacto con el pili sexual, se transfiere la información genética de una bacteria a la otra a través del plásmido. Al final, las bacterias tienen el plásmido con ADN recombinante y ambas son F+.

c) Infección viral. Los virus al infectar una célula le transfieren su material genético, utilizando a dicha célula paraconstruir más virus. Cuando los nuevos virus salen de la célula, infectan nuevas células huésped. Segmentos de ADN de una célula huésped pueden incorporarse al genoma de un virus, y mediante éste, transferirse a otros huéspedes incluso de otras especies. Cuando el virus infecta una célula se desencadena el ciclo viral en el que sucede lo siguiente: 1. El virus se fija a una célula huésped 2. El materialgenético del virus entra en la célula huésped 3. El ADN viral se incorpora al genoma de la célula huésped 4. En ADN viral puede permanecer dentro del genoma de la célula invadida durante días, meses, incluso años. Este período de latencia se conoce como ciclo lisogénico. 5. El ADN viral contiene las instrucciones para fabricar las proteínas de los virus. Así, la célula huésped comienza a...