Fundamentos Básicos De Ingeniería Genética

INGENIERÍA GENÉTICA, BIOTECNOLOGÍA Y GENÓMICA

Los objetivos de la ingeniería genética son:
* Conocer mejor el funcionamiento de los genes
* Progresar en la biotecnología, manipulación de organismos para crear productos o curar enfermedades

TÉCNICAS DE DNA RECOMBINANTE PARA PRODUCIR PROTEINAS

Se denomina a estas técnicas del DNA recombinante porque utilizan nuevas combinaciones degenes en los cromosomas. Se utiliza por ejemplo para curar enfermedades como el enanismo hipofisario.

Para curar ciertas enfermedades como el comentado, se hace necesario que la persona en cuestión produzca determinada proteína, para crear artificialmente esta proteína se utiliza la técnica del DNA recombinante entre otras. EL proceso es el siguiente:

1. La transcriptasa inversa producecDNA.

La transcriptasa inversa permite que la información fluya del RNA al DNA, ya que cataliza la síntesis de DNA a partir de una plantilla de RNA. Este DNA producido se llama DNA complementario (cDNA).
Inicialmente la transcriptasa produce una hebra simple, pero también es capaz de sintetizar la hebra complementaria. Sin embargo, se utiliza normalmente un cebador añadido a los cDNA y laDNA polimerasa para crear la segunda hebra.

2. Utilización de plásmidos

Se puede clonar un gen insertándolo en una pequeña molécula circular de DNA denominada plásmido. Los plásmidos son frecuentes en bacterias, pero están separados físicamente del cromosoma bacteriano. No son necesarios para el crecimiento o la reproducción y la mayoría se replican independientemente del cromosoma.
Sise puede cortar y empalmar un segmento suelto de DNA en un plásmido y después insertar el plásmido modificado en una célula bacteriana, el plásmido se replicará y se transmitirá a las células hijas al crecer u dividirse la bacteria. Si esta bacteria se coloca en un caldo de cultivo, el segmento de DNA se multiplicará millones de veces.
Cuando los plásmidos se utilizan como portadores de DNA deotra fuente, se denominan vectores de clonación o vectores.
Un vector de DNA puede llevar DNA ajeno y hacer varias copias de éste DNA extraño.
Para crear un gen recombinante en un plásmido se utilizaron los siguientes métodos.

* Uso de endonucleasas de restricción y DNA ligasa para cortar y pegar el ADN

Para cortar el gen se utiliza la endonucleasa, que es una enzima bacteriana que cortael DNA por secuencias específicas. Las corta exclusivamente en lugares que forman palíndromos, es decir que tienen la misma secuencia 5´-3´de una hebra que la 5´-3´de la complementaria antiparalela (ver imagen). Una vez cortada la secuencia, se une a los extremos de cada cDNA de muestra. El corte se hace escalonado y se generan unos extremos cohesivos, es decir, de bases complementarias con lasbases del otro fragmento. Los fragmentos resultantes se ayustan por tanto, por emparejamientos de bases complementarias. A continuación se utiliza la DNA ligasa para pegar estos fragmentos en el plásmido.


3. Introducción de plásmidos en células bacterianas

Al insertar un plásmido recombinante en una bacteria o levadura, el DNA es copiado y transmitido a las nuevas células cuando la célulahuésped crece y se divide.
Para introducir los plásmidos en las células, se aumenta la permeabilidad de las membranas plasmáticas mediante un tratamiento determinado o una descarga eléctrica. Sólo entra un plásmido en cada célula generalmente.

4. Obtención de una biblioteca de DNA

Una colección de genes provenientes de células que contienen plásmidos con cDNA, es decir, genesinsertados en un vector, se llama biblioteca de DNA, si se trata de un tipo concreto de célula o tejido, se llama biblioteca de cDNA y si los genes son fragmentos de DNA que representan el conjunto del individuo, se llama biblioteca genómica.

5. Búsqueda en una biblioteca de DNA

Para encontrar un gen determinado se debe tener una sonda, es decir, una copia marcada de la molécula buscada. Una...