Modificación ADN

Tema 1.3 Aplicación del la
tecnología del ADN
recombinante.

Introducción




Como ocurre frecuentemente en ciencias, los grandes
“saltos” tecnológicos, en realidad son producto de la
acumulación de pequeños e importantes
descubrimientos.
Después de entender los plásmidos, las endonucleasas de
restricción, técnicas de electroforesis y demás, en 1973
se publicó un logro científico que permitela construcción
de moléculas de ADN incorporando material de dos o
mas organismos (ADN recombinante) utilizando la
bacteria Escherichia coli como vehículo o vector.

Tecnología de ADN
recombinante




De manera colectiva a
los métodos utilizados
para realizar las tareas
de “cortar y pegar”
genes se les llama
tecnología del ADN
recombinante o
ingeniería genética.
La clonación de un
segmento deADN
requiere de cinco pasos
generales que son los
siguientes:

Paso 1


1. Corte del ADN en
sitios precisos. Con el
descubrimiento de las
endonucleasas de
restricción se resolvió
esta situación
(imagínate unas
“tijeras moleculares”
específicas).

Paso 2



2. Unión covalente de dos fragmentos de
ADN. Este proceso produce una molécula
recombinante, con ADN de dos o más
organismos. La ADN ligasaresolvió esta
situación (imagínate un “pegamento
molecular”).

Paso 3


3. Obtención de una
molécula de ADN
que tenga la
capacidad de autoreplicarse. Mediante
los plásmidos y
genomas virales se
ha resuelto esta
necesidad.

Paso 4


4. Movilizar la molécula recombinante de ADN
“in vitro” e introducirla en una célula.
Cuando se introduce un ADN recombinante en
una célula y se integra de maneraestable, se
le puede llamar organismo genéticamente
modificado.

Paso 5


5. Seleccionar o
identificar las
células que
contienen el ADN
recombinante.

Antecedentes


Inicialmente la clonación del ADN se realizó
en la bacteria E. coli (primer organismo
utilizado en técnicas de ADN recombinante),
ya que su metabolismo es bien conocido.



Los vectores plásmidos y bacteriófagos y el
movimiento dematerial genético asociados
a E. coli están bien caracterizados.

Aplicaciones


La insulina recombinante que es
una “hormona – proteína” que
sirve para tratar la diabetes.



Conociendo el gen humano que
codifica la proteína (insulina), y
que se expresa en procariotas
(bacterias) o en eucariotas
(levaduras), se puede purificar.



Humulin, patentado y lanzado
al mercado en 1982 por loslaboratorios Eli Lilly (Humulin),
un producto genéticamente
modificado, trata a más de 4
millones de personas con
diabetes en el mundo al día.

Aplicaciones




Otros laboratorios que patentan con base
en ingeniería genética:
Novo Nordisk. Las unidades integran
técnicas de ingeniería de proteínas,
biofisica, química, bioquímica y biocómputo.
Este es sólo un ejemplo, podemos citar los
jitomates conlarga vida de anaquel creados
por Calgene (FLAVR SAVR
); el maíz de
monsanto que incorpora un bioinsecticida
YieldGard ó el GloFishun pez de acuario
creado para brillar en la oscuridad.

Subtema 1.3.1 La
manipulación genética.

Clonación


La clonación de genes frecuentemente requiere de
una “biblioteca de ADN”, o colección de fragmentos
de ADN originarios del genoma de un organismo,
que seencuentran integrados a un vector.



Existen diferentes tipos de vectores utilizados
rutinariamente en E. coli, y en función del tamaño
de fragmento de ADN que se necesite insertar se
denominan: plásmidos, bacteriófagos y cósmidos.

¿Qué es un vector génico?


Vehículo para expresar ADN recombinante

Plásmido

Bacteriófago

Cósmido

Episoma

En bacterias

Virus+bacteria

Virus+bacteria+modificación

Sólo en ADN en
células
eucariotas
(muchos asociados a
enfermedades)

Ocurre de
manera natural

Ocurre de
manera natural
inducida

Es artificial

No se utiliza
como vector.

1-10 kbp

5-20 kbp

Natural 2.5 kbp, Varía mucho,
pero
pero al menos
modificando
62 kbp
sitios “cos” 35-

Plásmidos






Los plásmidos son moléculas de ADN circular que se
replican de manera independiente del...