TAREA 5 APLICACIÓN DE LA GENETICA EN LA BIOLOGÍA

APLICACIÓN DE LA GENETICA EN LA BIOLOGÍA

1) Ingeniería Genética - Producción intencionada de nuevos genes y alteración de genomas, mediante la sustitución o adición de material genético nuevo. La ingeniería genética es un campo de la ciencia que se dedica a investigar la posibilidad de recombinar artificialmente genes o grupos de genes para producir nuevas combinaciones que no aparecenbiológicamente. Por ejemplo, es posible aislar genes que especifican dos proteínas diferentes a partir de dos especies distintas de organismos, y unirlos entre sí para dar lugar a una nueva combinación. Los ADNs resultantes, llamados recombinantes, son instrumentos extraordinariamente útiles en la investigación genética. También pueden tener una utilidad práctica, con aplicaciones importantes en medicinay agricultura. La complejidad de los genomas eucarióticos hace que el estudio de un gen y de su expresión sea muy difícil. Las técnicas de recombinación permiten actualmente el estudio de un gen aislado y amplificado mediante su trasplante a un sistema bacteriano.
Las posibilidades de conseguir un beneficio práctico son numerosas. Por ejemplo, la inserción en bacterias de un gen sintético quecodifica la hormona somatostatina induce a aquellas a la producción de la hormona, es decir, que el gen sintético se puede replicar, transcribir y traducir por el huésped. Además, las técnicas recombinantes pueden ser adaptadas para la síntesis de vacuna: (la vacuna de la hepatitis B está siendo obtenida por ingeniería genética, introduciendo en levaduras el fragmento de ADN que codifica para lasproteínas de la superficie viral). De la misma manera, el gen que codifica la proinsulina humana se ha recombinado adecuadamente y se ha hecho reproducir en E. coli. El resultado es que la bacteria produce proinsulina. Actualmente, se están consiguiendo muchos logros en ingeniería genética. La potencialidad de las tecnologías de ADN recombinante para obtener beneficios es enorme.
2) Aislamientode genes y preparación de ADN complementario - El aislamiento de genes específicos de cromosomas eucarióticos es un proceso muy difícil y lento, para el cual se conocen dos métodos principales: Método forzado (shotgun) y obtención de ADN complementario (ADNc) a partir del ARNm del gen.
3) Método forzado (shotgun) - De aislamiento de genes y preparación de ADN complementario: el ADN celular setrata con una enzima de restricción de las que producen extremos escalonados. Después los fragmentos de ADN resultantes se unen en los plásmidos de E. coli abiertos con la misma endonucleasa de restricción. El ADNc se inserta en un plásmido o en un vector viral.
Si el ADNc ha de incorporarse a un plásmido, se le debe proveer de "colas" o extremos cohesivos apropiados. Eso se consigue añadiendo a losextremos 3' opuestos de las dos hebras del ADN doble, una serie de residuos desoxirribonucleotídicos repetidos de la misma clase, por ejemplo residuos A, gracias a una transferasa terminal.
Seguidamente, el plásmido experimenta una apertura en un solo punto, dando lugar a su forma lineal, por acción de una endonucleasa de restricción que produce extremos nivelados. Luego, se añaden colas de poliT a los extremos 3' del plásmido lineal, complementarias de las colas del ADNc .Se mezclan el plásmido lineal y el ADNc y se deja que se apareen. Entre los productos obtenidos se encuentra un plásmido circular agrandado que contiene el nuevo gen. A continuación se forman los enlaces covalentes por adición de ADN ligasa.
4) Transformación.- Esta etapa consiste en introducir la molécula de ADNrecombinante (el inserto y el vector unidos) en una célula hospedadora, donde puede ser replicado; por ejemplo, la inserción de plásmidos en el cromóforo de E. coli. Los plásmidos recombinados se mezclan con las bacterias. La colonia o clon de bacterias de E. coli que adquiere el plásmido recombinado se deja crecer durante muchas generaciones a gran escala, lo que incrementa el número de plásmidos...