Tecnología del ADN recombinante

Tecnología del ADN recombinante

Introducción
En este apartado hablaremos de algo que puede sonar a película de ciencia ficción: la tecnología de ADN recombinante. Bacterias, genes, plásmidos son un aspecto fundamental de la vida moderna; lo cierto es que la tecnología de ADN recombinante forma parte de la vida diaria, ya que se emplea para la obtención de productos de uso común comofármacos, suplementos alimentarios, hormonas, alimentos como la soja, los tomates larga vida, y muchos yogures.
El nacimiento de una nueva era
En la década de 1950 se descubrió que los genes no eran nada más y nada menos que cadenas de nucleótidos. Un descubrimiento que parece tan sencillo desencadenó, sin embargo, el nacimiento de una nueva era: la de la tecnología del ADN recombinante.
La primeramolécula de ADN recombinante fue creada por Paul Berg, a comienzos de los 70. Para aquella época, los biólogos moleculares habían aprendido a alterar genes individuales, cortar y pegar pedazos de ADN de diferentes organismos y moverlos de uno a otro.
Otros pioneros de esta tecnología fueron Stanley Cohen, un genetista estadounidense, y Herbert Boyer, un bioquímico de la misma nacionalidad . Cohenestaba interesado en aprender cómo los genes de plásmidos otorgan resistencia a las bacterias y Boyer trabajaba con enzimas de restricción (ver apartado 3.3.), por lo que decidieron trabajar juntos en la combinación de dos plásmidos resistentes a antibióticos diferentes para crear una bacteria resistente a ambos.
¿Qué es la tecnología del ADN recombinante?
ADN recombinante es una molécula queproviene de la unión artificial de dos fragmentos de ADN. Por lo tanto, la tecnología de ADN recombinante es el conjunto de técnicas que permiten aislar un gen de un organismo, para su posterior manipulación e inserción en otro diferente. De esta manera podemos hacer que un organismo (animal, vegetal, bacteria, hongo) o un virus produzca una proteína que le sea totalmente extraña.
Estas técnicas seemplean normalmente para la producción de proteínas en gran escala, ya que podemos hacer que una bacteria produzca una proteína humana y lograr una superproducción, como en el caso de la insulina humana, que actualmente es producida por bacterias en grandes recipientes de cultivo, denominados biorreactores. Como las bacterias se multiplican muy rápidamente y pueden expresar grandes cantidades deproteínas, es posible lograr una sobreproducción de la proteína deseada. A esto justamente se dedica labiotecnología, es decir a la utilización de organismos vivos o de sus productos con fines prácticos.
El desarrollo de la tecnología del ADN recombinante fue posible gracias a varias líneas de investigación: 1) el conocimiento de las enzimas de restricción, 2) la replicación y reparación de ADN, 3)la replicación de virus y plásmidos y 4) la síntesis química de secuencias de nucleótidos. 
¿Cómo cortar y pegar el ADN? Tijeras moleculares: enzimas de restricción
En 1975 Daniel Nathans y Hamilton O. Smith descubrieron un tipo de proteínas –las enzimas endonucleasas o enzimas de restricción- que actúan como “tijeras moleculares”, cortando la doble cadena de ADN a través del esqueleto defosfatos sin dañar las bases. El descubrimiento de estas enzimas condujo a dichos microbiólogos al Nobel en 1978 y dio origen a la ingeniería genética.
Las enzimas de restricción son producidas por bacterias como método de defensa contra virus y degradan el ADN extraño. 
A su vez, el propio genoma bacteriano está protegido contra sus enzimas de restricción mediante metilaciones (es decir, el agregadode un grupo metilo [-CH3)]) en un átomo específico de ciertos nucleótidos.
Estas moléculas son indispensables para la ingeniería genética, ya que producen fragmentos que se pueden unir entre sí fácilmente (con la ayuda de un “pegamento molecular”: la enzima ligasa).
Las enzimas de restricción cortan dejando extremos cohesivos o romos. Los extremos cohesivos son generados cuando la enzima...