Transferencia de Genes

TRANSFERENCIA DE GENES ENTRE CÉLULAS EUCARIÓTICAS
La transferencia de genes entre células comenzó cuando se quizo lograr que el genoma de las células eucarióticas incorporara en forma estable un DNA extraño y que éste se expresara en ellas. En el primer experimento de este tipo, se usó un virus como vector.
Posteriormente se encontró que, al exponer las células en cultivo a DNA purificado,precipitado con ion calcio (Ca2+), se estimula la captación de DNA. Aparentemente, algunas células (aproximadamente una en un millón) fagocitan el precipitado e incorporan el DNA. Pero surge el problema de identificar y seleccionar las células que han incorporado a su genoma el DNA extraño.
Existen métodos que facilitan la selección de las células que han incorporado el DNA extraño. En general,todos se basan en introducir en las células el gen extraño junto con un gen llamado "gen marcador". La incorporación y expresión del gen marcador, que puede ser un gen de resistencia a un antibiótico, confiere a las células la capacidad de crecer en un medio selectivo que frena el crecimiento de las células que no han incorporado el DNA.
Actualmente, la transferencia de DNA a células eucarióticas encultivo, transfección, se realiza por varios métodos.
El desarrollo exitoso de técnicas para introducir genes en células en cultivo abrió nuevas posibilidades que llevaron al desarrollo de metodologías que permitieron introducir genes en animales. Esta idea se convirtió en realidad. Un animal que incorpora información genética nueva, por agregado de DNA extraño, se denomina transgénico y el genincorporado se denomina transgén.
Por medio de la técnica de microinyección, se introdujeron genes extraños en óvulos fecundados. Esos genes extraños introducidos se han expresado en los organismos que se desarrollaron a partir de esos óvulos.
Por ejemplo, se combinó el gen de la hormona de crecimiento somatotropina humana con la porción reguladora de un gen de ratón y se inyectó en óvulosfecundados de ratón. Los ratones transgénicos resultantes crecieron hasta el doble del tamaño normal, indicando que el gen humano se había incorporado al genoma del ratón y estaba produciendo hormona de crecimiento. Dado que el DNA se había inyectado en los óvulos, apareció en todas las células, incluyendo las células germinales, y así pudo ser transmitido a la generación siguiente.


Después dela integración, el nuevo gen en el genoma de la hembra de ratón de la figura anterior se transmitió a su progenie. En promedio, los ratones que expresan el nuevo gen crecen de 2 a 3 veces más rápido que los ratones que carecen de él y, como adultos, tienen el doble del tamaño normal.
Este tipo de procedimiento ha sido llevado a cabo con varios genes clonados. En general, la incorporación del genextraño se produce por recombinación en sitios al azar. En uno de cada mil de esos eventos, el gen extraño reemplaza a su homólogo en el genoma receptor por recombinación homóloga. Del 10 al 30% de los óvulos fecundados sobrevive a la manipulación y el gen extraño funciona en un 40% de este porcentaje. La técnica de microinyección de DNA directamente en óvulos fecundados tiene por lo tantolimitaciones.
Posteriormente, fue desarrollada en ratones una metodología alternativa para introducir genes en embriones en desarrollo. Se encontró que células de un embrión temprano de ratón, en estado de blastocisto, podían proliferar en un cultivo realizado in vitro. Estas células especiales, denominadas células embrionarias totipotenciales (ES), pueden ser mantenidas en cultivo en condicionesadecuadas que evitan su diferenciación. Si son reintroducidas en un blastocisto, se diferencian y contribuyen al desarrollo del organismo participando en la formación de los tejidos. Aprovechando la capacidad de estas células embrionarias de mantener sus características en cultivo, se puede introducir en su genoma DNA extraño por los métodos de transfección.
Esta metodología permite la introdución de...