TÉCNICAS BÁSICAS DE ENXENERÍA XENÉTICA

Técnicas básicas de Enxenería a xenética.

Estos serían los pasos a seguir en un desarrollo de ingeniería genética: 

1. Elección de un fragmento de ADN.

•  Se elige un fragmento de ADN, que codifica una proteína que queremos estudiar; ya sabemos que el ADN está en el núcleo de la célula, así que hay que extraerlo rompiendo la célula, separando el núcleo, y aislando el ADN total.

• A partir de él, se localiza el fragmento de ADN que buscamos, cortando el cromosoma en trozos grandes mediante unas proteínas llamadas “enzimas de restricción”.
  

2. Aumento de la cantidad de ADN

Estos miles de trozos de cromosoma hay que amplificarlos, para conseguir una cantidad suficiente. Existen varias formas de hacerlo.

• Una de ellas es usando vectores, que son vehículos de transferencia de ADN.
  Se aprovecha que las bacterias tienen unas secuencias de ADN llamadas plásmidos, en las que es sencillo introducir ADN extraño; cuando se ha metido ese ADN extraño en el plásmido, sólo hay que poner las bacterias en un cultivo para que se reproduzcan geométricamente, y más tarde extraer los plásmidos multiplicados.
  

• Otra forma de hacerlo, es mediante la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), que in vitro utiliza una proteína bacteriana que duplica el ADN, y  obtiene en poco tiempo una enorme cantidad de ADN a partir de una pequeña muestra; esta técnica se usa mucho en medicina forense, al ser muy rápida y requerir muestras muy pequeñas.
  

3. Localización del ADN

• Separamos los fragmentos de ADN obtenidos: los hacemos pasar a través de un filtro sofisticado, con técnicas llamadas cromatografía y electroforesis.
  

• Hay que encontrar el fragmento que buscamos: mediante técnicas de hibridación.
  

4. Modificación del ADN

• Ya en nuestro ADN introducimos la modificación diseñada, usando de nuevos el “cortar y pegar” de las enzimas de restricción, consiguiendo un ADN recombinante.
  

• Se introduce en las células hospedadoras, que a partir de ahora serán células transgénicas, pues su núcleo contendrá su propio ADN y un pedazo extraño.
  

5. Producción de la proteína

• No todas las células incorporarán el ADN recombinante: muchas morirán en el agresivo proceso que las induce a aceptarlo, otras no lo aceptarán.
  

• Las que lo han incorporado, si todo ha ido bien, empezarán a producir la proteína (también llamada recombinante) que codifica el gen recombinante.

TÉCNICAS BÁSICAS

 

¿Qué es la tecnología del ADN recombinante?

ADN recombinante es una molécula que proviene 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 se emplean 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 de proteínas, es posible lograr una sobreproducción de la proteína deseada. A esto justamente se dedica la biotecnología, 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.

 

Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)

Mediante esta técnica se consigue generar muchas copias de ADN a partir de un fragmento de ADN. Fue desarrollada en 1983 por Kary Mullis, y permite clonar fragmentos de ADN sin usar ninguna célula, directamente en un tubo de ensayo.

Para esta reacción es necesario:

• La enzima ADN polimerasa, resistente al calor.
  

• Un cebador. Un pequeño fragmento de ARN de unos 20 nucleótidos, necesario para que pueda actuar la ADN polimerasa.
  

• Una fuente de calor.
  

• Nucléotidos de ADN.
  

Se calienta la molécula de ADN que se quiere copiar a una temperatura superior a 90 ºC, para que se desnaturalice y pierda su estructura, separándose las dos cadenas que forman la doble hélice. Se rompen los puentes de hidrógeno que unen las bases nitrogenadas de ambas cadenas.

Cada una de las dos cadenas sirve de molde para una nueva cadena complementaria.

El cebador, un fragmento de ARN, permite que la enzima ADN polimerasa pueda continuar añadiendo desoxirribonucleótidos (nucleótidos de ADN) hasta formar toda la cadena complementaria.

Después, las cadenas recién formadas se vuelven a separar por efecto del calor, comenzando un nuevo ciclo.

Así, en poco tiempo se pueden conseguir muchísimas copias del fragmento de ADN original.

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