Semana Biotecnológica (del 24 al 28 de marzo).

Hola, lectores de La Torre. Esta semana comenzamos un nuevo temario enfocado en la biotecnología.

Desde tiempos remotos, los seres humanos hemos mezclado moléculas de ADN de diferentes orígenes sin ser conscientes de ello. A partir de 1970 se desarrollaron una serie de técnicas para este estudio, conocidas como ingeniería genética o tecnología del ADN recombinante, permitiendo manipular esta biomolécula. En la actualidad, podemos coger el ADN de un ser vivo, manipularlo e implantarlo en otro organismo para que se exprese.

Alrededor de este año, se descubrieron unas enzimas presentes en unas bacterias, las cuales son capaces de romper y fragmentar el ADN implantado, estas se denominan nucleasas de restricción, que siempre cortan el ADN por la misma secuencia de ADN.

Hoy en día se conocen unas 100 clases de nucleasas.

La separación de fragmentos de ADN (previamente cortados por las enzimas nombradas anteriormente) se lleva a cabo por electroforesis en un medio de gel de agarosa. En las siguientes imágenes se observa este proceso.

Tras esto, los fragmentos se secuencian a través de una serie de aparatos específicos.

Más tarde, se lleva a cabo un aumento de la temperatura (100º C) que debilita los puentes de hidrógeno del ADN, separando así las cadenas. Esta reacción es reversible añadiendo el ADN que se quiere adicionar a la cadena, así se consigue hibridar la molécula de ADN inicial. Finalmente, se lleva a cabo una amplificación. Este proceso consiste en el cultivo del organismo hospedador de esta cadena.

Para terminar el tema, explicaremos en qué consiste la clonación del ADN. Explicaremos el proceso de forma esquemática:

Procariotas:

1. Obtener el ADN.
2. Triturarlo y añadirle alcohol.
3. Se observa la formación de hilos blancos de ADN.
4. Añadir fenol (otro alcohol), obteniendo la separación de las histonas.
5. Centrifugar y separar para obtener el ADN.

Eucariotas:

1. Se aisla el ARN mensajero.
2. Se utiliza este ARN como molde para obtener el ADN complementario (retrotranscripción).
3. Búsqueda de un vector de clonación (virus o plásmido bacteriano).
4. Adición de genes marcadores para diferenciar los vectores.

Aquí se acaba este tema y empezamos uno nuevo: Biotecnología II, aplicaciones. Existen diferentes aplicaciones para la biotecnología, las más importantes son la fermentaciones. De ellas, se obtienen compuestos orgánicos de interés, por ejemplo los antibióticos.

Otro aspecto importante de estas aplicaciones es la obtención de vacunas. Antiguamente, como muchos sabréis, se inoculaba (en muchas ocasiones raspando la piel) el organismo debilitado o muerto, lo cual causaba un malestar que incluso llegaba a fiebre durante algunos días. Hoy en día no es necesario inyectar el microorganismo directamente, sino que las vacunas se obtienen por medio de la ingeniería genética, ya que la mayoría de los productos que actúan son proteínas y, por lo tanto, se pueden clonar e inocularlo directamente.

Continuando el tema de posibles productos que podemos obtener, no podemos olvidarnos de los transgénicos (ya sean animales o vegetales), tan polémicos en muchas ocasiones. Estos, son seres vivos modificados genéticamente. En animales, se intenta mejorar la obtención de carne, leche, ... Mientras que en vegetales el objetivo es tanto el aumento de la producción de alimento como la obtención de un nuevo ser resistente a determinadas plagas. Para conseguir un transgénico, en el caso de los vegetales, se utiliza una bacteria llamada agrobacterium tumefaciens, que contiene un plásmido (pequeño trozo de información genética) llamado plásmido ti que, cuando afecta la planta, se introduce en el material genético de la misma. Esto se aprovecha para modificar la información que contiene el plásmido para, así, dotar a la planta de esa habilidad que incluye ese nuevo material.

En el medio ambiente también se utilizan los microorganismos, por ejemplo, hay una serie de microorganismo que degradan sustancias perjudiciales o tóxicas como los hidrocarburos. Esto fue utilizado en un caso que tod@s conocemos, el vertido del Prestige. En aquel caso se liberaron una serie de bacterias capaces de degradar el vertido y, a largo plazo, terminarán por degradarlo por completo.

No podemos terminar este tema sin hablar del proyecto genoma humano. En este proyecto (finalizado en 2003) se intentaba conocer con precisión la localización de cada gen en el material genético humano para, así, conocer con exactitud todo nuestro material genético.

Con esto finalizamos esta semana. La próxima, continuaremos con el tema de biotecnología. En la siguiente entrada más, pero no mejor porque es imposible, aquí en La Torre.