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:
- Obtener el ADN.
- Triturarlo y
añadirle alcohol.
- Se observa la
formación de hilos blancos de ADN.
- Añadir fenol (otro
alcohol), obteniendo la separación de las histonas.
- Centrifugar y
separar para obtener el ADN.
Eucariotas:
- Se aisla el ARN
mensajero.
- Se utiliza este ARN
como molde para obtener el ADN complementario (retrotranscripción).
- Búsqueda de un
vector de clonación (virus o plásmido bacteriano).
- 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.
