Introducción a la Biotecnología
¿Qué es la Biotecnología?
Es el conjunto de procedimientos y técnicas en las que se utilizan seres vivos o sus derivados para la creación o modificación de procesos y productos con fines específicos para mejorar la calidad de vida.
Manipulación Genética y Perfiles de ADN
¿Cuál es el objetivo de la manipulación genética?
El objetivo de la manipulación genética es cambiar la información genética de los organismos con el fin de obtener beneficios específicos.
Ejemplos de productos de consumo derivados de material genético
- Insulina a partir de bacterias.
- Arroz dorado.
- Tomates resistentes a las heladas.
¿Qué es un perfil o huella de ADN?
Un perfil o huella de ADN se refiere a las imágenes que muestran el patrón específico de ADN de una persona. Aunque la secuencia de ADN es única para cada individuo, los patrones que se forman al cortar las moléculas de ADN también lo son.
¿Cómo se extrae una huella de ADN?
El ADN se extrae de una muestra con células (como sangre, semen, células de piel, folículo piloso u otras). Mediante la PCR (reacción en cadena de la polimerasa), se utilizan enzimas de restricción para cortar las moléculas de ADN en secuencias de nucleótidos específicas. Los fragmentos obtenidos se separan en una placa de gelatina de acuerdo con su tamaño y su carga eléctrica, utilizando el proceso de electroforesis en gel.
Los fragmentos son trasladados a una lámina y teñidos para poder observar los perfiles de ADN, los cuales aparecen como una serie de bandas a distintas distancias, formando columnas.
Hitos en la evolución de la tecnología del perfil de ADN
- 1985, Inglaterra: Alec Jeffreys desarrolló la técnica del perfil de ADN.
- 1987, EE. UU.: Primera vez que se usan perfiles de ADN en una corte criminal.
- 1994, Federación Rusa: Identificación de restos de la familia Romanov (Nicolás II de Rusia).
- 1995-1996, EE. UU. e Inglaterra: Establecimiento de bases de datos de ADN para reunir información y facilitar su consulta.
- 1996, Varios países: Uso de ADN mitocondrial para resolver ciertos casos.
¿Para qué sirven los perfiles de ADN?
Funcionan como huellas dactilares: son únicos para cada persona y contienen información variada, como, por ejemplo, la posibilidad de desarrollar ciertas enfermedades.
Otras aplicaciones de los perfiles de ADN
- Su utilización para establecer relaciones familiares, como la paternidad, al comparar el perfil de un niño con el de su presunto padre.
- Su uso en investigaciones criminales y forenses para identificar víctimas.
- El estudio del ADN de momias para establecer relaciones históricas entre grupos humanos actuales.
Ingeniería Genética: Conceptos y Evolución
¿Qué es la ingeniería genética?
La ingeniería genética se encarga de modificar el ADN de los seres vivos mediante técnicas específicas.
¿Qué es un organismo transgénico y qué es un transgén?
Una planta o un animal que incorpora información genética nueva, a partir de fragmentos de ADN extraño, se denomina organismo transgénico, y el gen incorporado se denomina transgén.
¿Cuál fue la primera planta transgénica?
El tabaco, en 1983.
Sucesos clave en la historia de la ingeniería genética (1982, 1998, 2003)
- 1982: Se crea el llamado «superratón» al insertar el gen de la hormona del crecimiento en óvulos fecundados de la hembra del ratón.
- 1998: Comienza el Proyecto Genoma Humano, con el fin de conocer el orden en el que se disponen los nucleótidos en la cadena de ADN.
- 2003: Se logra secuenciar y elaborar el mapa genético humano, pero todavía queda mucho por avanzar para completar el «manual de instrucciones» humano.
¿Cómo se obtiene el ADN recombinante?
Cortando y aislando fragmentos de ADN de un organismo para insertarlos en el ADN de otro organismo.
Hitos en la evolución de la ingeniería genética
- 1831: El botánico escocés Robert Brown descubre el núcleo celular a partir del estudio de células de origen vegetal.
- 1879: El biólogo alemán Walter Flemming descubre la cromatina.
- 1902: Los científicos Boveri y Sutton plantean la teoría que relaciona los genes con la herencia biológica.
- 1930: Se determina que el ADN está conformado por cuatro bases nitrogenadas.
- 1952: Rosalind Franklin contribuyó a dilucidar la estructura del ADN a través de sus imágenes de rayos X.
- 1961: Se descifran las primeras letras del código genético.
Técnicas y herramientas para la manipulación del material genético
Para manipular el material hereditario, la ingeniería genética utiliza diversos tipos de enzimas como herramientas, las cuales actúan sobre el ADN de forma específica.
¿Qué es la clonación y qué es un clon?
La técnica mediante la cual se obtienen copias iguales de un gen a partir de una sola molécula y de una bacteria «progenitora» se denomina clonación. El término clon proviene de la jardinería; desde hace siglos, los jardineros cultivan plantas nuevas a partir de gajos. Estas plantas son genéticamente idénticas y constituyen un clon.
¿Qué es la microinyección?
La microinyección utiliza una microaguja y un micromanipulador para inyectar el ADN recombinante en células eucariotas.
¿Qué son los plásmidos?
Son «microcromosomas» circulares que se encuentran en el citoplasma de una bacteria.
¿Qué permiten realizar las enzimas de restricción?
Las enzimas de restricción permiten, además, aislar un gen determinado de una molécula de ADN para introducirlo posteriormente en bacterias mediante un vector adecuado (que puede ser un virus o un plásmido bacteriano).
La Clonación de Dolly: Un Hito Histórico
¿Qué ocurrió en 1997?
En 1997 se anunció el nacimiento de Dolly, el primer mamífero clonado mediante transferencia nuclear.
Proceso de clonación de la oveja Dolly
- Se tomaron células maduras de la piel de la glándula mamaria.
- Las células fueron cultivadas en un medio apropiado.
- Se extrajo un óvulo de una oveja carinegra.
- Al óvulo donado se le extrajo el núcleo.
- Se realizó una fusión celular entre el óvulo anucleado y la célula de glándula mamaria, cultivándose ambos en un mismo medio.
- La fusión celular fue sometida a impulsos eléctricos para simular la fecundación.
- La nueva célula empieza a dividirse y, en fase de embrión, es implantada en la madre sustituta.
- En el caso de Dolly, fue necesario implantar 277 cigotos para lograr un solo embarazo a término.
¿Cómo permanece actualmente la oveja Dolly?
Actualmente, la oveja Dolly permanece disecada y exhibida en el Museo Real de Escocia.