UNIDAD 12: INGENIERÍA GENÉTICA

1     1.      TÉCNICAS DE MANIPULACIÓN DEL ADN

La ingeniería genética consiste en la manipulación artificial y deliberada del genoma de un ser vivo para modificar su ADN. Se trata de aislar genes para introducirlos y expresarlos en otro organismo. El conjunto de técnicas se llama tecnología del ADN recombinante.

Hibridación de ácidos nucleicos

Las técnicas de hibridación sirven para localizar un gen y establecer si contiene una secuencia de bases concreta. Se basan en la unión complementaria de hebras de cadenas de ácidos nucleicos y para llevarla a cabo es necesaria una sonda (molécula de ácido nucléico monocatenario). Existen dos tipos de hibridación: ADN-ADN, en la que la sonda es un fragmento de ADN y ADN-ARN, en la que la sonda es una molécula de ARN.

Marcaje e identificación de la unión de la sonda y el gen problema

-          Fluorescente

-          Autorradiografía

Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)

Es una técnica en la que las enzimas ADN polimerasa duplican el ADN copiando las dos cadenas de la doble hélice, similar a la replicación. Sirve para estudiar la evolución y la detección de enfermedades.

Primero se aplica calor para desnaturalizar la molécula de ADN y producir la separación de la doble hélice  en dos cadenas que servirán como molde, después se reduce la temperatura y se añade un ADN cebador para que comience la síntesis y para definir la zona a duplicar, posteriormente se añaden los desoxirribonucleótidos trifosfato.

Métodos de secuenciación del ADN.

Sirven para conocer el orden de los nucleótidos o de las bases nitrogenadas. Existen dos métodos: Snger y Secuenciación masiva, más rápida y actual.

Proyecto genoma humano

EL objetivo de este proyecto era obtener la información contenida en el genoma del ser humano y secuenciarlo fundamentalmente para identificar enfermedades genéticas.

2     2.      MUTAGÉNESIS DIRIGIDA.

Consiste en realizar cambios en la secuencia de nucleótidos de un gen y obtener proteínas modificadas. Alterando la secuencia de aminoácidos se determina qué regiones están implicadas en funciones clave.

3     3.      TECNOLOGÍA DEL ADN RECOMBINANTE

Se denomina ADN recombinante a las moléculas de ADN en las que se han introducido genes exógenos que se expresan en un hospedador diferente del que se han extraído. El objetivo es la clonación.

-          Generación de fragmentos de ADN. Endonucleasas de restricción

Los fragmentos de ADN para la clonación se consiguen mediante la utilización de enzimas de restricción seleccionadas, que tienen la capacidad de reconocer secuencias específicas del ADN y producir cortes dentro de las mismas, o a partir de un molde de ARN.

Una vez que se ha cortado una molécula de ADN se obtienen fragmentos de diferentes tamaños, para separarlos se utiliza la electroforesis en gel.

-          Unión del ADN recombinante a vectores de clonación

Los vectores de clonación son pequeñas moléculas de ADN que permiten transportar el gen y seleccionar las células que han introducido el ADN recombinante, tienen su propio origen de replicación. La elección del tipo de vector dependerá de las características y del tamaño del  fragmento de ADN que se vaya a clonar. Existen tres tipos: plásmidos, moléculas de ADN bacteriano; genomas de algunos virus y cromosomas bacterianos artificiales que permiten introducir genes más largos.

-          Introducción en un organismo hospedador

El ADN recombinante se introduce en una célula hospedadora con capacidad para expresarlo. El tipo de célula depende del objetivo de la clonación.