1. 4: La revolución genética:
biotecnología
4.4 Técnicas de ingeniería genética
2. 4. Técnicas de ingeniería genética
• La Ingeniería Genética es una rama de la genética que se concentra en el
estudio del ADN, pero con el fin su manipulación. En otras palabras, es la
manipulación genética de organismos con un propósito predeterminado.
• En este punto se profundizará el conocimiento sobre los métodos de
manipulación génica. El fin con el cual se realizan dichas manipulaciones
se tratará más adelante, cuando se analicen los alcances de esta ciencia.
-Enzimas de restricción.
• Como ya se dijo, la IG consiste la manipulación del ADN. En
este proceso son muy importantes las llamadas enzimas de restricción,
producidas por varias bacterias. Estas enzimas tienen la capacidad de
reconocer una secuencia determinada de nucleótidos y extraerla del resto
de la cadena. Esta secuencia, que se denomina Restriction Fragment
Lenght Polymophism o RLPM, puede volver a colocarse con la ayuda de
otra clase de enzimas, las ligasas. Análogamente, la enzima de restricción
se convierte en una "tijera de ADN", y la ligasa en el "pegamento". Por lo
tanto, es posible quitar un gen de la cadena principal y en su lugar colocar
otro.
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4. 4.1 Organismo genéticamente
modificado
• Un organismo genéticamente modificado es aquel
cuyo material genético es manipulado en laboratorios
donde ha sido diseñado o alterado deliberadamente
con el fin de otorgarle alguna característica específica.
Muchos de los OGM son transgénicos, creados
artificialmente en laboratorios por ingenieros
genéticos, sin importar las barreras entre especies ni
reinos de la naturaleza.
• Las técnicas de ingeniería genética que se usan
consisten en aislar segmentos del ADN para
introducirlos en el genoma de otro .
6. MGO: mejora del medio ambiente
• La biodegradación es el proceso natural por el cual los
microorganismos degradan o alteran moléculas orgánicas
transformándolas en moléculas más pequeñas y no tóxicas. Sin
embargo, este proceso es muy lento y puede acelerarse
introduciendo determinadas bacterias o plantas en los ambientes
contaminados. Esta intervención se denomina “biorremediación” o
“biocorrección” y se define como el empleo de organismos vivos
para eliminar o neutralizar contaminantes del suelo o del agua. En
los procesos de biorremediación generalmente se emplean mezclas
de microorganismos, aunque algunos se basan en la introducción
de cepas definidas de bacterias u hongos. Actualmente se están
desarrollando microorganismos, algas (especialmente
cianobacterias o algas azules) y plantas genéticamente modificadas
para ser empleadas en biorremediación.
7. MGO: productos industriales,
farmacéuticos y médicos
• Los microorganismos genéticamente modificados también
se utilizan como pequeñas “factorías vivientes”
programadas para fabricar productos útiles que los
microorganismos no producen de manera natural.
• Las enzimas son proteínas que hacen posibles los procesos
de degradación de sustancias.
• Los antibióticos son sustancias que se usan para matar o
inhibir el crecimiento de las bacterias.
• Las bacterias y las levaduras modificadas genéticamente se
usan para producir, en cantidades ilimitadas, proteínas
humanas utilizadas en medicina, como la insulina humana,
la hormona del crecimiento y el factor antihemofilico, y
cuya obtención por otros medios resulta más difícil y costos
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9. Animales transgénicos
• Los animales transgénicos son aquellos que poseen un
gen que no les pertenece. La forma más sencilla para
generar un animal transgénico es la que involucra el
aislamiento del gen que se quiere introducir (al que
llamaremos transgén), su clonación y manipulación
para que pueda ser expresado por el organismo blanco,
y su inserción en el organismo. Para lograr que todas
las células del organismo expresen este nuevo gen,
incorporamos dicho gen en un embrión en estadio de
cigoto. Una vez seguros que el embrión incorporó el
transgén, implantamos el embrión en un animal
receptivo, que actúa como madre (en un
procedimiento similar al de fertilización in vitro).
10. Aplicaciones:
• Aumentar la resistencia a enfermedades y
mejorar la producción animal.
• Diseñar animales Knockout: sustituir un gen
funcional por otro mutante no funcional.
• Fabricar órganos de animales para trasplantes.
• Crear granjas farmacéuticas.
12. Plantas Transgénicas
• Una planta transgénica se crea insertando o eliminando algún gen para
producir características deseadas en ella, ya sea para combatir
herbicidas, tener mayor contenido nutritivo y/o producir sus propios
insecticidas.
• A simple vista una planta transgénica no es nada fuera de lo común. El
cambio se da en el interior de esta, pues aquí está lo extraordinario.
Las características que la modificación añade al organismo, son
heredables. Esta ingeniería genética no está limitada a especies
compatibles.
• Para modificar genéticamente a un organismo, se modifican los genes
que codifican para ciertas proteínas deseables, pues estos son más
fáciles de manipular que las proteínas mismas.
• Las corporaciones que dominan el mercado de la agrobiotecnología
son las que hoy en día utilizan estas plantas transgénicas. El maíz es la
planta más utilizada en la modificación genética, a tal grado que es
incapaz de reproducirse sin la asistencia del humano.
13. -Características:
• Resistencia contra herbicidas o plagas.
• Resistencia a las heladas, las sequias o al
exceso de acidez y salinidad del suelo.
• Retrasar la maduración.
• Mejorar el valor nutritivo de las plantas
empleadas en agricultura.
• Producir sustancias de interés farmacológico.
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15. 4.2 Terapia génica
• La terapia génica consiste en la inserción de
genes funcionales ausentes en el genoma de un
individuo. Se realiza en las células y tejidos con el
objetivo de tratar una enfermedad o realizar un
marcaje.
• La técnica todavía está en desarrollo, motivo por
el cual su aplicación se lleva principalmente a
cabo dentro de ensayos clínicos controlados, y
para el tratamiento de enfermedades severas o
bien de tipo hereditario o adquirido.
16. -Tipos:
• Terapia génica somática: se realiza sobre las células somáticas de un individuo, por
lo que las modificaciones que implique la terapia sólo tienen lugar en dicho
paciente.
• Terapia in vivo: la transformación celular tiene lugar dentro del paciente al que se
le administra la terapia. Consiste en administrarle al paciente un gen a través de un
vehículo (por ejemplo un virus), el cual debe localizar las células a infectar. El
problema que presenta esta técnica es que es muy difícil conseguir que un vector
localice a un único tipo de células diana.
• Terapia ex vivo: la transformación celular se lleva a cabo a partir de una biopsia del
tejido del paciente y luego se le trasplantan las células ya transformadas. Como
ocurre fuera del cuerpo del paciente, este tipo de terapia es mucho más fácil de
llevar a cabo y permite un control mayor de las células infectadas. Esta técnica está
casi completamente reducida a células hematopoyéticas pues son células
cultivables, constituyendo así un material transplantable.
• Terapia génica germinal: se realizaría sobre las células germinales del paciente, por
lo que los cambios generados por los genes terapéuticos serían hereditarios. No
obstante, por cuestiones éticas y jurídicas, ésta clase de terapia génica no se lleva a
cabo hoy en día.
