La ingeniería genética consiste en la manipulación del ADN de un organismo para conseguir un objetivo práctico.
Esta tecnología se lleva a cabo mediante la transferencia de uno o más genes de un organismo a otro, ya sea de la misma especie o de otra distinta.
Se denomina organismo transgénico a aquel cuyo genoma ha sido modificado con genes procedentes de otros organismos.
El ADN sintetizado de manera artificial mediante la unión de ADN de orígenes diferentes se denomina ADN recombinante.
Para realizar la manipulación de genes, son necesarias varias «herramientas»:
• Enzimas de restricción. Son proteínas bacterianas que cortan el ADN en puntos concretos. Cada enzima reconoce una o un número pequeño de secuencias blanco y corta el ADN en o cerca de esas secuencias. Veamos cómo actúa la enzima de restricción ECORI que corta en la siguiente secuencia:
Si otro fragmento de ADN tiene secuencias sobresalientes complementarias (porque también se cortó con EcoRI, por ejemplo), los extremos pueden unirse por complementariedad de bases.
• Vector de transferencia.
Es el agente que transfiere un segmento de ADN de un organismo a otro. Los más utilizados son los plásmidos, pequeñas moléculas de ADN circular que se encuentran en las bacterias. Los plásmidos de Escherichia coli son muy frecuentes pero también se pueden utilizar virus.
• ADN ligasas. Son enzimas encargadas de unir fragmentos de ADN. Si dos fragmentos de ADN tienen extremos complementarios, la ADN ligasa puede unirlos para formar una molécula sin interrupciones.
La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es una técnica de laboratorio común utilizada para hacer muchas copias de una región particular de ADN. Por lo general, el objetivo de la PCR es producir suficiente ADN para que pueda analizarse o usarse de alguna otra manera.
APLICACIONES DE LA INGENIERÍA GENÉTICA
La ingeniería genética permite originar un ADN recombinante, que, transferido a una célula en cultivo, expresará un determinado gen que originará una proteína. Esto tiene una importante aplicación práctica, ya que permite obtener con facilidad productos de gran relevancia para las personas. Entre las principales aplicaciones destacan:
Obtención de fármacos
La biotecnología se utiliza frecuentemente en la industria farmacéutica para producir ciertas sustancias difíciles de obtener de manera natural. En ocasiones es necesario transferir genes humanos a bacterias, con el fin de que estos organismos produzcan en grandes cantidades proteínas que son necesarias para la vida de muchas personas. Entre las sustancias obtenidas destacan:
–Proteínas de coagulación del suero sanguíneo, necesarias para personas que padecen hemofilia o la insulina, necesaria para muchas personas que padecen diabetes.
–Vacunas que estimulan las defensas contra determinados microorganismos. Un ejemplo es la vacuna de ARNm contra la COVID-19.
Mejora en la producción agrícola y animal
Consiste en transferir a plantas o animales, determinados genes que les confieren una mejora práctica para las personas.
– En plantas es posible insertar, por ejemplo, genes de resistencia a herbicidas o genes que aumenten el valor nutritivo de ciertas plantas cultivables.
– Los animales se pueden modificar genéticamente para lograr un mayor crecimiento, resistencia a condiciones ambientales adversas, u obtener animales que suministren sustancias útiles, como hormonas.
El salmón transgénico ha sido manipulado genéticamente para crecer más rápido que el salmón Atlántico. Lo hace porque contiene un constructo de ADN que se compone del gen de la hormona de crecimiento de otro salmón, el Chinook, bajo el control de un promotor (una secuencia de ADN que funciona como interruptor ON) de otro tipo de pez, un tipo de anguila. Esto permite que el salmón crezca hasta el tamaño de mínimo de comercialización en 18 meses y no en 3 años.
Terapia génica
Consiste en el tratamiento de enfermedades producidas por una alteración genética, como la diabetes o el parkinson.
Hasta hace poco tiempo la única forma de tratar estas enfermedades consistía en suministrar sustancias que actuaban sobre las consecuencias de la afección, no sobre el origen.
La terapia génica permite sustituir el gen defectuoso por un gen sano que produce con normalidad la proteína defectuosa, o ausente, responsable de la enfermedad. De esta manera se consigue corregirla definitivamente.
