La biotecnología · Las técnicas de la biotecnología
Las técnicas de ingeniería genética
Hace unas décadas, tratar a una persona con diabetes exigía extraer insulina de páncreas de animales de frigorífico. Hoy una bacteria puede fabricar insulina humana. ¿Cómo se logra que un microorganismo «lea» un gen de otra especie? En esta página vas a conocer las herramientas que lo hacen posible: las tijeras moleculares, el pegamento del ADN, los plásmidos y las bacterias que multiplican los genes. Al final, vamos a cerrar la pregunta de la insulina.
Enzimas de restricción: las tijeras moleculares
Cuando un virus que infecta bacterias (un bacteriófago) inyecta su ADN en una bacteria, muchas veces ese ADN es cortado en pedazos y el ADN de la propia bacteria queda intacto. Eso lo hacen unas proteínas que la bacteria fabrica como defensa.
Muchas de estas secuencias son palindrómicas: se leen igual en sentido 5'→3' en las dos cadenas. Por ejemplo, la enzima EcoRI reconoce la secuencia GAATTC y corta de forma escalonada, de modo que cada fragmento queda con una pequeña «cola» de una sola cadena.
Los puentes de hidrógeno son uniones débiles y transitorias. Para dejar el ADN pegado de forma permanente se necesita otra enzima: la ADN ligasa, que forma los enlaces covalentes entre los nucleótidos y sella los extremos.
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¿Qué son las enzimas de restricción, de qué organismos se obtienen y cuál es su función en la ingeniería genética?
¿Qué son las enzimas de restricción, de qué organismos se obtienen y cuál es su función en la ingeniería genética?
Con las tijeras (enzimas de restricción) y el pegamento (ADN ligasa) ya se puede armar un ADN nuevo. Falta el «vehículo» que lo lleve dentro de una célula y una forma de multiplicarlo.
Un plásmido es una pequeña molécula de ADN circular que las bacterias tienen además de su cromosoma. Se puede abrir con una enzima de restricción, meterle un gen y volver a cerrarlo: queda un plásmido recombinante.
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¿Qué es un organismo transgénico? Poné un ejemplo y explicá, en líneas generales, cómo se obtiene.
¿Qué es un organismo transgénico? Poné un ejemplo y explicá, en líneas generales, cómo se obtiene.
Ordená los pasos necesarios para clonar un gen humano en bacterias y justificá el orden: introducir el plásmido recombinante en la bacteria, cortar el gen y el plásmido…
Ordená los pasos necesarios para clonar un gen humano en bacterias y justificá el orden: introducir el plásmido recombinante en la bacteria, cortar el gen y el plásmido con la misma enzima de restricción, unir el gen al plásmido con ADN ligasa, seleccionar y multiplicar las bacterias transformadas.
En una escena de investigación se encuentra una gota minúscula de sangre. Tiene tan poco ADN que no alcanza para analizarlo. ¿Cómo conseguir millones de copias del fragmento que interesa, sin usar células vivas?
Hace falta: el ADN molde, dos cebadores (fragmentos cortos de ADN que marcan el principio y el final de la región a copiar), nucleótidos libres, una ADN polimerasa termoestable y un termociclador, un aparato que cambia la temperatura del tubo de forma automática.
Dos situaciones en las que es imprescindible amplificar ADN: identificar a una persona a partir de una muestra mínima (investigación forense) y detectar el material genético de un virus o una bacteria en el diagnóstico de una infección.
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¿Qué es la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y para qué se utiliza? Nombrá dos situaciones prácticas en las que resulte imprescindible amplificar ADN.
¿Qué es la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y para qué se utiliza? Nombrá dos situaciones prácticas en las que resulte imprescindible amplificar ADN.
El esquema muestra un ciclo de PCR con sus tres pasos numerados y la temperatura de cada uno. Explicá qué ocurre en cada paso y razoná por qué cada uno requiere su…
El esquema muestra un ciclo de PCR con sus tres pasos numerados y la temperatura de cada uno. Explicá qué ocurre en cada paso y razoná por qué cada uno requiere su temperatura característica.
Las bacterias guardan fragmentos del ADN de los virus que las atacaron, para reconocerlos y destruirlos si vuelven. Los científicos adaptaron ese mecanismo para modificar genes con mucha precisión.
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CRISPR-Cas9 permite editar el genoma con gran precisión. Explicá de forma sencilla qué función cumple la guía de ARN y qué función cumple la proteína Cas9 en esta…
CRISPR-Cas9 permite editar el genoma con gran precisión. Explicá de forma sencilla qué función cumple la guía de ARN y qué función cumple la proteína Cas9 en esta técnica.