Número de Palabras: 1,156Fuente: web.educastur.princast.es,

Autor: José Luis Sánchez Guillén. (España)

Aplicación de la Genética: Ingenieria Genética

Transferencia de genes de una especie a otra 3Técnica de PCR 4La ingenieria genetica y la terapia de enfermedades humanas 6 1. Sustancias humanas producidas por bacterias 72. La ingeniería genética en humanos 9Ingenieria genética y la producción agrícola y animal 11

indice

Introducción:La ingeniería genética se trata de una serie de técnicas basadas en la introducción de genes en el genoma de un individuo que no los presenta. Con esta técnica se pueden crear nuevas espe-cies y corregir defectos genéticos. La técnica de ingeniería genética se basa prin-cipalmente en:

1. Transferencia de Genes de una especie a otra usando diferentes tipos de técnicas

2. Reacción en cadena de la Polimerasa (PCR)Todo esto ha servido para el desarrollo de la ingeniería genética, ya que aparte de conocer los aspectos moleculares más íntimos de la ac-tividad biológica, se han encontrado numerosas aplicaciones en distintos campos de la industria, la medicina, la farmacología, la agricultura, la ganadería, etc...

Transferencia de genes de una especie a otraHay técnicas por las que se pueden transfer-ir genes de una especie a otra. Esto se logra mediante un vector apropiado, que puede ser un plásmido o un virus, se puede introducir un gen de una especie en otra diferente. Con estas técnicas se pueden pasar genes de eucariotas a eucariotas, de eucariotas a procariotas y de procariotas a procariotas. Por ejemplo: se pu-ede introducir en bacterias el gen que produce la insulina humana. De esta manera las bacte-rias producen fácilmente y en abundancia esta hormona.

Técnica de PCRTambién existen métodos para amplificar una determinada secuencia o fragmento de ADN. La más conocida es la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa PCR. Así se consigue multiplicar un determinado fragmento de ADN millones de veces para poder tener una canti-

El vector sería el encargado de llevar la información genética de

un individuo a otro que no la

posea

los plásmidos son molécu-las de ADN presentes en bacterias y levaduras

La insulina es una sustancia secretada por las células del

páncreas y usada para el correcto

uso y aprove-chamiento de los nutrientes,

principalmente el azúcar

dad suficiente para estudiarlo. Sin esta técnica serían imposibles los estudios de ADN para el reconocimiento de la paternidad o en caso de delito, pues la cantidad de ADN presente en las células es tan pequeña, que se necesitaría una gran cantidad de material celular para tener una cantidad apreciable de ADN.

La ingeniería genéticay la terapia de enfermedades humanasEn los humanos existen numerosas enfermedades de carácter hereditario o relacionadas con al-teraciones genéticas. En la mayoría de los casos ni siquiera se han identificado los genes respon-sables y en muy pocos casos se dispone del me-canismo para incorporar el gen correcto a las células del individuo afectado.No obstante existen varias líneas de investig-ación que se basan en:

1. Transferir un gen humano normal a una bac-teria, obteniendo de ella la sustancia nece-saria para luego inocularla en el enfermo.

2. Transferir un gen correcto a las células de una persona: terapia de células somáticas.

3. En el futuro, si el gen se hiciera llegar a un

Esto quiere decir que

obtienen la sustancia que

necesitan para luego

introducirla al individuo en-

fermo

óvulo, un espermatozoide o el zigoto, to-das las células del individuo tendrían el gen normal: Terapia de células germinales (no es legal).

Todas estas terapias están sometidas a cambios muy rápidos. Veamos algunos ejemplos en los que ya en la actualidad se emplean estas téc-nicas o están en fase de ensayo o investigación.

1. Sustancias humanas producidas por bacte-rias

En la actualidad, una de las técnicas de ingeni-ería genética más empleada consiste en la pro-ducción de sustancias humanas por bacterias a las que se les ha introducido el gen correspon-diente. Entre las sustancias que ya se obtienen mediante esta técnica están:

La insulina: Es una hormona formada por dos péptidos. El péptido A (21 aminoácido) y el péptido B (30 aminoácidos). Los genes

que codifican ambos péptidos se aíslan de células humanas y se introducen en especies bacterianas diferentes. Cada clon sintetiza o crea uno de los polipéptidos. Éstos se aís-lan, se purifican, se activan los grupos -SH para que se unan los dos péptidos y obten-emos insulina humana.La hormona del crecimiento: Es un poli-péptido de 191 aminoácidos. Se utiliza una técnica similar al ejemplo anterior.El interferón: Es una proteína con una cade-na glucosídica. En la actualidad se ha conse-guido aislar el ADN responsable del inter-ferón en leucocitos y linfoblastos infectados. El problema es que se obtiene una produc-ción baja a causa de la inestabilidad de la molécula.El factor VIII de la coagulación: llamado también factor anti-hemofílico A, el cual es una glucoproteína que se encuentra en el plasma sanguíneo. Su deficiencia produce una enfermedad hereditaria, hemorrágica

Es decir una cadena de

glucosas uni-das entre sí

Proteína unida a varios car-bohidratos

conocida como hemofilia A.2. La ingeniería genética en humanos

Esta técnica se basa en la introducción de un gen correcto en las células humanas para sustituir un gen deficiente. Algunos casos en los que esta técnica está en estudio o en proceso de ensayo son: La Talasemia: Grupo de enfermedades rela-cionadas con la presencia de hemoglobina dis-tinta de la normal.

Tratamiento: retirar células de la médula ósea del enfermo, introducir en ellas el gen correcto mediante un virus, volverlas al tor-rente circulatorio.

Dificultades:1. La selección de las células que producen

hemoglobina entre todas las células de la médula, es difícil.

2. Los genes introducidos se expresan poco.3. Las alteraciones en su manifestación son

peligrosas.

La carencia de la enzima Adenosin Desami-nasa (ADA): Fallo en los leucocitos. Enfermedad de los niños burbuja o inmunodeficiencia combi-nada grave (SCID). El tratamiento aplicado para esta enfermedad es similar al de la Talasemia.

Llamamos organismos transgénicos a aquellos que se desarrollan a partir de una célula en la que se han introducido genes extraños. El objetivo de estas técnicas es obtener carac-terísticas “útiles” de otros organismos. Estas car-acterísticas pueden ser muy variadas. Fue una técnica difícil por la impermeabilidad de las membranas de las células eucariotas ani-males y por la pared celulósica de las vegetales, aunque cada vez hay mejores técnicas para re-solver estos problemas.La técnica más empleada es la de micro-inyec-ción (introducción de ADN mediante micro-jerin-ga y micro-manipulador).

Ingeniería genética y la producción agrícola y animal

Las técnicas de ingeniería genética no se limitan únicamente a la producción animal. Estas técni-cas son usadas también en la agricultura, con lo que se ha obtenido:

1. Variedades transgénicas del maíz que:• Resisten heladas, con la incorporación de un gen de un pez resistente al frío.• Resisten plagas, con la incorporación de un gen del trigo.• Resisten herbicidas, con la incorpo-ración de un gen bacteriano.

2. Variedades transgénicas del trigo que:

• Son más nutritivas.• Resistentes a plagas y herbicidas, con la incorporación de varios genes de in-sectos y bacterias.

3. Variedades de tomate que maduran más

lentamente por anulación de un gen que re-gula la maduración