¡Hola!
La pregunta que hace está relacionada con la biotecnología. Y créanme que es un campo de estudio muy interesante y emocionante. Muchas cosas que ves a tu alrededor están o podrían haber sido modificadas genéticamente para satisfacer las necesidades humanas. Se llaman OGM u organismos genéticamente modificados. Apuesto a que los has escuchado mucho. El proceso se llama tecnología de ADNr – tecnología de ADN recombinante.
El proceso de edición de genes, aunque son muy pequeños, se realiza con la ayuda de enzimas especiales llamadas Endonucleasas de restricción [1] que se encuentran en los sistemas biológicos de los procariotas. Me referiré a las endonucleasas de restricción como RE. La mayoría de los RE se encuentran en procariotas. Pero hay varios RE que también se encuentran en eucariotas que simplemente se llaman endonucleasa.
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Las endonucleasas de restricción son enzimas [2] que cortan el ADN en sitios específicos llamados sitios de restricción y de ahí el nombre. Los ejemplos incluyen: EcoRI, BamHII, HindIII.
Antes de contarles cómo se realiza la ingeniería genética, necesito que se familiaricen con algunos términos.
- Plásmidos: son ADN circular de doble cadena y son material cromosómico extra. Le dan a las bacterias características especiales que normalmente no se encuentran en las bacterias sin plásmido. Por ejemplo, el plásmido de resistencia a antibióticos le da a las bacterias resistencia a los antibióticos y el plásmido de fertilidad le da a las bacterias la capacidad de reproducirse sexualmente mediante conjugación.
- Reacción en cadena de la polimerasa: este es un método para amplificar la cantidad de ADN. Usando este método, incluso una pequeña cantidad de ADN puede incrementarse exponencialmente en volumen para un mejor rendimiento. Puede consultar esta respuesta para obtener más información sobre PCR. Consulte este enlace a mi otra respuesta sobre PCR [3].
- Vector [4]: Un vector es una molécula de ADN que se usa para transportar el gen extraño que necesita agregarse para modificar el ADN y aún así debe ser capaz de replicarse para permanecer funcional. Los ejemplos de vectores incluyen cósmidos [5], vectores de fago lambda [6], vectores plasmídicos.
- ADN extraño / gen de interés: es simplemente la parte del ADN que contiene el gen que sintetiza la proteína que nos interesa, por ejemplo, el gen de la insulina para producir la hormona insulina.
Ahora te explicaré todo el proceso de cómo se lleva a cabo la edición de genes.
El proceso comienza seleccionando el gen de interés. En este caso usaremos el gen de la insulina como ejemplo. Millones de humanos en todo el mundo sufren de páncreas disfuncional debido a que no pueden regular sus niveles de azúcar en la sangre que causan diabetes. En el pasado, la insulina se obtenía de la insulina de perros, ovejas y cerdos. Pero este no era un método eficiente ya que el rendimiento era muy bajo. Cuando los científicos descubrieron RE, descubrieron sus aplicaciones, la edición de genes es una de ellas.
Proceso de tecnología de ADNr:
- Selección de un vector adecuado: Seleccionamos un organismo adecuado que puede proporcionar un vector adecuado. En este caso usaremos E. coli como vector. Extraemos el plásmido de E. coli y usando la enzima RE cortamos secciones del plásmido. En este caso utilizamos vectores llamados vectores plasmídicos obtenidos de bacterias. También podemos usar bacteriófagos como vectores para transferir el gen de interés (vector de fago lambda).
- Extracción del gen de interés: tomamos el ADN de la célula que producirá insulina, en este caso el páncreas. También trataremos este ADN con la enzima RE para cortar secciones del ADN que contiene el gen de la hormona insulina.
- ADN recombinante: luego tomamos el plásmido cortado y cortamos el ADN y los unimos usando la enzima ligasa. Este plásmido ahora se llama plásmido recombinante.
- Inserción del plásmido recombinante en E. coli : existen algunos métodos con los que podemos insertar el plásmido recombinante en la bacteria. Incluyen: electroporación, microinyección, etc.
- Producción a gran escala de hormonas: las bacterias que contienen el plásmido recombinante se cultivan dentro de grandes tanques llamados biorreactores [7] en condiciones óptimas.
Me gustaría mencionar que esta es solo la vista general o puede decir la versión TL; DR para la tecnología rDNA.
No he mencionado todos los detalles de este proceso, ya que no estoy seguro de si podría comprenderlos y, francamente, mi conocimiento también es limitado en este campo, ya que solo soy un estudiante. Si desea conocer más a fondo este campo, le proporcionaré algunos enlaces a continuación:
Una introducción al ADN recombinante
ADN recombinante – Wikipedia
ADN recombinante y técnicas genéticas
Capítulo 8 A. Tecnología de ADN recombinante
proceso completo de la tecnología de ADNr
Tecnología de ADN recombinante – video de Bing
Reacción en cadena de la polimerasa para maniquíes
Espero haber respondido a su pregunta.
Ediciones: Se hicieron algunas correcciones con respecto a la nomenclatura biológica. E. coli – – -> E. coli
Gracias señora por sugerir las correcciones.
Notas al pie
[1] Enzima de restricción – Wikipedia en inglés simple, la enciclopedia libre
[2] Enzima – Wikipedia en inglés simple, la enciclopedia libre
[3] Respuesta del usuario de Quora a ¿Cómo se realiza la reacción en cadena de la polimerasa (en proceso completo detallado)?
[4] Vector de clonación – Wikipedia
[5] Cosmid – Wikipedia
[6] Fago Lambda – Wikipedia
[7] Biorreactor – Wikipedia
