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Plásmido wikipedia, lookup

Genética molecular wikipedia, lookup

Vector de clonación wikipedia, lookup

Clonación de genes wikipedia, lookup

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BIOTECNOLOGIA
MANIPULACION GENETICA A TRAVEZ DE LA HISTORIA
En cierta forma, a lo largo de la historia el hombre como agricultor y ganadero, ya ha realizado “manipulación
genética” de plantas y animales en su beneficio.
La Selección Genética consiste en la reproducción dirigida de los mejores ejemplares –los más grandes o
más sabrosos o con determinadas características que conviene potenciar -. La selección se limita a recoger y
perpetuar los caracteres que nos interesan entre los individuos de razas o variedades puras, para proyectarlos
a la descendencia, a la vez que se eliminan los posibles defectos.
Cruzamiento o Hibridación de las distintas variedades vegetales o razas animales, pero siempre dentro de
una misma especie. El cruzamiento viene acompañado de una ventaja conocida como “vigor híbrido” y que
consiste en que estos primeros descendientes – lo que se conoce técnicamente como “primera generación filial
o F1”- son más fuertes y resistentes que sus progenitores. Si se pretende realizar, a partir de esta F1, un
mestizaje, los descendientes resultarán poco uniformes desiguales y heterogéneos.
Hibridación Interespecífica consiste en la reproducción de individuos pertenecientes a especies distintas
aunque próximas entre si filogénicamente hablando. Este tipo de hibridación interespecífica se presenta con
dificultad en la naturaleza debida a dos tipos de mecanismos de aislamiento: los de preapareamiento, cuando
el aislamiento se produce antes del apareamiento, y los de postapareamiento, cuando sucede después de la
formación del gameto. Un caso del primero lo constituye el aislamiento sexual, llamado también etológico o
de comportamiento, y es el que deriva del hecho de que las reacciones de búsqueda, cortejo y comportamiento
durante el apareamiento difieren de unas especies a otras. Otro ejemplo de aislamiento preapareamiento lo
constituye el aislamiento mecánico, que se produce cuando los genitales del macho y la hembra no se acoplan
y no se alcanza la fecundación.
En este proceso, la acción del hombre consistió en aumentar la frecuencia de determinados genes que
expresaban características interesantes, o en el caso de los cruzamientos modificando el patrimonio genético
de los progenitores obteniéndo nuevas variedades. Pero no es menos cierto que se respetaban las barreras
naturales interespecie, es decir, las barreras biológicas que de modo natural impiden el cruce entre individuos
de poblaciones diferentes y que han permitido a lo largo de la historia que estas evolucionen
independientemente.
La tecnología que permite la producción de alimentos transgénicos se aprovecha de las denominadas técnicas
del ADN recombinante esta técnica permite sobrepasar las barreras interespecie y mezclar el patrimonio
genético de especies tan alejadas entre si como un tomate y un pez, con las consecuencias no sólo científicas,
sanitarias, ecológicas, sino también suscitando un interesante debate con aspectos filosóficos, éticos, y hasta
religioso.
MANIPULACION GENETICA DE ANIMALES Y PLANTAS
Las líneas de investigación actuales pretenden mejoras puntuales de determinadas características de los
cultivos y los animales o intrducirles alguna nueva cualidad que no poseen. Para ello existen tres formas
básicas:
Modificación de un Gen o Genes Existentes es la modificación que se realiza suprimiendo un gen para
modificar una característica de la especie.
Introducción de un Gen de Otra Variedad o Raza Pero Dentro de la Misma Especie como el caso de la
introducción de genes pertenecientes a variedades silvestres, reemplazando a los genes de variedades
comerciales, a fin de potenciar una característica. Este tema está asociado con la preservación de la
biodiversidad, para la cual la producción de alimentos mediante técnicas de ingeniería genética actualmente
constituye otro serio peligro.
Introducción de un Gen de un Organismo en otro que Pertenece a otra Especie introduciéndo un gen que
expresa un carácter dentro de una especie en otra para manifestar dicho carácter en el nuevo organismo. Esta
tercera opción de transgenia interespecie se emplea no sólo para producir alimentos sino para la producción
de proteínas terapeuticas en la leche de los animales domésticos. Se han obtenido cabras que producen en su
leche el activador tisular del plasminógeno humano –importante para curar la hemofilia- , ovejas que
producen hasta 60 mg/ml de la enzima alfa-1-antitripsina humana –que han deingerirla los enfermos de
enfisema hereditario para suplir su deficiencia de plasma-, etc.
TECNICAS DEL ADN RECOMBINANTE
Al conjunto de técnicas que permiten incorporar segmentos de ADN distinto al de los progenitores en un
determinado organismo se le conoce como técnicas de ADN recombinante. Para llegar a esto los científicos
tuvieron que descubrir primero como cortar un gen y extraerlo de un cromosoma, como hacer copias de ese
gen , y por último, cómo introducirlo en un nuevo cromosoma.
Ingeniería Genética es el conjunto de técnicas que permiten modificar el genoma de los seres vivos y forma
parte de un área del conocimiento a la que se denomina Biología Molecular.
Alimento Transgénico se utilizó originariamente para designar a los alimentos producidos mediante la
introducción de un gen de un organismo en otro de distinta especie. Sin embargo, actualmente, con este
término se designa a todo alimento producido mediante ingeniería genética.
Enzimas Utiles para el Proceso
El descubrimiento de las enzimas de restricción en 1968 y, posteriormente, de las ligasas constituyeron dos
hitos para el desarrollo de la ingeniería genética.
Las enzimas de restricción son parte de la defensa de las bacterias contra unos virus que las atacan conocidos
como bacteriófagos. Actúan a modo de “tijeras moleculares, cortando el ADN del virus en trozos antes de su
replicación dentro de la bacteria y por tanto impidiendo su multiplicación. Además cada enzima de restricción
siempre corta por el mismo lugar en una molécula de ADN.
Las ligasas, en cambio, son moléculas que empalman segmentos del ADN.
Clonación de Genes
Los genes cortados han de ser clonados. Los clones en genética molecular son copias múltiples de la misma
secuencia de ADN. Para ello las secuencias a ser clonadas se introducen en células bacterianas por medio de
vectores. Los plásmidos y bacteriofagos. Los plásmidos son moléculas de ADN que se hayan en las
bacterias de manera independiente del cromosoma celular y se transfieren durante los contactos célula a
célula.
Introducción de Clones en las Células Hospedadoras
Para introducir los genes clonados en las células de algunas plantas se cuenta con un aliado natural que son las
bacterias fitopatógenas del suelo, denominadas Agrobacterium tumefaciens. Esta bacteria ataca a
determinadas plantas –tomates, patatas, algodón-, introduciéndole sus plásmidos en las células radiculares. De
este modo si se insertan los genes que interesan en plásmidos de las citadas bacterias y posteriormente se
ponen en contacto con células dianas, se consigue de manera sencilla introducir estos genes en el ADN de
estas células vegetales.
En otros productos como el trigo, maíz y arroz, se usa la técnica conocida como Biobalística , que consiste
en unir los segmentos de ADN modificados que nos interesa introducir en las células vegetales a un soporte
de micropartículas de oro o tungsteno. Estas micropartículas, a modo de auténticas “balas”, meiante un
acelerador de partículas, son lanzadas a velocidad supersónica contra las células diana vegetales. De este
modo, algunos genes son introducidos aleatoriamente en el ADN de la célula diana. A pesar de la desventaja
que representa el bajo número de transgénicos conseguidos con un solo episodio de bombardeo, la
Biobalística actualmente es la mejor opción para producir importantes plantas transgénicas de soya, maiz,
sorgo, papaya, caña de azúcar, trigo, arroz, etc.
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