La ingeniería genética, también llamada biogenética, es la tecnología del control y transferencia de ADN de un organismo a otro, lo que posibilita la creación de nuevas especies, la corrección de defectos genéticos y la fabricación de numerosos compuestos.
Aparición de la Ingeniería Genética
Si hablamos de cruce para modificar genéticamente seres vivos, el comienzo para la ingeniería genética se debe establecer en William James Beal. Éste botánico estadounidense desarrolló cruces de maíz valiéndose de sus conocimientos científicos, consiguiendo al finalizar su experimento en 1879 mejorar la producción de maíz en un 50%.
Siguiendo la práctica de William James Beal muchos otros mejoraron distintas plantas, como el caso de la patata Lenape. En 1964, sus creadores afirmaron que las patatas fritas hechas con esta variedad de patata eran mucho mejores que con cualquier otra de las existentes. Estos métodos tradicionales requieren un gran número de plantas para lograr una elevada probabilidad de transferencia de rasgos.
En 1944 Oswald Avery al frente de un equipo del Rockefeller Institute de Nueva York aportan las primeras pruebas solidas de que en el ADN están codificados los genes que determinan las cualidades de cada ser vivo.
Con este avance nacería definitivamente lo que hoy conocemos como ingeniería genética.
Aunque esto fue la base de la ingeniería genética realmente su aparición fue por los siguientes acontecimientos:
En 1953 se descubrió el fenómeno de restricción: ciertos virus bacterianos (fagos) que parasitan a E.coli podían desarrollarse en ciertas cepas de esta bacteria, pero en otras no (se dice que están “restringidos” en determinadas cepas).
Estas primeras enzimas de restricción eran inespecíficas en cuanto a la parte del ADN donde cortaban, pero en 1970 Hamilton O. Smith, en Baltimore, descubrió una enzima específica capaz de reconocer una determinada secuencia de ADN, de unas pocas pares de bases y de cortar en ambas cadenas en lugares concretos.
En 1972, Mertz y Davis unieron a una mezcla de ADN de diferentes orígenes una enzima ADN-ligasa para intentar reparar los enlaces fosfodiéster. Esto hizo que se dieran cuenta de que no podían crear la base para producir moléculas recombinantes in vitro, con material genético de distintas especies.
Pero el ADN recombinante, creado en el tubo de ensayo, es inerte y sólo es una macromolécula híbrida que para que funcione debemos introducirlo en células vivas capaces de expresar su información genética.
Esto nos lleva a lo que es la Ingeniería Genética: la formación in vitro de nuevas combinaciones de material genético, por medio de la introducción de un ADN de interés en un vehículo genético (vector), de modo que dentro del organismo hospedero el ADN híbrido (recombinante) pueda multiplicarse, propagarse y en ocasiones expresarse.
Esto nos lleva ya a la idea de lo que es la Ingeniería Genética: la formación in vitro de nuevas combinaciones de material genético, por medio de la inserción de un ADN de interés en un vehículo genético (vector), de modo que tras su introducción en un organismo hospedero el ADN híbrido (recombinante) se pueda multiplicar, propagar, y eventualmente expresarse.
Experimento de Ingeniería Genética
Un experimento de Ingeniería Genética podría ser:
-Se cortan ADN del organismo a estudiar y ADN del vector con la misma restrictasa, para que se generen extremos compatibles entre sí.
-Se unen ambos a ADN y se le añade ADN-ligasa: para que los dos ADN se unan mediante un enlace covalente y se generen moléculas híbridas (recombinantes).
-Se introducen las moléculas en el organismo huésped. Si se trata de bacterias se realiza una transformación que permite la entrada del ADN por las envueltas de los microorganismos.
-Se localizan las bacterias que han captado el ADN del vector y se eliminan debido a genes de resistencia las que no lo han captado. Se añade al medio de cultivo el antibiótico para que el vector se haga resistente. Para localizar los transformantes recombinantes, se incorpora un gen marcador que produce una sustancia coloreada. Si introducimos el gen a aislar dentro del marcador lo rompemos, por lo que las colonias bacterianas permanecerían incoloras o blancas.
-Se obtiene así una colonia (clon) de bacterias que portan la combinación buscada de vector con el ADN pasajero, se dice que hemos clonado el ADN.
En 1973 los investigadores Stanley Cohen y Herbert Boyer producen el primer organismo recombinando partes de su ADN, esto se considera el comienzo de la ingeniería genética. En 1997 se clona el primer mamífero, la Oveja Dolly.
Actualmente la Ingeniería Genética se dedica a técnicas para solucionar problemas frecuentes de la humanidad como: la escasez de donantes para trasplantes urgentes, buscando cerdo transgénicos que posean órganos compatibles con los del hombre.
Las técnicas utilizadas en la Ingeniería Genética son:
-La tecnología del ADN recombinante
-La secuenciación del ADN
-La reacción en cadena de la polimerasa
La Ingeniería Genética se da en animales, plantas, hongos, bacterias y levaduras.
Aplicaciones de la Ingeniería Genética
-Obtención de proteínas de mamíferos como la insulina,la hormona del crecimiento, factores de coagulación, etc., que se produce actualmente por la tecnología del ADN recombinante donde se clonan los genes de proteínas humanas en microorganismos adecuados para su fabricación.
- Obtención de vacunas recombinantes, como la de la hepatitis B, que proviene de clonar el gen de la proteína correspondiente.
-Diagnóstico de enfermedades de origen genético: conociendo la secuencia de nucleótidos de un gen que cause una anomalía se puede diagnosticar si el gen anómalo está presente en un determinado individuo.
-Obtención de anticuerpos monoclonales: para luchar contra enfermedades como el cáncer y diagnosticarlo antes de que aparezcan los primeros síntomas.
Futuro de la Ingeniería Genética
Para la cura de las enfermedades que la ingeniería genética tiene una rama que lograra convertirse en la cura que se ha venido buscando para ellas y para muchas otras enfermedades. La Terapia Genética.
La Terapia Genética se basa en insertar genes dentro de la célula para corregir una herencia de genes defectuosos, los cuales causan enfermedades, también sirve para contener o corregir los efectos de las mutaciones genéticas. Los genes son compuestos de ácido desoxirribonucleico ADN en el núcleo de la célula, las instrucciones que dirigen el desarrollo de un individuo son los códigos de los genes, por esto las enfermedades se producen por errores en las cadenas de los genes.
Clonación |
La terapia genética está trabajando para tratar y enfermedades hereditarias como la Fibrosis Cistica, la Distrofia Muscular y la Diabetes Juvenil. También trabaja para tratar enfermedades no genéticas como el SIDA, intentando que las células se vuelvan más resistentes a las infecciones. Se están haciendo esfuerzos para encontrar la vacuna contra el cáncer. Se están tratando las células del hígado para eliminar los excesos de colesterol que causan infartos. Se está intentando curar enfermedades nerviosas y cerebrales inyectando con mucho cuidado en el virus del Herpes Simple, pero esto es muy complicado porque este virus podría matar a las neuronas.
La terapia genética puede ser utilizada para prevenir y tratar muchas enfermedades.
Lo que se pretende con esto es no ser capaces de mejorar sino prevenir cualquier enfermedad que pueda existir, para que en los próximos 10 o 20 años pueda reinar la salud en el mundo.
A continuación podéis ver un vídeo sobre la Ingeniería Genética:
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