¿Qué es la ingeniería genética?
- La ingeniería genética, a veces llamada modificación genética, es el proceso de alterar el ADN en el genoma.
- Esto puede significar cambiar uno par de bases (A-T o C-G), eliminando toda una región de ADN, o introduciendo una copia adicional de un gen.
- También puede significar extraer ADN del genoma de otro organismo y combinarlo con el ADN de ese individuo.
- La ingeniería genética es utilizada por los científicos para mejorar o modificar las características de un organismo individual.
- La ingeniería genética se puede aplicar a cualquier organismo, desde un virus? a una oveja.
- Por ejemplo, la ingeniería genética se puede utilizar para producir plantas que tienen un mayor valor nutricional o que pueden tolerar la exposición a herbicidas.
¿Cómo funciona la ingeniería genética?
Para ayudar a explicar el proceso de ingeniería genética hemos tomado el ejemplo de la insulina, un proteína Eso ayuda a regular los niveles de azúcar en nuestra sangre.
- Normalmente insulina se produce en el páncreas, pero en personas con tipo 1 Diabetes Hay un problema con la producción de insulina.
- Por lo tanto, las personas con diabetes tienen que inyectarse insulina para controlar sus niveles de azúcar en la sangre.
- La ingeniería genética se ha utilizado para producir un tipo de insulina, muy similar a la nuestra, a partir de levaduras y gérmenes gustar E. coli?.
- Esta insulina genéticamente modificada, ‘Humulin’ fue autorizada para uso humano en 1982.
El proceso de ingeniería genética
- Un pequeño trozo de ADN circular llamado plásmido se extrae de la bacteria o célula de levadura.
- Luego se corta una pequeña sección del plásmido circular mediante enzimas de restricción, «tijeras moleculares».
- El gen de la insulina humana se inserta en el espacio en el plásmido. Este plásmido ahora está modificado genéticamente.
- El plásmido modificado genéticamente se introduce en una nueva bacteria o célula de levadura.
- Esta célula se divide rápidamente y comienza a producir insulina.
- Para crear grandes cantidades de células, las bacterias o levaduras genéticamente modificadas se cultivan en grandes recipientes de fermentación que contienen todos los nutrientes que necesitan. Cuanto más se dividen las células, más insulina se produce.
- Cuando se completa la fermentación, la mezcla se filtra para liberar la insulina.
- Luego, la insulina se purifica y se envasa en botellas y plumas de insulina para su distribución a pacientes con diabetes.
Una ilustración que muestra cómo se utiliza la modificación genética para producir insulina en bacterias.
Crédito de la imagen: Genome Research Limited
¿Para qué más se utiliza la ingeniería genética?
- El primer organismo genéticamente modificado que se creó fue una bacteria, en 1973.
- En 1974, las mismas técnicas se aplicaron a ratones.
- En 1994 se pusieron a disposición los primeros alimentos modificados genéticamente.
- La ingeniería genética tiene una serie de aplicaciones útiles, incluyendo la investigación científica, la agricultura y la tecnología.
- En las plantas, la ingeniería genética se ha aplicado para mejorar la resiliencia, el valor nutricional y la tasa de crecimiento de cultivos como las papas, los tomates y el arroz.
- En animales se ha utilizado para desarrollar ovejas que producen una proteína terapéutica en su leche que se puede utilizar para tratar la fibrosis quística, o gusanos que brillan en la oscuridad para permitir a los científicos aprender más sobre enfermedades como Alzheimer.
La enfermedad de Alzheimer y el gusano
- El gusano nematodo, C. elegans, solo tiene alrededor de 300 células en todo su sistema nervioso, lo que lo convierte en un modelo muy simple para estudiar la enfermedad de Alzheimer.
- Además, debido al hecho de que el gusano es casi transparente, cuando sus células nerviosas están marcadas con proteína verde fluorescente (GFP), es posible observar la ubicación y la actividad de varias estructuras y proteínas bajo el microscopio.
- El material genético de C. elegans puede modificarse genéticamente fácilmente para hacer que el gusano produzca proteínas específicas que los investigadores quieran estudiar.
- En los seres humanos, el gen APP codifica una proteína asociada con las placas amiloides que son características de las personas con enfermedad de Alzheimer.
- Entonces, para estudiar el Alzheimer, los investigadores diseñaron genéticamente las células nerviosas del gusano para contener el gen APP, dándole efectivamente Alzheimer.
- Al etiquetar la proteína APP producida en el gusano con proteína fluorescente verde, fue posible ver que todas las células que hicieron contacto con APP murieron a medida que el gusano envejecía.
- Luego, los investigadores pudieron monitorear la progresión de la enfermedad de Alzheimer en el gusano y aplicar sus hallazgos para comprender el papel de APP en humanos con enfermedad de Alzheimer.