¿Qué es la ingeniería genética?
La ingeniería genética se refiere a la manipulación directa del ADN para alterar las características de un organismo (fenotipo) de una manera particular.
- La ingeniería genética, a veces llamada modificación genética, es el proceso de alterar el ADN? en el genoma de un organismo?
- Esto puede significar cambiar un par de bases? (A-T o C-G), borrando una región entera 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 hasta una oveja.
- Por ejemplo, la ingeniería genética puede utilizarse para producir plantas que tienen un valor nutritivo más alto o que pueden tolerar la exposición a herbicidas.
¿Cómo funciona la ingeniería genética?
Para ayudar a explicar el proceso de la ingeniería genética hemos tomado el ejemplo de la insulina, una proteína? que ayuda a regular los niveles de azúcar en nuestra sangre.
- Normalmente la insulina? se produce en el páncreas?, pero en las personas con diabetes tipo 1? 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 sangre.
- La ingeniería genética se ha utilizado para producir un tipo de insulina, muy similar a la nuestra, a partir de levaduras y bacterias? como la 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.
- A continuación, se corta una pequeña sección del plásmido circular mediante enzimas de restricción, las «tijeras moleculares.
- El gen de la insulina humana se inserta en el hueco del plásmido. Este plásmido está ahora 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 modificadas genéticamente se cultivan en grandes recipientes de fermentación que contienen todos los nutrientes que necesitan.Cuanto más se dividen las células, más insulina se produce.
- Una vez finalizada la fermentación, la mezcla se filtra para liberar la insulina.
- La insulina se purifica y se envasa en frascos y bolígrafos de insulina para su distribución a pacientes con diabetes.
¿Para qué más se utiliza la ingeniería genética?
- El primer organismo modificado genéticamente que se creó fue una bacteria, en 1973.
- En 1974, se aplicaron las mismas técnicas a los ratones.
- En 1994 se pusieron a disposición los primeros alimentos genéticamente modificados.
- La ingeniería genética tiene una serie de aplicaciones útiles, entre ellas la investigación científica, la agricultura y la tecnología.
- En las plantas, se ha aplicado la ingeniería genética para mejorar la resistencia, el valor nutritivo y la tasa de crecimiento de cultivos como la papa, el tomate y el arroz.
- En animales se ha utilizado para desarrollar ovejas que producen una proteína terapéutica en su leche que puede ser utilizada para tratar la fibrosis quística, o gusanos que brillan en la oscuridad para permitir a los científicos aprender más sobre enfermedades como el Alzheimer?
La enfermedad de Alzheimer y el gusano
- El gusano nematodo, C. elegans, sólo 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 a que el gusano es casi transparente, cuando sus células nerviosas están etiquetadas con proteína verde fluorescente (GFP), es posible observar la ubicación y actividad de varias estructuras y proteínas bajo el microscopio.
- El material genético de C. elegans puede ser fácilmente modificado genéticamente para hacer que el gusano produzca proteínas específicas que los investigadores desean estudiar.
- En los humanos, el gen APP codifica una proteína asociada con las placas amiloides que son características de las personas con enfermedad de Alzheimer.
- Así que, para estudiar el Alzheimer, los investigadores diseñaron genéticamente las células nerviosas del gusano para contener el gen APP, dándole efectivamente el Alzheimer.
- Al etiquetar la proteína APP producida en el gusano con proteína verde fluorescente fue posible ver que todas las células que hicieron contacto con APP murieron a medida que el gusano envejecía.
- Los investigadores pudieron entonces monitorizar la progresión de la enfermedad de Alzheimer en el gusano y continuar aplicando sus hallazgos para comprender el papel de la APP en humanos con enfermedad de Alzheimer.