INGENIERÍA GENÉTICA - lea mada

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INGENIERÍA GENÉTICA
Para iniciar esta investigación comenzaremos mostrando definiciones acerca de la ingeniería genética:
· La Ingeniería Genética (en adelante IG) es una rama de la genética que se concentra en el estudio del ADN, pero con el fin su manipulación. En otras palabras, es la manipulación genética de organismos con un propósito predeterminado.
· La ingeniería genética es el proceso de la utilización de la tecnología del ADN recombinante (ADNr) para alterar la composición genética de un organismo. Tradicionalmente, los seres humanos han manipulado indirectamente los genomas mediante el control de la reproducción, así como seleccionando aquella descendencia que tenga las características deseadas. La ingeniería genética implica la manipulación directa de uno o más genes. Lo más común es que un gen de otra especie se introduzca en el genoma de un organismo para producir el fenotipo deseado.
· Técnica para retirar, modificar o agregar genes a una molécula de ADN [de un organismo] a fin de cambiar la información que contiene. Al cambiar esta información, la ingeniería genética cambia el tipo o cantidad de proteínas que puede producir un organismo, haciéndole posible por lo tanto que elabore sustancias nuevas o desempeñe funciones nuevas.
· Es una ciencia que manipula directamente el genoma de un ser vivo, por medio de un conjunto de técnicas que aíslan, multiplican y modifican los genes del individuo con el fin de su estudio y beneficio.
La ingeniería genética es un conjunto de técnicas que permite manipular los genes.
Luego de haber mostrado las distintas definiciones seguiremos con las técnicas de ingeniería genética: 
· Amplificación del ADN: es el aumento en el número de copias de un fragmento de ADN particular. Una célula tumoral amplifica o copia segmentos de ADN en forma aberrante, como resultado de las señales celulares y en ocasiones debido a daños causados por efectos ambientales.
· La secuencia del ADN: es una técnica de laboratorio utilizada para determinar la secuencia exacta de las bases (A, C, G y T) en una molécula de ADN. La secuencia de bases de ADN lleva la información que una célula necesita para ensamblar proteínas y moléculas de ARN.
· La reacción en cadena de la polimerasa (PCR): es una técnica de laboratorio utilizada para amplificar secuencias de ADN. La temperatura de la muestra se sube y se baja repetidamente para ayudar a la enzima de replicación del ADN a duplicar la secuencia del ADN que está siendo copiada.
· Clonación molecular: consiste en hacer copias idénticas de un organismo, célula o secuencia de ADN. La clonación molecular (de ADN) es un proceso que usan los científicos para amplificar una secuencia concreta de ADN (es decir, obtener muchas copias de ella).
· Mutación excepcional: Una mutación es un cambio en la secuencia del ADN. Las mutaciones pueden ser el resultado de errores en la copia del ADN durante la división celular, la exposición a radiaciones ionizantes o a sustancias químicas denominadas mutágenos, o infección por virus. Las mutaciones de la línea germinal se producen en los óvulos y el esperma y puede transmitirse a la descendencia, mientras que las mutaciones somáticas se producen en las células del cuerpo y no se pasan a los hijos.
· Bloqueo génico: consiste en suprimir la expresión de un gen específico en un organismo, sustituyendo el gen original en su locus por una versión modificada del mismo, a la que se ha extraído uno o varios exones, de esta forma, se obtienen organismos que no expresan el gen en un tejido específico o en el organismo completo.
· Gel electroforesis: es una técnica que emplean los científicos en el laboratorio utilizada para separar el ADN, el ARN, o moléculas o proteínas en base a su tamaño y carga eléctrica. Se utiliza una corriente eléctrica para mover las moléculas y que se separen a través de un gel.
· ADN recombinante: El ADN que combina fragmentos de organismos diferentes se denomina ADN recombinante. En consecuencia, las técnicas que emplea la ingeniería genética se denominan técnicas de ADN recombinante. Así, es posible no sólo obtener proteínas recombinantes de interés sino también mejorar cultivos y animales.
· Vectores: son elementos genéticos autorreplicativos, es decir, pueden duplicar su ADN de forma independiente del ADN de la célula en la que se hospedan y expresar así los genes que contienen. Se pueden distinguir: los plásmidos (elementos de ADN circular que están en las bacterias y que contienen genes distintos al del cromosoma bacteriano) y ciertos virus.
· Proteína activa: La proteína C activada (PCA) es una proteína producida en el cuerpo humano para prevenir la formación de coágulos sanguíneos y ayuda a romper los coágulos. La PCA recombinante humana (PCArh) es una versión sintetizada de la PCA mediante el uso de tecnología recombinante.
La obtención de un organismo transgénico mediante técnicas de ingeniería genética implica la participación de un organismo que dona el gen de interés y un organismo receptor del gen que expresará la nueva característica deseada.
· Corroborar que existe un gen que codifica para la característica de interés: cuando se encuentra una característica en un organismo que resulta interesante para transferir a otro organismo debe verificarse que es producto de un gen. Se identifica el gen de interés por medio de cruzamientos a partir de una característica que se expresa, y se verifican las proporciones mendelianas. Si la característica se atribuye a una proteína, que es producto directo de un gen, será más sencillo transferir esa característica a un organismo que no la tiene.
· Clonar el gen de interés: clonar un gen significa tenerlo puro en el tubo de ensayos, o mejor aún, dentro de un vector (una molécula mayor de ADN que permite guardar fragmentos de ADN en forma estable y práctica por más tiempo). La tarea de clonar un gen involucra varias técnicas: i) Extracción de ADN; ii) Búsqueda de un gen entre la mezcla de genes del ADN; iii) Secuenciación; iv) Construcción del vector recombinante. El ADN de interés se inserta en plásmidos-vectores que son moléculas de ADN lineales o circulares en las cuales se puede “guardar” (clonar) un fragmento de ADN. Los más usados son los plásmidos de origen bacteriano.
· Caracterizar el gen de interés: a partir de conocer la secuencia del gen se puede, mediante bioinformática, comparar esta secuencia con las de genes ya conocidos para determinar a qué gen se parece, y se le asigna una posible función. Una vez predicha la función del gen clonado por medio de análisis informático, se debe proceder a confirmar la función real in vivo, o sea corroborar que en un sistema biológico funciona acorde a lo que se prevé. Para ello se suele transferir el gen a un organismo modelo, en el cual se pueda expresar el gen y medir su función. En el ejemplo del maíz, el gen Bt se puede transferir primero a las especies vegetales modelo Arabidopsis thaliana y Nicotiana tabacum.
· Modificar el gen de interés: si así se desea se puede agregar, deletar o mutar secuencias dentro de la región codificante, y agregar secuencias (promotor, terminador, intrones) para que se pueda expresar en el sistema de interés. Por ejemplo: si se clona un gen Bt de una bacteria para luego ponerlo en maíz, se debe agregar un promotor que funcione bien en plantas, es decir, que permita que las células vegetales expresen la proteína Bt. El promotor es una región fundamental del gen ya que determina cuándo y dónde se expresará el gen.
· Transformación de un organismo con el gen de interés: una vez hecha la construcción genética con el gen y promotor deseado, se elige el método de transformación más indicado para el organismo que se desea hacer transgénico.
· Caracterización del OGM: una vez obtenido el OGM, se lo analiza desde el punto de vista molecular y biológico. Para el análisis molecular se debe demostrar, entre otras cosas, si tiene una (o más) copias del transgén, y cómo y en qué tejidos se expresa el gen. Para analizar en qué tejido, momento y cantidad se expresa elgen se analiza la presencia del ARN mensajero y de la proteína recombinante codificados por el transgén. Para la caracterización biológica, el OGM se analiza desde el punto de vista del objetivo (en este ejemplo, si el maíz resulta efectivamente resistente a los insectos) y desde el punto de vista que sea necesario acorde al OGM en cuestión. Si será utilizado como alimento y se lo cultivará a campo, entonces se deberá hacer el análisis de riesgo alimentario y ambiental.
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