Biologia de los microorganismos (557)

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I N G E N I E R Í A G E N É T I C A Y B I O T E C N O L O G Í A 361
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su propia timidina quinasa, una enzima que convierte la timi-
dina en trifosfato de timidina. Sin embargo, esta enzima también 
puede convertir el análogo de la timidina 5-bromodesoxiuridina 
en un nucleótido que se incorpora al DNA, causando una reac-
ción letal. Por tanto las células que expresan timidina quinasa 
(ya sea del genoma de la célula hospedadora o del genoma de un 
virus) son aniquiladas por la 5-bromodeoxiuridina.
Los genes que se quieren introducir en el virus vaccinia se 
insertan primero en un plásmido de Escherichia coli que con-
tiene un fragmento del gen de la timidina quinasa (tdk) del virus 
vaccinia (Figura 11.32). El DNA foráneo se inserta en el gen tdk, 
alterándolo. A continuación, este plásmido recombinante se 
transforma en el interior de células animales cuya propia timi-
dina quinasa ha sido desactivada. Las mismas células también 
se infectan con virus vaccinia del tipo salvaje. Entonces se pro-
duce una recombinación entre las dos versiones del gen tdk, 
una del plásmido y la otra del virus. De esta manera, algunos 
virus adquieren un gen tdk alterado junto con su correspon-
diente inserto foráneo (Figura 11.32). Las células infectadas por 
el virus vaccinia del tipo salvaje, con timidina quinasa activa, 
son aniquiladas por la 5-bromodesoxiuridina. En cambio, las 
células infectadas por el virus vaccinia recombinante (con un 
gen tdk alterado) crecer hasta producir una nueva generación 
de viriones (Figura 11.32). Esta técnica, por tanto, selecciona 
los virus cuyo gen tdk contenga un fragmento clonado de DNA 
foráneo.
El virus vaccinia en realidad no necesita timidina quinasa 
para replicarse. Por consiguiente, los virus vaccinia recom-
binantes todavía pueden infectar células humanas y expresar 
cualquier gen foráneo que contengan. Se puede incluso modifi-
car estos virus para que contengan genes de más de un virus. Es 
decir, desde el punto de vista inmunológico, son vacunas poli-
valentes. Actualmente, ya se han desarrollado diversas vacu-
nas de vectores del virus vaccinia y su uso se ha autorizado 
en veterinaria, como en el caso de una vacuna antirrábica. Por 
otra parte, se están realizando ensayos clínicos con muchas 
otras vacunas de este virus. Aunque son muy inmunógenas en 
de microorganismos o virus patógenos muertos o modificados 
(o fragmentos aislados de los mismos). Con frecuencia, el com-
ponente que activa la respuesta inmunitaria es una proteína de
superficie, por ejemplo la proteína de la cubierta de un virus. La 
ingeniería genética se puede aplicar de muy distintas maneras
para producir vacunas.
Vacunas recombinantes
La ingeniería genética puede utilizarse en el desarrollo de vacu-
nas mediante la modificación del propio patógeno. Por ejem-
plo, se pueden eliminar genes de un virus o bacteria patógenos 
que codifiquen factores de virulencia, pero dejar aquellos que 
contengan productos que inducen una respuesta inmunitaria. 
Esta técnica da lugar a una vacuna recombinante e ineficaz 
(pero atenuada). Por el contrario, se pueden añadir genes de un 
virus patógeno a otro virus relativamente inofensivo, llamado 
virus portador. Estas vacunas son llamadas vacunas de vector 
y confieren inmunidad al virus patógeno. En realidad, se pueden 
combinar los dos métodos. Por ejemplo, para proteger a las aves 
de corral contra la viruela aviar (una enfermedad que reduce 
el aumento de peso y la producción de huevos) y la enferme-
dad de Newcastle (una enfermedad vírica que a menudo resulta 
letal) se usa una misma vacuna recombinante. El virus de la 
viruela aviar, un típico poxvirus (  Sección 9.6), se modificó 
inicialmente eliminando los genes de virulencia, pero no los que 
crean inmunidad. Luego se añadieron a ese virus modificado 
genes que inducen inmunidad contra el virus de Newcastle, y 
se obtuvo una vacuna polivalente: una única vacuna que con-
fiere inmunidad contra dos enfermedades diferentes al mismo 
tiempo.
El virus vaccinia (  Sección 9.6) se emplea mucho para pre-
parar vacunas recombinantes para los humanos. Este virus no 
suele ser patógeno para los humanos, y se emplea desde hace 
más de 100 años como vacuna contra el virus de la viruela. No 
obstante, para clonar genes en el virus vaccinia se necesita un 
marcador selectivo, que lo proporciona el gen de la timidina qui-
nasa. El virus vaccinia presenta la peculiaridad de que contiene 
Figura 11.32 Producción de virus vaccinia recombinante. El DNA foráneo se inserta dentro de un segmento corto del gen de la timidina quinasa (tdk)
del virus vaccinia contenido en un plásmido. Después de la replicación de este plásmido en Escherichia coli, tanto el plásmido con el fragmento insertado como 
el virus vaccinia del tipo salvaje se colocan en una misma célula animal hospedadora para estimular la recombinación. Las células animales se tratan con 
5-bromodeoxiuridina (5-bromo-dU), que mata solo las células que contienen timidina quinasa activa. Solo sobreviven los virus vaccinia recombinantes cuyo gen
tdk ha sido desactivado mediante la inserción de DNA foráneo.
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