El ADN: La Molécula de la Vida
El ADN es la molécula que contiene la información genética para la síntesis de proteínas, las cuales determinan las características de un ser vivo y su funcionamiento.
Esta molécula está formada por la unión de unidades más pequeñas llamadas nucleótidos. Cada nucleótido se compone de un azúcar (desoxirribosa), una base nitrogenada (adenina (A), citosina (C), timina (T) o guanina (G)) y un ión fosfato.
El ADN se estructura en dos cadenas o hebras de nucleótidos enrolladas alrededor de un eje imaginario. Estas cadenas son complementarias, es decir, si en una cadena encontramos una A, en la cadena opuesta encontraremos una T, y si es una G, encontraremos una C.
Replicación del ADN
El ADN tiene la capacidad de replicarse, es decir, de copiarse a sí mismo. Las copias son clones de la molécula original, cada nueva molécula está formada por una hebra de la molécula original y otra de nueva síntesis.
La replicación del ADN ocurre cuando la célula se va a dividir, asegurando que cada célula hija reciba una copia completa del material genético.
Transcripción y Traducción
Cuando se necesita sintetizar una proteína, se transcribe el fragmento de ADN que contiene la información para ella en otra molécula llamada ARN mensajero (ARNm).
El ARNm es leído por los ribosomas, que sintetizan la proteína cuya información está inscrita en el ARNm. Para esta síntesis se necesitan aminoácidos, los cuales son transportados a los ribosomas por el ARN de transferencia (ARNt).
Cada tres bases nitrogenadas del ARNm (codón) codifican un aminoácido. Las tres bases complementarias del ARNt forman el anticodón.
La Unicidad del ADN
Cada ser vivo que se reproduce sexualmente posee una información genética única, que le sirve de identificación. Cada individuo tiene moléculas de ADN únicas, que proceden de la combinación del ADN de ambos progenitores.
Epigenética: Más Allá de los Genes
Aunque dos seres tengan la misma información genética al nacer (gemelos homocigóticos), no son iguales. Esto se debe a los cambios que pueden ocurrir en la información genética por la acción de factores que originan mutaciones génicas, traduciéndose en características diferentes.
Estos cambios pueden ser provocados por factores ambientales, microorganismos, fármacos, etc. También las diferencias pueden ser debidas a que genes que se expresan en un ser, no lo hacen en otro y viceversa.
Ingeniería Genética: Manipulando la Información Genética
La ingeniería genética engloba las técnicas que manipulan el ADN (información genética de un ser) provocando cambios en la misma. Un ejemplo son los transgénicos.
También se utiliza para la obtención de fármacos o sustancias propias de un ser por parte de otro ser de distinta especie, así como en medicina para curar o prevenir enfermedades de origen genético.
La ética de la ingeniería genética es un tema complejo, con debates sobre su uso para curar enfermedades, elegir hijos libres de enfermedades hereditarias, etc. No podemos imponer nuestras ideas a los demás, pero debemos establecer límites y conocer lo que es ético y lo que no lo es.
Técnicas de Ingeniería Genética
ADN Recombinante
El ADN recombinante es el ADN que resulta de la incorporación de fragmentos de ADN pertenecientes a distintos organismos en la molécula de ADN de otro ser. Esto modifica la información genética original del ser, confiriéndole nuevas características.
Se consiguen seres resistentes a plagas, herbicidas, sequía, etc.
PCR (Reacción en Cadena de la Polimerasa)
La PCR es una técnica que permite obtener un número elevado de copias del ADN a estudiar. Es muy útil en el diagnóstico de enfermedades hereditarias, la identificación de asesinos, el análisis de ADN fósil, pruebas de paternidad, etc.
Biotecnología Agrícola, Ganadera y Biorremediación
Mediante ingeniería genética se insertan genes que codifican proteínas que confieren nuevas propiedades o características al ser. Así se obtienen los llamados seres transgénicos.
En agricultura, se obtienen plantas resistentes a plagas, herbicidas, insecticidas, sequía, etc.
En ganadería, se obtienen animales transgénicos que se utilizan en la obtención de vacunas, fármacos y órganos para trasplantes humanos.
Los microorganismos también se utilizan en la biorremediación para eliminar contaminantes del medio (suelo y agua). Se extraen los genes de los seres que poseen esas características y se incorporan a otros seres para dotarlos de dichas propiedades.
Reproducción Asistida: Ayudando a la Fertilidad
La reproducción asistida consiste en la manipulación de los gametos para solucionar problemas de infertilidad en parejas.
Técnicas de Reproducción Asistida
Estimulación Ovárica
Esta técnica favorece la ovulación, aumentando las posibilidades de fecundación de los óvulos por parte de los espermatozoides.
Inseminación Artificial
La inseminación artificial es una técnica médica que introduce el semen en el útero de la mujer. Se utiliza cuando el hombre, por impotencia, no puede depositar el semen en la vagina de la mujer.
Esta técnica puede utilizar semen de un donante si el hombre no produce espermatozoides, o estos son escasos o defectuosos. También se utiliza si el hombre sufre alguna enfermedad venérea o hereditaria.
Fecundación In Vitro (FIV)
Cuando no es posible la fecundación a nivel de las trompas de Falopio, los gametos de ambos miembros de la pareja se extraen y se unen en el laboratorio. Una vez que la fecundación ha tenido lugar, el embrión se implanta en el útero de la mujer. El embrión puede proceder de donantes.
Clonación: Copiando la Vida
La clonación es la obtención de nuevos seres vivos a partir de células de otro ser, siendo genéticamente idénticos. La clonación también puede ser de moléculas de ADN o de células.
Esta técnica tiene sus problemas, ya que los seres obtenidos por clonación presentan problemas de salud que en muchos casos provocan la muerte del ser clonado.
La clonación de seres humanos no está permitida. En algunos países está permitida la clonación terapéutica, basada en implantar en un óvulo el material genético de un individuo con la finalidad de obtener células madre que más tarde serán utilizadas para regenerar algún órgano o curar una enfermedad.
Células Madre: El Potencial de la Regeneración
Las células madre son células que tienen la capacidad de multiplicarse y la posibilidad de desarrollarse y diferenciarse, dando lugar a células diferenciadas.
Tipos de Células Madre
- Totipotentes: Pueden diferenciarse en cualquier tipo celular y tienen la capacidad de dar lugar a un nuevo ser completo.
- Pluripotentes: Pueden diferenciarse en cualquier tipo celular, pero no generan un nuevo ser completo.
- Multipotentes: Tienen la capacidad de generar de forma exclusiva las células correspondientes a un único tejido o órgano.
Las células madre tienen un gran potencial para la medicina regenerativa, ofreciendo la posibilidad de curar enfermedades y reparar tejidos dañados.