Obtención de Proteínas Humanas
1. Identificación del gen de interés: Se identifica el fragmento de ADN que contiene el gen responsable de la proteína deseada.
2. Introducción del gen en una célula hospedadora: El gen de interés se extrae de la célula donante y se inserta en una célula hospedadora, generalmente una bacteria.
3. Creación de ADN recombinante: La célula hospedadora ahora posee ADN recombinante, que incluye el gen de interés.
4. Multiplicación del ADN: La bacteria transgénica se reproduce, creando copias de su propio genoma y del ADN introducido. Este proceso de copia genética se denomina clonación de ADN.
5. Producción de proteínas: Las bacterias que contienen el gen de interés se cultivan en grandes cantidades. Estas bacterias producen y secretan la proteína deseada, como la insulina, al medio de cultivo.
El Genoma Humano
Composición: El genoma humano está compuesto por moléculas de ADN organizadas en 23 pares de cromosomas. Contiene aproximadamente 3.200 millones de pares de nucleótidos y entre 30.000 y 40.000 genes.
Retos en el Estudio del Genoma
El principal reto es comprender la función de cada gen y cómo interactúan entre sí para regular el funcionamiento del cuerpo humano. Esto incluye identificar genes asociados a enfermedades.
Beneficios de Conocer el Genoma
- Diagnóstico y tratamiento de enfermedades: facilita la identificación de genes causantes de enfermedades, el desarrollo de herramientas de diagnóstico para portadores de genes defectuosos y la creación de fármacos y terapias específicas.
Enfermedades Hereditarias
Son enfermedades causadas por genes defectuosos heredados de los progenitores.
Carnet de Identidad Genético
Se refiere al conjunto único de secuencias de ADN que diferencian a un individuo de otro. Se basa en el análisis de regiones del genoma altamente variables.
Huella Genética
Es el análisis de segmentos específicos de ADN que permite la identificación individual. Se requiere una muestra de ADN, como sangre, piel, cabello o saliva, para obtener la huella genética.
Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)
La PCR es una técnica que permite obtener millones de copias de un fragmento de ADN específico de forma rápida y sencilla. Algunas de sus aplicaciones son:
- Identificación de microorganismos patógenos.
- Análisis de alteraciones genéticas.
- Determinación de la huella genética.
- Análisis de material biológico antiguo.
- Detección de alimentos transgénicos.
Identificación mediante Huella Genética
La huella de ADN se utiliza para identificar individuos a partir de muestras biológicas. El proceso consiste en:
- Extracción del ADN de la muestra.
- Corte del ADN en fragmentos de diferentes tamaños utilizando enzimas de restricción.
- Separación de los fragmentos por tamaño mediante electroforesis.
- Análisis del patrón de bandas de ADN, que es único para cada individuo (excepto gemelos idénticos).
Terapia Génica
Es un procedimiento que busca tratar enfermedades genéticas mediante la introducción de un gen funcional en las células del paciente para reemplazar al gen defectuoso. El objetivo es restaurar la producción de la proteína faltante o defectuosa.
Desafíos de la Terapia Génica
El principal desafío es encontrar métodos efectivos y seguros para introducir el gen terapéutico en las células diana. Se están desarrollando vectores virales modificados para transportar el gen de forma segura.
Productos Médicos Obtenidos por Biotecnología
- Insulina humana: para tratar la diabetes.
- Hormona del crecimiento: para tratar el enanismo.
- Factor VII de coagulación: para tratar trastornos hemorrágicos.
- Vacunas: para prevenir enfermedades como la hepatitis A y B.
- Anticuerpos monoclonales: para tratar diversas enfermedades.
- Antibióticos: para combatir infecciones bacterianas.
- Factores estimulantes de la hematopoyesis: para tratar enfermedades de la sangre.
- Moléculas antivirales: para combatir infecciones virales.
Beneficios de la Biotecnología en la Agricultura
- Mejora genética precisa: permite seleccionar e introducir genes específicos para obtener características deseables en las plantas.
- Introducción de genes de otras especies: amplía la gama de características que se pueden introducir en los cultivos.
Plantas Transgénicas
Son plantas cuyo genoma ha sido modificado mediante tecnología de ADN para introducir nuevos genes o modificar la función de genes existentes.
Características de las Plantas Transgénicas
- Resistencia a plagas: pueden producir proteínas que las protegen de insectos y otros organismos dañinos.
- Tolerancia a herbicidas: permiten el control de malezas sin afectar el cultivo.
- Mejora nutricional: pueden producir alimentos más nutritivos, como el arroz dorado con alto contenido de vitamina A.
- Resistencia a condiciones adversas: pueden tolerar mejor la sequía, la salinidad y temperaturas extremas.
- Nuevas aplicaciones: desarrollo de bioplásticos, vacunas comestibles y cultivos ornamentales mejorados.