Biología de 2º de bachillerato - Telecable

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III) La información celular 11) Genética aplicada 11) GENÉTICA APLICADA INGENIERÍA GENÉTICA Se trata de una serie de técnicas que se basan en la introducción de genes en el genoma de un individuo que no los presente. Estas técnicas fundamentalmente son: a) Transferencia de genes de una especie a otra: Hay técnicas por las que se pueden transferir genes de una especie a otra. Así, mediante un vector apropiado, que puede ser un plásmido o un virus, se puede introducir un gen de una especie en otra diferente. Con estas técnicas se pueden pasar genes de eucariotas a eucariotas, de eucariotas a procariotas y de procariotas a procariotas. Por ejemplo: se puede introducir en bacterias el gen que produce la insulina humana. De esta manera las bacterias producen fácilmente y en abundancia esta hormona. b) Técnica de la PCR: También existen métodos para amplificar una determinada secuencia o fragmento de ADN. La más conocida es la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa PCR. Así se consigue multiplicar un determinado fragmento de ADN millones de veces para poder tener una cantidad suficiente para estudiarlo. Sin esta técnica serían imposibles los estudios de ADN para el reconocimiento de la paternidad o en caso de delito, pues la cantidad de ADN presente en las células es tan pequeña, del orden de picogramos, que se necesitaría una gran cantidad de material celular para tener una cantidad apreciable de ADN. 1 2 Fig. 1 Transferencia de genes mediante el uso de un plásmido de una bacteria. 1) Extracción de un plásmido de una bacteria; 2) unión del plásmido y el gen de otra especie que se quiere introducir; 3) introducción del gen en células del organismo receptor usando el plásmido como vector; 4) transferencia de las células con el nuevo gen al organismo receptor. Todo esto ha servido para el desarrollo de la ingeniería genética, ya que aparte de conocer los aspectos moleculares más íntimos de la actividad biológica, se han encontrado numerosas aplicaciones en distintos campos de la industria, la medicina, la farmacología, la agricultura, la ganadería, etc... LA INGENIERÍA GENÉTICA Y LA TERAPIA DE ENFERMEDADES HUMANAS Hay en los humanos numerosas enfermedades de carácter hereditario o relacionadas con alteraciones genéticas. En la mayoría de los casos ni siquiera se han identificado los genes responsables y en muy pocos casos se dispone del mecanismo para incorporar el gen correcto a las células del individuo afectado. No obstante existen varias líneas de J. L. Sánchez Guillén Página III-11-1 4 Fig. 2 Técnica de la PCR. Replicación en cadena del ADN para su obtención en cantidades adecuadas para posteriores análisis. 3
III) La información celular 11) Genética aplicada investigación que se basan en: 11) Transferir un gen humano normal a una bacteria, obteniendo de ella la sustancia necesaria para luego inocularla en el enfermo. 21) Transferir un gen correcto a las células de una persona: terapia de células somáticas. 31) En el futuro, si el gen se hiciera llegar a un óvulo, un espermatozoide o el zigoto, todas las células del individuo tendrían el gen normal: Terapia de células germinales (no es legal). Todas estas terapias están sometidas a cambios muy rápidos. Veamos algunos ejemplos en los que ya en la actualidad se emplean estas técnicas o están en fase de ensayo o investigación. 1) Sustancias humanas producidas por bacterias En la actualidad, una de las técnicas de ingeniería genética más empleada consiste en la producción de sustancias humanas por bacterias a las que se les ha introducido el gen correspondiente. Entre las sustancias que ya se obtienen mediante esta técnica están: - La insulina.- Es una hormona formada por dos péptidos. El péptido A (21 aminoácido) y el péptido B (30 aminoácidos). Los genes que codifican ambos péptidos se aíslan de células humanas y se introducen en estirpes bacterianas diferentes. Cada clon sintetiza uno de los polipéptidos. Éstos se aíslan, se purifican, se activan los grupos -SH para que se unan los dos péptidos y obtenemos insulina humana. - La hormona del crecimiento.- Es un polipéptido de 191 aminoácidos. Se utiliza una técnica similar al ejemplo anterior. - El interferón.- Es una proteína de peso molecular entre 16.000 y 20.000, con una cadena glucosídica. En la actualidad se ha conseguido aislar el ADN responsable del interferón en leucocitos y linfoblastos infectados. El problema es que se obtiene una producción baja a causa de la inestabilidad de la molécula. - El factor VIII de la coagulación. 2) La ingeniería genética en humanos Esta técnica se basa en la introducción de un gen correcto en las células humanas para sustituir un gen deficiente. Algunos casos en los que esta técnica está en estudio o en proceso de ensayo son: * La Talasemia.- Grupo de enfermedades relacionadas con la presencia de hemoglobina distinta de la normal. - Tratamiento: retirar células de la médula ósea del enfermo, introducir en ellas el gen correcto mediante un virus, volverlas al torrente circulatorio. - Dificultades: La selección de las células que producen hemoglobina entre todas las células de la médula, es difícil. J. L. Sánchez Guillén Página III-11-2
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