TEMA 16. EL ADN Y LA INGENIERÍA GENÉTICA - Biología El Valle

Colegio El Valle Departamento de Biología• Proteómica: disciplina que realiza un estudio sistemático del conjunto completo de proteínas codificadas por el genoma de un organismo. INGENIERÍA GENÉTICA Y MEDICINA A. Obtención de productos farmacéuticos. La insulina, el interferón, la hormona del crecimiento o el factor VIII de coagulación son proteínas que se producen en cantidades muy pequñas, y actualmete se pueden fabricar mediante ingeniería genéttica. La insulina está formada por el polipéptido A y el B, y para producirlas hubo que sintetizar, en primer lugar, los genes que expresan estas dos cadenas de polipéptidos A y B. Los genes sintéticos se insertan por separado y junto al gen que codifica la β-­galactosidasa, en plásmidos de E.coli, obteniéndose plásmidos recombinantes. Estos plásmidos se insertan en distintas cepas de E.coli, donde se expresan y se forma una proteína de fusión muy estable, llamada β-­‐gal-­‐insulina. Estas proteínas de fusión se procesan químicamente para separar los polipéptidos A y B, y tras una posterior renaturalización y oxidación de las cisteínas, se unen para obtener insulina activa. B. Medicina forense. Los humanos sólo diferimos en un 0,1%, y estas diferencias no se distribuyen al azar, sino que se localizan en regiones cromosómicas concretas, pudiendo ser usadas como marcadores genéticos. La identificación de estas regiones hace que estas diferencias actúen como huella genética que se utiliza en medicina forense y en pruebas de paternidad. Uno de los marcadores más utilizados son las repeticiones cortas en tandem, que son secuencias cortas de bases nitrogenadas que se repiten consecutivamente. Lo que diferencia a las personas es el número de repeticiones que hay en cada uno. Para elaborar una huella genética se emplea un método denominado Southern blot, en el que se comparan fragmentos de restricción obtenidos a partir de muestras distintas de ADN. 1. Si la muestra de ADN es pequeña, se amplifica con una PCR. Se corta con enzimas de restricción y se somete a una electroforesis en gelnpara separar los fragmentos resultantes de la restricción. Se va a obtener un patrón de bandas característico que aún no es visible. 2. Se aplica una solución alcalina para desnaturalizar el ADN y transferir los fragmentos de restricción a una lámina de papel de nitrocelulosa llamada blot. 3. El blot se introduce en una bolsa de plástico sellada y se expone a sondas radiactivas de ADN específicas para determinados marcadores genéticos. La sonda se hibrida con los fragmentos de restricción que lleven los marcadores, y posteriormente se aplica sobre el blot una película fotográfica en la que la radiactividad de las sondas de ADN dejará una imagen que refleja las bandas formadas por el ADN apareado con la sonda. C. Diagnóstico de enfermedades. Se pueden detectar los genes responsables de enfermedades genéticas como la anemia falciforme, la hemofilia, la fibrosis quística o la enfermedad de Huntington. Para ello, se clona el gen mediante PCR, se secuencia el producto amplificado y se determina la mutación causante de la enfermedad. Las personas afectadas se pueden identificar incluso antes de nacer, e incluso se pueden detectar los individuos portadores que no desarrollan la enfermedad. D. Terapia génica. 5