* Aspectos generales de la Tecnología del ADN recombinante.

CÓMO SE RECOMBINA EL DNA EN LA NATURALEZA?

La mayoría de la gente cree que la constitución genética de una especie es constante, excepto por la mutación ocasional; no obstante, la realidad genética es mucho más fluida. Diver- sos procesos naturales pueden transferir DNA de un organis- mo a otro, en ocasiones incluso a organismos de especies diferentes. La tecnología del DNA recombinante empleada en el laboratorio a menudo se basa en estos procesos que ocu- rren de forma natural.

La reproducción sexual recombina el DNA

La reproducción sexual literalmente recombina el DNA de dos organismos diferentes. Como vimos en el capítulo 11, los cromosomas homólogos intercambian DNA por entrecruza- miento durante la meiosis I. Así, cada cromosoma de un ga- meto comúnmente contiene una mezcla de alelos de los dos cromosomas progenitores. En este sentido, cada óvulo y cada espermatozoide contienen DNA recombinante, proveniente de los dos progenitores del organismo. Cuando el espermato- zoide fecunda al óvulo, la descendencia resultante también contiene DNA recombinante.

La transformación puede combinar el DNA de diferentes especies bacterianas

Las bacterias experimentan varios tipos de recombinaciones (FIGURA 13-1). La transformación permite que las bacterias capten DNA del ambiente.

 El DNA puede for- mar parte del cromosoma de otra bacteria, y aun de otras es- pecies. Recordarás del capítulo 9 que la bacteria viva no virulenta de la neumonía puede captar genes de la bacteria muerta virulenta, lo cual permite que la bacteria que antes era inofensiva provoque neumonía (véase la figura 9-1). El hecho de haber descifrado el mecanismo de la transformación bac- teriana fue un paso importante hacia el descubrimiento de que el DNA es el material genético.

La transformación también puede ocurrir cuando las bac- terias captan las pequeñas moléculas circulares de DNA lla- madas plásmidos  Muchos tipos de bacterias contienen plásmidos, cuyo tamaño va aproximadamente de 1000 a 100,000 nucleótidos de largo. Para fines comparativos, el cromosoma de la E. coli

Aplicaciones e implicaciones de la manipulación genética:

 Incluso en la actualidad, la reproducción selectiva sigue siendo una herramienta importante de la biotecnología. Sin embargo, la biotecnología moderna con frecuencia emplea la ingeniería genética, un término que se refiere a los métodos más directos para alterar el material genético. Las células o los organismos sometidos a la ingeniería genética podrían te- ner genes suprimidos, agregados o modificados. La ingeniería genética sirve para conocer más acerca de la forma en que funcionan las células y los genes, con la finalidad de desarro- llar mejores tratamientos para las enfermedades, desarrollar moléculas biológicas valiosas y mejorar las plantas y los ani- males para la agricultura.

Una herramienta clave de la ingeniería genética es el DNA recombinante, es decir, DNA modificado para que contenga genes o segmentos de genes provenientes de diferentes orga- nismos. Pueden producirse grandes cantidades de DNA recom- binante en bacterias, virus o levaduras, para luego transferirlas a otras especies. Las plantas y los animales que tienen DNA modificado o derivado de otras especies se llaman transgénicos

organismos genéticamente modificados (OGM). Desde su desarrollo en la década de 1970, la tecnología del DNA recombinante ha crecido de forma explosiva, brindan- do así nuevos métodos, aplicaciones y posibilidades para la in- geniería genética. Actualmente los investigadores en casi todos los campos de la biología utilizan de forma rutinaria la tecnología del DNA recombinante en sus experimentos. En la industria farmacéutica, la ingeniería genética se ha convertido en la forma preferida para elaborar muchos productos, inclu- yendo varias hormonas humanas, como la insulina, y algunas

vacunas, como la vacuna contra la hepatitis B. La biotecnología moderna incluye también muchos méto-

dos de manipulación del DNA, ya sea que se coloque o no el DNA de manera subsecuente en una célula o en un organismo. Por ejemplo, el hecho de determinar la secuencia de nucleóti- dos de segmentos específicos de DNA es fundamental para la ciencia forense y el diagnóstico de trastornos hereditarios.

En este capítulo veremos un panorama general de la bio- tecnología moderna, destacando sus aplicaciones y su influen- cia en la sociedad; también describiremos de forma breve algunos de los métodos importantes empleados en tales apli- caciones. Organizaremos nuestra explicación en torno a cinco temas principales: 1.

terias y los virus; 2. la biotecnología en la investigación forense, básicamente para la búsqueda de coincidencias de DNA; 3. la biotecnología en la agricultura y ganadería, específicamente en la producción de plantas y animales transgénicos; 4. el Pro- yecto del Genoma Humano y sus aplicaciones, y 5. la biotec- nología médica, con enfoque en el diagnóstico y tratamiento de los trastornos hereditarios.

13.2

¿CÓMO SE RECOMBINA EL DNA EN LA NATURALEZA?

La mayoría de la gente cree que la constitución genética de una especie es constante, excepto por la mutación ocasional; no obstante, la realidad genética es mucho más fluida. Diver- sos procesos naturales pueden transferir DNA de un organis- mo a otro, en ocasiones incluso a organismos de especies diferentes. La tecnología del DNA recombinante empleada en el laboratorio a menudo se basa en estos procesos que ocu- rren de forma natural.

La reproducción sexual recombina el DNA

La reproducción sexual literalmente recombina el DNA de dos organismos diferentes. Como vimos en el capítulo 11, los cromosomas homólogos intercambian DNA por entrecruza- miento durante la meiosis I. Así, cada cromosoma de un ga- meto comúnmente contiene una mezcla de alelos de los dos cromosomas progenitores. En este sentido, cada óvulo y cada espermatozoide contienen DNA recombinante, proveniente de los dos progenitores del organismo. Cuando el espermato- zoide fecunda al óvulo, la descendencia resultante también contiene DNA recombinante.

Organismos Transgenicos

Un organismo transgénicos es aquél que ha sufrido la alteración de su material hereditario (genoma) por la introducción artificial (manipulación genética) de un gene exógeno, esto es, proveniente de otro organismo completamente diferente.


Se descubrió que esta práctica la venía haciendo la naturaleza desde hace millones de años con los vegetales a través de la bacteria llamada Agrobacterium tumefaciens.