Conceptos Clave de Genética: Selección Artificial, Transgénicos y Modificación del ADN

Selección Artificial

Método mediante el cual el ser humano interviene en la reproducción de animales y de plantas para desarrollar rasgos elegibles, como productividad, resistencia, docilidad o estética.

Tipos de Selección Artificial

Depende del grado de planificación involucrado por parte del ser humano.

• Consciente: Responde a un plan de selección diseñado y ejecutado a voluntad para preservar ciertos rasgos por encima de otros en una especie doméstica.
• Inconsciente: Ocurre de manera accidental, respondiendo a criterios no planificados.
• Positiva: Ocurre cuando se seleccionan las características que se desean mantener o potenciar en la especie (por ejemplo, aumentar la producción).
• Negativa: Busca evitar que se produzcan ejemplares con ciertas características que no son las deseadas.

Ventajas

Permite una convivencia más armónica entre la humanidad y las especies domésticas. Las necesidades humanas se satisfacen de manera más eficiente.

Desventajas

Puede llevar al debilitamiento de la especie y a problemas evolutivos, ya que los individuos seleccionados artificialmente pueden no estar adaptados para sobrevivir en su hábitat natural.

Transgénicos (Organismos Genéticamente Modificados - OGM)

Un Organismo Genéticamente Modificado (OGM) es aquel cuyo material genético ha sido alterado para que adquiera alguna condición o característica deseada.

Aplicaciones de los Transgénicos

• Plantas: Desarrollo de resistencia a plagas y virus, tolerancia a herbicidas, adaptación a ambientes extremos, mejoras nutricionales.
• Animales: Aumento de la resistencia a virus y enfermedades, impedir la transmisión de enfermedades, crecimiento más rápido.
• Microorganismos: Producción de hormonas como la insulina, descomposición de contaminantes, terapia génica, producción de fármacos y vacunas.

Proyecto Genoma Humano

Iniciativa científica internacional cuyo objetivo principal fue dar a conocer la secuencia completa del ADN de los 23 cromosomas humanos (22 pares autosómicos y 1 par sexual).

Objetivos Específicos

1. Revelar la secuencia de aminoácidos de cada polipéptido codificado por nuestros genes.
2. Obtener información detallada acerca de las secuencias que participan en el control de la expresión de genes.
3. Identificar los genes que causan enfermedades o contribuyen a ellas.
4. Obtener conocimiento acerca de la evolución a nivel molecular.
5. Proporcionar la oportunidad para elaborar proteínas humanas antes desconocidas con valor potencial en la medicina.

Aplicaciones Médicas

La información del genoma humano, incluyendo genes clave como TP53, BRCA1, CFTR, ayuda a los médicos a adaptar terapias según el perfil genético de cada paciente. También permite detectar predisposiciones a enfermedades hereditarias.

Ingeniería Genética

Conjunto de técnicas, procesos y herramientas genéticas avanzadas que se utilizan para manipular y modificar el contenido genético de un organismo, es decir, su ADN. Esto se logra mediante acciones como:

• Agregar genes o secuencias.
• Eliminar genes o secuencias.
• Cambiar genes o secuencias existentes.

Aplicaciones y Procesos

1. Desarrollo de nuevos medicamentos.
2. Creación de plantas resistentes a enfermedades.
3. Mejora de la calidad y el rendimiento de los cultivos.
4. Creación de animales transgénicos.
5. Aislamiento de genes específicos de un organismo.
6. Combinación de los genes aislados con el genoma de otro organismo receptor (transgénesis).

Herramientas de la Ingeniería Genética: Enzimas

Enzimas de Restricción

Actúan como "tijeras moleculares" en la transgénesis, permitiendo cortar el ADN en sitios específicos.

Enzimas Ligasas

Actúan como "pegamento molecular", uniendo (ligando) el fragmento de ADN aislado dentro del ADN del nuevo organismo.

Naturaleza de las Enzimas

Las enzimas son proteínas que funcionan como catalizadores biológicos, es decir, aceleran las reacciones químicas sin consumirse en el proceso.

Características de las Enzimas de Restricción

• Son específicas: Cada enzima reconoce una secuencia particular del ADN (sitio de restricción).
• Clasificación según el corte: Según cómo realizan el corte, las enzimas pueden generar "extremos romos" o "extremos cohesivos".
• Sitio de reconocimiento: Generalmente reconocen secuencias palindrómicas de 4 a 8 bases nitrogenadas.

Tipos de Extremos Generados

• Extremos cohesivos (o pegajosos): Se generan cuando la enzima corta las dos hebras de ADN de forma asimétrica dentro del sitio de reconocimiento. El corte deja pequeños fragmentos de cadena simple en los extremos, que son complementarios entre sí.
• Extremos romos: Se generan cuando la enzima corta ambas hebras de ADN por el mismo lugar, de forma simétrica. Al no tener extremos de cadena simple complementarios, la unión posterior (ligación) será más inespecífica.