Ingeniería Genética: Manipulación del ADN, Aplicaciones y Biotecnología

Ingeniería Genética: Manipulación del ADN y sus Aplicaciones

La ingeniería genética es un conjunto de técnicas que permiten manipular el material genético con distintos fines. Las técnicas de ingeniería genética son muy variadas, pero muchas se basan en la obtención de ADN recombinante. El ADN recombinante es una molécula de ADN obtenida artificialmente mediante la introducción de genes de un organismo en el ADN de otro organismo. Se basa en la existencia una serie de enzimas que actúan sobre el ADN, estas enzimas son las endonucleasas de restricción, ligasas y ADN polimerasas.

Fases de la Obtención del ADN Recombinante

1. Primero se localiza el gen de un organismo cuya acción nos interesa.
2. Se aisla el gen cortándolo mediante enzimas endonucleasas de restricción, que son enzimas que cortan el ADN por lugares específicos. Normalmente se hacen millones de copias del gen con la utilización de enzimas ADN polimerasa, que son enzimas que permiten la formación de cadenas de ADN mediante la unión de nucleótidos.
3. Se une el gen a un vector mediante enzimas ligasas, que son enzimas que unen fragmentos de ADN. Los vectores son moléculas de ADN de virus o bacterias.
4. Se introduce el ADN recombinante en una célula de otro organismo donde se expresará produciendo el efecto que nos interesa.

Campos de Aplicación de la Ingeniería Genética

Algunos de los campos en los que se desarrolla la ingeniería genética son la clonación, la obtención de organismos transgénicos y la biotecnología.

1. Clonación

Es la obtención de copias genéticamente idénticas de un gen (clonación génica) o de un organismo (clonación de organismos). Tiene múltiples aplicaciones como la producción masiva de proteínas como la insulina. La clonación puede tener fines terapéuticos o reproductivos.

• Clonación terapéutica: Consiste en la obtención de órganos o tejidos para trasplantes que sean genéticamente iguales al receptor para evitar los rechazos.
• Clonación reproductiva: Consiste en la obtención de organismos genéticamente iguales.

2. Organismos Transgénicos

Son organismos modificados genéticamente en cuyo ADN se han introducido genes de otros organismos con el objetivo de transferirles características nuevas o modificar las suyas propias. Las aplicaciones son muy variadas:

• Usar bacterias para obtener productos de interés para el ser humano como insulina, vacunas o gasoil.
• Usar virus para introducir genes en la terapia génica.
• Modificación de animales y plantas para potenciar determinadas características como producción de leche, resistencia a plagas o heladas.

3. Biotecnología

Es la aplicación de la biología a los procesos tecnológicos. Podemos distinguir dos tipos:

• Biotecnología tradicional: Se trata de la utilización de microorganismos en los procesos de producción. Destacan tres campos:
  • Alimentario: Se utilizan microorganismos en la obtención de productos alimentarios como el pan, el queso o bebidas alcohólicas.
  • Sanitario: Se utilizan microorganismos en la fabricación de medicamentos como vacunas y antibióticos.
  • Medioambiental: Se utilizan microorganismos en actuaciones medioambientales como la eliminación de contaminantes en depuradoras y vertederos o en la fabricación de productos menos dañinos con el medio ambiente como bioplásticos.
• Biotecnología actual: Se incluyen técnicas de la ingeniería genética en la producción. Se consideran cinco tipos:
  • Roja: Aplicada al campo sanitario. Principalmente se aplican en el diagnóstico molecular de enfermedades, la producción de nuevos medicamentos, la obtención de células y tejidos por clonación y la terapia génica mediante modificación del ADN.
  • Blanca: Aplicada a la industria. Se trata de mejorar los procesos industriales utilizando organismos o enzimas generalmente para disminuir la contaminación.
  • Verde: Aplicada a la agricultura y la ganadería. Se obtienen mejoras en la producción agropecuaria utilizando técnicas de clonación y transgénesis.
  • Azul: Aplicada a los productos marinos. Se trata de la aplicación de la ingeniería genética para obtener nuevos recursos a partir de organismos marinos como algas, invertebrados o bacterias.
  • Gris: Aplicada al medio ambiente. Trata de la utilización de organismos para solucionar problemas medioambientales como la eliminación de vertidos de petróleo o la producción de biocombustibles mediante bacterias modificadas genéticamente.