ADN recombinante para niños
El ADN recombinante es como un "rompecabezas" de ADN que los científicos crean en el laboratorio. Imagina que tomas un pedacito de ADN de un organismo y lo unes con el ADN de otro organismo diferente. Esto se hace para darle al segundo organismo una nueva característica o para que produzca algo útil que antes no podía.
Cuando este ADN recombinante se introduce en un organismo, se produce un cambio genético. Esto permite añadir una nueva secuencia de ADN al organismo, lo que puede modificar características que ya tenía o hacer que aparezcan nuevas. Las proteínas que se producen a partir de ADN recombinante se llaman proteínas recombinantes.
El ADN recombinante se crea usando técnicas especiales de biología molecular para manipular las moléculas de ADN. Es diferente de la recombinación genética natural que ocurre dentro de las células. El proceso consiste en tomar una molécula de ADN de un organismo, como un virus, una planta o una bacteria, y en el laboratorio, modificarla para introducirla en otro organismo. Esto se puede hacer para estudiar cómo funciona un gen, para producir proteínas que ayuden a tratar una enfermedad genética, para crear vacunas o con fines de investigación.
ADN Recombinante: ¿Qué es y para qué sirve?
El ADN recombinante es una herramienta muy poderosa en la ingeniería genética. Permite a los científicos combinar material genético de diferentes fuentes para crear nuevas combinaciones de ADN. Esto es útil para entender mejor cómo funcionan los genes y para desarrollar nuevas formas de mejorar la salud y la agricultura.
¿Cómo se crea el ADN recombinante?
El proceso para crear ADN recombinante comienza con la identificación de un pedazo de ADN que interesa a los científicos. Este pedazo de ADN se quiere introducir en otro organismo que no lo tiene, para que este último pueda producir la proteína que ese ADN codifica. De esta manera, se pueden obtener grandes cantidades de esa proteína.
Pasos clave en el laboratorio
En términos sencillos, el procedimiento para crear ADN recombinante incluye:
- Localización de genes: Encontrar los genes específicos y entender qué función tienen.
- Clonación del ADN: Hacer muchas copias de ese ADN y guardarlas.
- Reacción en cadena de la polimerasa (PCR): Una técnica para hacer millones de copias de un pedazo de ADN muy rápidamente.
- Uso de vectores de expresión: Los vectores son como "vehículos" (a menudo pequeños círculos de ADN llamados plásmidos) que transportan el ADN de interés y lo introducen en la célula huésped.
Usos importantes del ADN recombinante
Los vectores que se usan para el ADN recombinante a menudo contienen secuencias de ADN que dan resistencia a ciertos antibióticos. Esto ayuda a los científicos a saber qué células han recibido el nuevo ADN. Esta técnica ha sido muy importante en la medicina y ha permitido grandes avances.
Algunas aplicaciones clave incluyen:
- Producción de insulina recombinante: Antes, la insulina para personas con diabetes se obtenía de animales. Ahora, gracias al ADN recombinante, se produce insulina humana en el laboratorio.
- Plantas y alimentos modificados: Se pueden crear plantas modificadas genéticamente que son más resistentes a insectos, hongos, bacterias y herbicidas. También pueden tener mejor calidad después de la cosecha o un mayor valor nutricional.
- Microorganismos para producir sustancias útiles: Se modifican microorganismos para que produzcan fármacos u otros productos importantes, como la hormona del crecimiento o interferones.
- Nuevas vacunas: Se han desarrollado vacunas importantes, como la vacuna contra la hepatitis B y la vacuna contra el virus del papiloma humano, usando esta tecnología.
- Clonación de animales: Aunque es un tema complejo, la tecnología de ADN recombinante también ha contribuido a la investigación en la clonación de animales.
Producción de proteínas útiles
Las proteínas recombinantes son muy valiosas en medicina y otras áreas. Se pueden producir en diferentes tipos de células, cada una con sus ventajas y desventajas.
Proteínas hechas en bacterias
Las bacterias como la E. coli son fáciles de mantener, crecen rápido y su genética es bien conocida. Por eso, se han usado para producir proteínas recombinantes. Sin embargo, las bacterias no añaden azúcares a las proteínas (un proceso llamado glicosilación), lo que puede hacer que algunas proteínas pierdan su función. Aun así, se han logrado éxitos. La primera proteína recombinante producida en E. coli fue la somatostatina, una hormona. Un gran éxito fue la producción de insulina en bacterias, ya que la insulina no necesita esas modificaciones de azúcares. Esto fue un gran avance para las personas con diabetes.
Proteínas hechas en levaduras
Las levaduras son células eucariotas, lo que significa que son más parecidas a las células humanas que las bacterias. Son fáciles de usar en la industria. Aunque las levaduras sí añaden azúcares a las proteínas, la forma en que lo hacen es diferente a la de los humanos. Esto puede causar problemas, incluso haciendo que el cuerpo humano rechace la proteína.
Proteínas hechas en células de insecto
Las células de insecto, como las de la polilla Spodoptera frugiperda, son aún más parecidas a las células humanas que las levaduras. Se pueden cultivar fácilmente en el laboratorio, aunque el medio de cultivo puede ser costoso. También se ha propuesto usar insectos completos, infectándolos con virus modificados (baculovirus) para que produzcan la proteína. El problema es el mismo que con las levaduras: la forma en que añaden azúcares a las proteínas es diferente a la de los mamíferos.
Proteínas hechas en células de mamífero
Las células de mamífero son las más parecidas a las células humanas. Por lo tanto, las proteínas recombinantes producidas en ellas suelen funcionar mejor, ya que su procesamiento es muy similar al que ocurre en el cuerpo humano. Sin embargo, este método tiene algunos inconvenientes: las células crecen más lento, los cultivos pueden contaminarse con bacterias u hongos, y existe un pequeño riesgo de contaminación con virus que puedan afectar a los humanos. Un tipo de célula de mamífero muy usada son las células CHO, que vienen del ovario de un ratón chino. Se está investigando para que los animales puedan secretar estas proteínas en su orina o leche.
Véase también
En inglés: Molecular cloning Facts for Kids
