Transfección para niños
La transfección es un proceso muy interesante en biología. Imagina que quieres que una célula aprenda a hacer algo nuevo, como producir una proteína especial. Para lograrlo, necesitas introducirle un "manual de instrucciones" genético que no tenía antes. La transfección es precisamente eso: la forma de meter material genético, como el ADN o el ARN, dentro de las células eucariotas (que son las células de animales, plantas, hongos, etc.).
Generalmente, cuando hablamos de transfección, nos referimos a este proceso en células animales. Para otras células, como las bacterias o las plantas, se usan otros nombres, aunque el objetivo es similar.
Para que el material genético entre en una célula animal, a menudo se crean pequeños "agujeros" temporales en su membrana plasmática. Esto se puede hacer con electricidad, un método llamado electroporación. Así, el material genético puede pasar al interior. También se pueden usar sustancias especiales, como los liposomas, que son como pequeñas burbujas de grasa que se mezclan con el material genético y luego se unen a la membrana de la célula para entregar su carga.
Contenido
¿De dónde viene la palabra "transfección"?
Al principio, la palabra "transfección" significaba "infección por transformación". Se usaba para describir cómo el ADN o ARN de un virus entraba en una célula y la "infectaba".
Sin embargo, en el estudio de las células animales, la palabra "transformación" ya tenía otro significado. Se refería a un cambio genético que permitía a las células crecer mucho tiempo en el laboratorio, o incluso a que adquirieran características de células cancerígenas.
Por eso, para evitar confusiones, el término "transfección" empezó a usarse específicamente para la introducción de material genético en células animales, cambiando sus propiedades.
¿Qué otros términos se usan para procesos similares?
Hoy en día, se recomienda usar estos términos:
- Transfección: Es el término general para transferir genes, y el más común para células animales.
- Transducción: Se refiere a la transfección que se hace usando virus, o cuando los virus transfieren material genético de forma natural.
- Transformación: Se usa para la transfección en células que no son animales, como bacterias, hongos, algas o plantas.
- Conjugación: Es un proceso natural en el que las bacterias se transfieren material genético entre sí.
¿Cómo se realiza la transfección?
Existen diferentes maneras de introducir el material genético en las células. Se pueden clasificar en métodos químicos, físicos y biológicos.
Métodos químicos: Usando sustancias especiales
Estos métodos se basan en crear complejos que las células puedan absorber.
- Método del fosfato cálcico: Se mezcla el ADN con cloruro de calcio y fosfatos. Esto forma pequeños grupos que las células pueden "comer" (un proceso llamado endocitosis o fagocitosis). El calcio ayuda a proteger el ADN de ser destruido.
- Método del DEAE dextrano: Se forman complejos entre una sustancia llamada DEAE dextrano y el ADN. Estos complejos tienen cargas que les permiten unirse al ADN. Luego, se usa un "choque osmótico" (cambios rápidos en la concentración de sales) para que el ADN entre en las células.
- Método de lipofección: Se usan lípidos especiales (grasas) que se unen al ADN para formar complejos. Estos complejos se pegan a la membrana de la célula y permiten que el ADN entre.
- Método del FuGENE: Es un reactivo comercial que se añade directamente a las células en cultivo. Permite que el ADN entre de forma eficiente y con poca toxicidad para las células.
Métodos físicos: Empujando el material genético
Estos métodos introducen el material genético de forma mecánica.
- Micro-inyección directa: Se usa una aguja muy fina para inyectar el ADN directamente en la célula. Es muy efectiva, pero requiere mucho trabajo y se usa, por ejemplo, para crear animales transgénicos.
- Electroporación: Se aplica un campo eléctrico a las células. Esto crea poros temporales en su membrana, permitiendo que el ADN entre. Una variante es la nucleofección, que ayuda a que el ADN llegue directamente al núcleo de la célula.
- Biobalística: También conocida como "pistola de genes". Se disparan micropartículas (muy pequeñas) cubiertas con ADN hacia las células.
Métodos bioquímicos y físicos combinados
- Magnetofección: Este método usa nanopartículas magnéticas y campos magnéticos. Las partículas que contienen el material genético se concentran y se dirigen hacia las células deseadas. Combina ventajas de los métodos químicos y físicos.
Métodos biológicos: Aprovechando la naturaleza
Estos métodos se basan en procesos naturales, a veces mejorados en el laboratorio.
- Transformación bacteriana: Algunas bacterias pueden tomar ADN de su entorno de forma natural. A estas se les llama "competentes naturales". A otras bacterias se les puede inducir esta capacidad en el laboratorio, por ejemplo, con cambios rápidos de temperatura (choque térmico).
- Transformación por Agrobacterium: Es un método usado en la ingeniería genética de plantas. Se usa la bacteria Agrobacterium rhizogenes como un "vehículo" para introducir ADN en las células de las plantas y crear plantas genéticamente modificadas.
- Transducción o transfección viral: Se usan virus como "vectores" para introducir ADN en las células. Algunos virus, como los adenovirus, son muy buenos para transferir genes a muchas células humanas. Los lentivirus son útiles porque pueden transferir genes incluso a células que no se están dividiendo.
- Conjugación: Es un proceso natural en el que las bacterias se transfieren fragmentos de ADN (generalmente plásmidos) directamente de una a otra.
- Hibridación somática: Es un proceso para crear plantas híbridas. Se fusionan células o protoplastos (células sin pared celular) de diferentes plantas.
Tipos de transfección: ¿Cuánto dura el cambio?
La transfección puede ser estable o transitoria, dependiendo de si el material genético se queda en la célula de forma permanente o temporal.
Transfección estable: Un cambio duradero
En la transfección estable, el material genético que se introduce se integra en el genoma de la célula. Esto significa que se convierte en parte de su propio ADN. Así, cada vez que la célula se divide, las nuevas células también tendrán ese material genético.
Para lograr esto, a menudo se introduce el gen de interés junto con un "marcador de selección". Este marcador le da a la célula resistencia a un medicamento. De esta forma, solo las células que han incorporado el nuevo ADN sobreviven cuando se les aplica el medicamento.
Un método muy usado para la transfección estable es la transducción, que usa virus para insertar el ADN en el genoma de la célula huésped.
Transfección transitoria: Un cambio temporal
En la transfección transitoria, el material genético (como un plásmido) entra en la célula, pero no se integra en su genoma. Permanece en el citoplasma o en el núcleo por un tiempo, y la célula lo usa para producir proteínas.
Sin embargo, cuando la célula se divide, el material genético transitorio no se copia a las nuevas células. Por eso, la expresión del gen es temporal, generalmente dura entre 24 y 72 horas. Este tipo de transfección es útil para estudios rápidos o para producir proteínas por un corto periodo.
¿Para qué se usa la transfección?
La transfección es una herramienta muy importante en la biología y la biotecnología.
- Creación de organismos transgénicos: Es fundamental para la transgénesis, que es la creación de organismos con genes de otras especies.
- Investigación básica: Se usa para estudiar cómo funcionan los genes, cómo responden las células a ciertos cambios o para entender enfermedades.
- Producción de proteínas: Las células transfectadas pueden usarse para producir grandes cantidades de proteínas específicas, como medicamentos o vacunas.
Galería de imágenes
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transfección de microorganismos
Véase también
En inglés: Transfection Facts for Kids
