describe como ha avanzado la ingeniería genética en el manejo del adn

1. INTRODUCCION
Todo organismo, aún el más simple, contiene una enorme cantidad de
información. Esa información le permite tener características que lo diferencien
de otros individuos. Como se sabe, todas esas características están ubicadas en
un conjunto de moléculas orgánicas de gran tamaño llamadas ácidos nucleicos.
En cada una de las células de un organismo encontramos dos moléculas de
este tipo: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN).
Ambos tienen propiedades y funciones muy diferentes en la maquinaria de la
vida. Pero es el ADN el que lleva la batuta de la transmisión de información
genética de los padres a los hijos, llamada herencia.
La genética es la rama de la biología encargada del estudio de la
herencia. Luego de los estudios hechos por el Padre de la genética, Gregor
Mendel, en esta rama de la biología se desarrollaron técnicas que darían lugar a
lo que hoy día se conoce como ingeniería genética y nueva biotecnología. Con
estas técnicas se han podido desarrollar una diversidad de investigaciones de
notable importancia médica, farmacéutica, agrícola y ecológica.
En el 1917 se utilizó, por primera vez, el termino Biotecnología. Ésta se
define como un conjunto de técnicas que utilizan organismos vivos o genes de
éstos, para producir o modificar un producto. Dentro de la biotecnología
incluimos la ingeniería genética. Desde principios de siglo XX, la ingeniería
genética ha experimentado notables avances en la manipulación y el control de
la herencia. Uno de los principales descubrimientos en este campo ha sido la
técnica del ADN recombinante o ADNr, la cual ha permitido un notable avance
en diferentes campos de aplicación de la ciencia.
Este trabajo se concentrará en la importancia y aplicaciones de este
método por medio de una exhaustiva investigación bibliográfica, con el objetivo
de lograr un aprendizaje verdaderamente significativo acerca de los
agigantados pasos con que avanza la ciencia en nuestros días.

2. DESARROLLO
El ácido desoxirribonucleico es una macromolécula orgánica compuesta
por dos cadenas de polinucleótidos enrolladas en forma de doble hélice (más o
menos como un colocho). Esta molécula se encuentra principalmente en los
núcleos de las células y tiene la función de regular todo lo que pasa en la célula
y mantener las características hereditarias del ser vivo.
El ADN está conformado por nucleótidos que a su vez tienen tres
componentes principales: un grupo fosfato, un azúcar (desoxirribosa, de seis
carbonos y una base nitrogenada, que puede ser cualquiera de las siguientes
cuatro sustancias: adenina, guanina, citosina y timina. Estas bases tienen unas
reglas de combinación que solo permiten la unión de la adenina con la timina y
la guanina con la citosina. Sin embargo, estas dos combinaciones dan lugar
como en un alfabeto, o mejor dicho, como en la clave morse; a una increíble
cantidad de información, la cual incluso permite que una bacteria sea tan
diferente de una planta o un mamífero.
El ADN a su vez tiende a enrollarse formando estructuras llamadas
cromosomas, en unión con proteínas y alguna cantidad de ARN. Estos
cromosomas están divididos en unidades llamadas genes, las cuales se
encargan de la codificación de las características de los seres vivos. Los
defectos de los genes pueden causar malfuncionamientos en el metabolismo
del cuerpo, y es el origen de muchas enfermedades genéticas. Como es posible
deducir de lo anteriormente expuesto, un control sobre la transmisión de la
información genética nos permitiría la erradicación de una gran variedad de
enfermedades que tienen origen genético. Es por este supuesto que, a nivel
mundial, la comunidad científica ha sido partícipe del desarrollo de una rama de
la biotecnología conocida como ingeniería genética.
La ingeniería genética puede definirse como "La manipulación deliberada
de la información genética". Con el descubrimiento de la composición del
material genético, en 1953, nace la biología molecular y con ello se inicia una
nueva etapa en la historia de la biología. El año de 1970 marca otra etapa
importante: el comienzo de la manipulación enzimática del material genético, y

3. por consiguiente, la aparición de la ingeniería genética molecular. En la
ingeniería genética se busca el conocimiento de lo que significa cada uno de los
genes en el mapa genético.
La manipulación de genes a través de la ingeniera genética tiene un gran
campo de acción. En las plantas ofrece la posibilidad de variar la expresión de
genes específicos, que son importantes para un cierto proceso metabólico.
Además, es posible aumentar o disminuir la manifestación de un determinado
gen dependiendo de la necesidad. También es posible tomar una molécula de
ADN de un organismo, sea un virus, una planta o una bacteria y llevarla al
laboratorio para manipularla y ponerla de nuevo dentro de otro organismo. Por
ejemplo, el gen para la insulina, que por lo general, sólo se encuentra en los
animales superiores, se puede ahora introducir en células bacterianas mediante
un plásmido o vector. Después, la bacteria puede reproducirse en grandes
cantidades constituyendo una fuente abundante de la llamada insulina
recombinante a un precio relativamente bajo. La producción de insulina
recombinante no depende, entonces, del variable suministro pancreático
animal. Otros usos de la ingeniería genética son el aumento de la resistencia de
los cultivos a enfermedades, la producción de compuestos farmacéuticos en la
leche de los animales, la elaboración de vacunas, y la alteración de las
características del ganado.
Existen muchos métodos para lograr todos estos avances como la
transferencia de genes, ADN recombinante, activadores genéticos, clonación,
hibridizaciones, electroforesis, reacción en cadena de la polimerasa entre otros.
En el pasado se utilizaban en forma inconsciente los sistemas biológicos,
pero hoy en día, no solamente se selecciona uno de esos sistemas, sino que se
diseñan teniendo en mente la posibilidad de manejar la información genética e
incorporarle la de otros organismos.
Este trabajo se concentrará en uno de los sistemas más usados a nivel
mundial: el ADN recombinante. Con este nombre se conoce a una gran
variedad de técnicas que los biólogos moleculares utilizan para manipular las
moléculas de ADN uniendo segmentos de ADN en un lugar fuera de la célula u

4. organismo, para luego introducirla en una célula y hacerla replicarse allí, por sí
misma, o después de haberse integrado en un cromosoma celular.
ADN recombinante es una molécula que proviene de la unión artificial de
dos fragmentos de ADN. Por lo tanto, la tecnología de ADN recombinante es el
conjunto de técnicas que permiten aislar un gen de un organismo, para su
posterior manipulación e inserción en otro diferente. De esta manera podemos
hacer que un organismo (animal, vegetal, bacteria, hongo) o un virus produzca
una proteína que le sea totalmente extraña.
El proceso para llevar a este método tiene lugar en los laboratorios,
donde por lo general se sigue el siguiente:
1. OBTENENCIÓN EL ADN PASAJERO. Este ADN contiene el gen deseado.
2. PREPARACIÓN DEL ADN PASAJERO. A los dos extremos del fragmento de
ADN pasajero se les coloca la secuencia de nucleótidos que reconocen la
enzima de restricción (esta es una proteína que sabe dónde debe cortar
una cadena de nucléotidos, para obtener una secuencia específica).
3. UNIÓN DEL ADN PASAJERO AL PLÁSMIDO O VECTOR. Para esto el
plásmido, que es una molécula circular de ADN extra cromosómico
(distinta del genoma bacterial) y tiene la capacidad de reproducirse
autónomamente, debe tener una secuencia que reconozca la enzima de
restricción que estamos usando. Se abre el plásmido con esta enzima y se
le añade el ADN pasajero. Por la complementariedad de las bases
nitrogenadas del ADN los extremos de uno se unirán al otro. El resultado
es una molécula de ADN recombinante.
4. TRANSFORMACIÓN. Las moléculas recombinantes son introducidas a la
célula huésped. Esto puede hacerse con un choque de temperatura o
utilizando una pistola genética o por microinyección.

5. 5. IDENTIFICACIÓN DE LAS CÉLULA CON EL ADN RECOMBINANTE. Muchos
de estos plásmidos poseen genes que otorgan resistencia a los
antibióticos. Las bacterias suelen crecer en un medio de cultivo con
antibióticos. De esta forma las células transformadas (que poseen el
plásmido con el ADN recombinante) son las que sobreviven. Las que no
poseen el plásmido modificado genéticamente mueren en presencia del
antibiótico. 1
6. SEPARACIÓN. La colonia de células que contienen el gen de interés es
escogida o separada del resto de las células, para que pueda
multiplicarse.
7. RECUPERACIÓN: El ADN pasajero ha provocado que se produzca la
sustancia deseada, así que se matan las células, se rompen sus
membranas y se extrae la sustancia.
8. PURIFICACIÓN. Se eliminan los residuos celulares que podrían venir con
la sustancia deseada, como proteínas, ADN, membranas, entre otras; para
luego producir los preparados químicos finales con que se hará una
vacuna, una medicina, o el producto final que se deseaba obtener para su
uso o venta.
¿Pero qué nos permite el ADN recombinante? Nos permite obtener
muchas sustancias que tienen su origen en códigos genéticos específicos, en
cantidades comerciales y a un bajo costo, utilizando individuos de una esecie
no habituada a la elaboración de tal producto. Algunos ejemplos de su uso
son:
1
Los plásmidos llevan consigo genes que transmiten particularidades fenotípicas a las
bacterias que los contienen, como la resistencia a los antibióticos. El plásmido pBR 322
es el más ampliamente usado, es de pequeñas dimensiones y lleva los genes para la
resistencia a los antibióticos ampicilina (amp) y tetraciclina (tet).

6. • La utilización de las bacterias de Escherichia Coli en la obtención de
Somatotropina Bovina, una hormona producida en la glándula
pituitaria de las vacas que alarga el período de producción máxima
de leche en las reses, estimulando la producción de leche desde
tres hasta seis litros, si se sigue un ciclo de inyecciones
subcutáneas.
• La obtención de la insulina recombinante en forma masiva y más
barata que si se obtuviera de la producción pancreática de un
animal, al introducir un gen productor de esa hormona en una
bacteria.
• Producción de medicinas con origen en agentes biológicos
obtenidos por recombinación del ADN para el tratamiento de
enfermedades de origen auto inmune. Estos agentes permiten
retardar la acción de un sistema inmunológico demasiado activo y
así evitar la destrucción de tejidos. De esta forma se logra tratar
enfermedades como psoriasis, varios tipos de artritis, enfermedad
granulomatosa crónica, osteoporosis y esclerosis múltiple, entre
otras; con menos efectos secundarios que con un tratamiento
químico.2
• Producción de somatotropina humana.
2
Los tratamientos basados en agentes biológicos no son totalmente libres de efectos
secundarios, pues pueden generar síntomas similares a la gripe (fiebre, escalofríos y dolor
muscular y articular), pérdida de apetito,náusea y/o vómito, fatiga, enrojecimiento, sarpullido
y/o dolor en el sitio de la inyección, dolor de cabeza, posible reacción alérgica a los
anticuerpos que creados mediante la combinación de células de humano y de ratón, posible
reactivación de infecciones latentes de tuberculosis con agentes anti-TNF (los agentes anti-
TNF suprimen a un tipo particular de célula inmunológica, bloqueando de ese modo el proceso
inflamatorio)

7. • Alteración genética de los organismos fermentadores de productos
como la cerveza, para lograr nuevas clases de esta bebida.
• Obtención del factor VII de la coagulación sanguínea, de una
manera más rápida y segura, para el tratamiento de la hemofilia.
Pero, ciertamente la técnica de recombinación del ADN, también tiene
sus posibles efectos dañinos, pues al ser una técnica que manipula la
información genética de los seres vivos, desata temores entre algunos. La
mayoría de esos temores ha sido rechazada de plano por los especialistas,
pero sin embargo todavía persisten algunas dudas sobre la seguridad de este
método. Algunos doctores sostienen que el uso de la manipulación genética
para la obtención de vacunas, es imprevisible y peligroso:
"Desde un punto de vista ecológico y ambiental, muchas vacunas
transgénicas vivas de primera generación son intrínsecamente impredecibles,
y posiblemente peligrosas. No deberían ser utilizadas masivamente hasta
tanto no se hayan aclarado una serie de problemas. Los riesgos y peligros
están ciertamente más cerca del reino de lo posible, y por el Principio de
Precaución deberían estar sujetos a medidas preventivas, no obstante, se
actúa como si no existieran riesgos aduciendo que éstos no están apoyados
por investigaciones experimentales o epidemiológicas. Pero esas
investigaciones no se han llevado a cabo".3
Además de estas interrogantes sobre la imprevisibilidad de las vacunas
transgénicas existen otras relacionadas con los problemas planteados por
algunos contaminantes ambientales conocidos como xenobióticos.
Los xenobióticos pueden tener dos posibles impactos en las vacunas
basadas en ADN recombinante:
3
Terje Traavik, "Un huérfano de la ciencia: los riesgos ambientales de las vacunas
transgénicas", departamento de Virología y Microbiología Médica de la Universidad de Troms,
Noruega

8. • Algunos xenobióticos pueden actuar como mutágenos pueden
haciendo que el ADN desnudo se escape o se libere con su
secuencia o estructura cambiada, influyendo en la capacidad de
células y organismos de asimilar ADN y facilitando el
establecimiento a largo plazo en los ecosistemas de formas que
son totalmente impredecibles.
• Algunos xenobióticos pueden afectar la membrana celular y/o las
funciones intracelulares de tal forma que podría pensarse que
llegan a influir en la capacidad de las células de absorber y
transferir ADN desnudo. Por ejemplo, los xenobióticos que imitan
hormonas o afectan las condiciones de los sistemas de
mamíferos, pueden cambiar las posibilidades tanto de asimilación
como de establecimiento de ácidos nucleicos externos en
animales y personas. Esto provocaría que una terapia basada en
ADN recombinante termine en algo imprevisto.
Otro de los riesgos que se corren, como con todo descubrimiento
científico, es la mala utilización del método de recombinación de l ADN, ya sea
intencionalmente o por descuido. Por citar un ejemplo de lo anteriormente
expuesto: ¿Qué pasaría si un científico combinara los genes relacionados al
cáncer con un virus como el de la influenza?
A pesar de estas posibles situaciones, no se puede obviar que este
método resulta bastante beneficioso para la humanidad, pues permite y
permitirá la obtención de numerosos productos que mejorarán la vida por
mucho tiempo. Incluso resulta seguro en cuanto a que las bacterias
genéticamente modificadas son diseñadas para que no puedan sobrevivir fuera
del laboratorio, por lo que si se liberan al medio ambiente mueren, pues son
dependientes de las condiciones del laboratorio.

9. CONCLUSIONES
De este trabajo se logran extraer las siguientes conclusiones:
A. La técnica del ADN recombinante es una herramienta de la
biotecnología moderna que permite el uso del ADN para la
elaboración de sustancias que necesita la medicina.
B. El ADN recombinante, o ADN recombinado, es una molécula de ADN
formada por la unión de dos moléculas de diferente origen.
C. Esta técnica tiene muchos beneficios, pues permite obtener ciertas
proteínas a bajo costo.
D. También tiene sus detractores que opinan que su uso no es cien por
ciento seguro.
E. Entre los peligros que se pueden enfrentar con está técnica está la
contaminación con agentes xenobióticos, que pueden causar un
desequilibrio en la molécula de ADN recombinante, comprometiendo
el resultado del proceso.