ADN RECOMBINANTE

1. El ADN recombinante, o ADN recombinado, es una molécula de ADN artificial formada de manera
deliberada in vitro por la unión de secuencias de ADN provenientes de dos organismos distintos que
normalmente no se encuentran juntos. Al introducirse este ADN recombinante en un organismo, se
produce una modificación genética que permite la adición de una nueva secuencia de ADN al
organismo, conllevando a la modificación de rasgos existentes o la expresión de nuevos rasgos. La
producción de una proteína no presente en un organismo determinado y producidas a partir de ADN
recombinante, se llaman proteínas recombinantes.
El ADN recombinante es resultado del uso de diversas técnicas que los biólogos
moleculares utilizan para manipular las moléculas de ADN y difiere de la recombinación
genética que ocurre sin intervención dentro de la célula. El proceso consiste en tomar una molécula
de ADN de un organismo, sea virus, planta o una bacteria y en el laboratorio manipularla y ponerla
de nuevo dentro de otro organismo. Esto se puede hacer para estudiar la expresión de un gen, para
producir proteínas en el tratamiento de una enfermedad genética, vacunas o con fines económicos y
científicos.1
Índice
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1 Procedimiento
2 Aplicaciones
3 Producción y terapia con proteínas recombinantes
3.1 Producción en bacterias
3.2 Producción en levaduras
3.3 Producción en células de insecto
3.4 Producción en células de mamífero
4 Referencias
5 Enlaces externos
Procedimiento[editar]
El proceso de producción de un ADN recombinante comienza con la identificación desde un
organismo de una secuencia de ADN de interés con el fin de propagarlo en otro organismo que
carece de la secuencia y, por ende, del producto protéico de esa secuencia de ADN.2 Así se pueden
producir cantidades ilimitadas de la proteína codificada por el susodicho gen. En términos simples,
el procedimiento consiste en:3
Localización de genes y sus funciones.
Clonación del ADN, y su posterior almacenamiento en genes.
Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
Utilización de vectores de expresión.

2. Aplicaciones[editar]
El vector que se utiliza contiene secuencias de ADN que al ser replicadas confieren resistencia a
antibióticos específicos. Esta técnica ha sido ampliamente utilizada en el campo de la medicina y ha
permitido el desarrollo de importantes avances terapéuticos como por ejemplo la producción
de insulina recombinante.
Permite además la posibilidad de utilizar plantas y alimentos transgénicos, así como
microorganismos modificados genéticamente para producir fármacos u otros productos de utilidad
para el hombre, entre los que se pueden citar: la insulina humana, la hormona del
crecimiento, interferones, la obtención de nuevas vacunas o la clonación de animales.
Con el uso de ADN recombinante se ha logrado obtener plantas transgénicas resistentes
a insectos, hongos, bacterias y herbicidas, con mejores características de calidad durante poscosecha
y con alto contenido nutricional.4 También ha permitido la clonación, expresión y producción
mediante esta técnica de diversos antígenos, por ejemplo, lavacuna contra la hepatitis B5 y
la vacuna contra el virus del papiloma humano.6
Producción y terapia con proteínas recombinantes[editar]
Las proteínas recombinantes son aquellas que se producen mediante la técnica del ADN
recombinante, es decir, expresando un gen de un organismo en otro organismo distinto. Para que
estas proteínas sean útiles desde el punto de vista terapéutico tienen que conservar su actividad.
Además,se debe evitar que sean inmunogénicas para el ser humano. Para ello es importante decidir
para cada proteína recombinante cual es el organismo de expresión más adecuado.
Producción en bacterias[editar]
Estas proteínas recombinantes han intentado expresarse en bacterias como E. coli, ya que son
fáciles de mantener, crecen rápido y se conoce bien su genoma. Sin embargo, el mayor problema
que presenta la producción en bacterias es que en ellas no existe glicosilación proteica, por lo que
algunas proteínas producidas en bacterias pierden totalmente su función. Aun así se han logrado
producir con éxito algunas proteínas recombinantes en bacterias. La primera proteína recombinante
que se produjo en E. coli fue la somatostatina, una hormona anti-crecimiento de 14 aminoácidos.
Sin embargo, aunque desde el punto de vista científico fue un éxito, desde el punto de vista
económico fue un fracaso,ya que su utilidad estaba reducida a personas con problemas de
gigantismo y similares, que son poco comunes. Posteriormente se logró un gran éxito en este campo
mediante la producción de insulina en bacterias. La insulina presenta la ventaja de no necesitar
modificaciones postraduccionales, por lo que se evita este problema de su producción en bacterias.
Además,la diabetes es una enfermedad muy frecuente en la sociedad, con unos 347 millones de
diabéticos.7 En EEUU el 6% de la población (20 millones de habitantes) son diabéticos y esta
enfermedad es la 6ª causa de muerte. Antes de esta producción en bacterias, se usaba insulina
porcina.
Producción en levaduras[editar]
Al ser células eucariotas y por lo tanto más similares a las humanas que las bacterias y ser muy
fáciles de emplear industrialmente, las levaduras constituyen otro grupo de organismos susceptibles
de producir proteínas recombinantes para uso humano. Sin embargo, aunque sí presentan
glicosilación proteica, al contrario que las bacterias,esta es totalmente distinta a la humana, por lo
que estas proteínas presentan problemas, en muchos casos incluso inmunogénicos.

3. Producción en células de insecto[editar]
Más cercanas aún a las células humanas que las levaduras son las de insecto, como las de
Spodoptera frugiperda (una polilla parásito del maíz y del algodón), que se cultivan fácilmente in
Vitro, aunque el medio de cultivo es caro. Dicho medio, además,no contiene suero, lo que hace más
fácil el procesado de la proteína. Otra de las propuestas ha sido el uso no de células de insecto, sino
de los insectos completos para la producción de estas proteínas. Para ello se infectan a los insectos
con baculovirus modificados (que además no infectan a los seres humanos) para que expresen la
proteína recombinante. Sin embargo, este sistema presenta exactamente elmismo problema que el
de levaduras: que las células de insecto presentan glicosilación, pero esta es totalmente distinta a la
de mamíferos.
Producción en células de mamífero[editar]
Al ser células más parecidas a las humanas, el procesamiento que sufren las proteínas
recombinantes producidas en células de mamífero también es más similar, por lo que se conserva su
función (aunque puede haber ligeros cambios en el patrón de glicosilación). Los inconvenientes de
este método es que el crecimiento celular es más lento, tardando de 6 a 24 horas en duplicarse las
células, que los cultivos pueden sufrir contaminación de bacterias u hongos y que se puede
contaminar el producto con virus que infecten a humanos. Para la producción en mamíferos se usan
las células CHO, de ovario de ratón chino, que presentan la ventaja de que crecen bien y existen
gran cantidad de mutantes de glicosilación. Además, se está intentando que los animales secreten
estas proteínas en la orina, en la leche, etc.
Los usos del ADN recombinante
Escrito por Matthew Williams | Traducido por Paula Santa Cruz
Los usos del ADN recombinante
Gracias a la ingeniería genética hoy en día el ADN recombinante tiene una gran variedad de usos.
A lo largo de los últimos 100 años,el conocimiento de la genética ha crecido exponencialmente.
Hoy en día, los científicos se han visto beneficiados con los años de investigación y están
explorando con éxito el campo de la ingeniería genética. Combinando el ADN de dos organismos
distintos con la técnica del ADN recombinante, son posibles muchos resultados, y el potencial de
esta ciencia es virtualmente ilimitado. Los usos del ADN recombinante varían ampliamente; se
emplea en muchas industrias diferentes, desde la medicina hasta la agricultura.
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¿Cuáles son los beneficios del ADN recombinado?
Medicina
Las hormonas como la insulina o la hormona de crecimiento humanas, son creadas en cuerpos que
funcionan normalmente. Estas hormonas son proteínas y las proteínas están hechas de una

4. secuencia específica de aminoácidos. La secuencia de aminoácidos está determinada por el ADN de
una persona. Anteriormente, los diabéticos usaban insulina porcina, pero no era bien tolerada por
todos los pacientes ya que su secuencia de aminoácidos es levemente diferente. Hoy en día, los
científicos han desarrollado bacterias que poseen el gen humano para la insulina que se ha insertado
dentro de ellas utilizando técnicas de ADN recombinante. Como la secuencia de aminoácidos es la
misma, los diabéticos la toleran rápidamente aun cuando ha sido producida por una bacteria. De
forma similar, los científicos han elaborado protocolos para los factores de la coagulación, la
hormona de crecimiento, proteínas para luchar contra los virus y muchas otras medicinas que están
en desarrollo.
Terapias génicas
Muchas enfermedades debilitantes están codificadas genéticamente. La enfermedad de células
falciformes, la enfermedad de Huntington y otras innumerables patologías son causadas por
anomalías en el ADN. Si bien los científicos todavía no pueden curar todas las enfermedades
genéticas, están usando las ideas del ADN recombinante para crear técnicas llamadas terapias
génicas. El objetivo de las terapias génicas es eliminar el ADN anormal de las células de una
persona y reemplazarlo por ADN normal de otra fuente. Esta tarea es extremadamente difícil ya que
el cuerpo humano está formado por alrededor de 10 trillones de células. Sin embargo, en las
enfermedades de la sangre, si la médula ósea de una persona es tratada y reparada,toda la sangre
nueva que crea esa persona estará también reparada. Todavía no es una ciencia perfecta pero las
ideas son consistentes y escucharás más y más sobre esto en los próximos años.
Agricultura
Los granjeros actualmente también se benefician con las técnicas de ADN recombinante. Los
científicos han desarrollado numerosos avances que pueden ser utilizados para prevenir la muerte
de las plantas debida a insectos, insecticidas, herbicidas e incluso por las heladas. Puede insertarse
ADN en las plantas para hacerlas resistentes a los herbicidas comunes. Por consiguiente, cuando el
granjero fumiga para eliminar las malezas, sólo estas mueren y las plantas buenas quedan indemnes.
Esto también puede ser utilizado para hacer que las plantas no se vean afectadas por los
insecticidas, e incluso éstas pueden liberar químicos que ahuyentan a los insectos. Los granjeros
también pueden cubrir los campos de fresas con bacterias con ADN recombinante que ayudan a
proteger a las plantas de los choques térmicos y las heladas.
Bioplásticos
Los plásticos comunes son polímeros creados a partir del petróleo, que es una fuente de combustible
fósil no renovable. Cuando se acabe elpetróleo, podríamos quedarnos no sólo sin combustible para
nuestros autos, sino también sin plástico. Esta posibilidad ha estimulado a la ciencia para crear
bioplásticos. Estos son creados a partir de productos de las plantas, a menudo a través de métodos
de ADN recombinante. Los científicos han creado un gen que producirá un compuesto casiidéntico
al plástico comercial y su aplicación es hoy en día una zona caliente de la investigación. De tener
éxito, los científicos se habrán asegurado de que nunca nos quedemos sin plástico o tengamos que
preocuparnos sobre la polución que produce la fabricación de plástico a partir de las antiguas
tecnologías no renovables.
Otros usos
Las aplicaciones de la tecnología del ADN recombinante están limitadas sólo por el ingenio de los
científicos que aplican esta ciencia. Otros usos que se le ha dado a esta tecnología han sido fabricar

5. bacterias que pueden procesar un derrame de petróleo como el ocurrido en la catástrofe de Exxon
Valdez. Los ingenieros genéticos espera aplicar bacterias que puedan metabolizar el petróleo y
transformarlo en un producto biodegradable. Además,pueden programar las bacterias para morir
una vez que el petróleo se haya consumido, de tal manera que no tengan que preocuparse por haber
creado un problema secundario con la nueva cepa de bacterias. Otros se han centrado en la
introducción de genes para enfermedades como el mal de Alzheimer o el cáncer en ratones y otros
organismos modelo. El introducir la enfermedad en los animales, les permite a los médicos estudiar
los efectos en un período de tiempo más rápido y aplicar esos hallazgos a la investigación en
humanos.
¿Cuál es DNA Recombinante?
La DNA Recombinante, que se acorta a menudo al rDNA,es un hilo artificial hecho de la DNA que
es formado por la combinación de dos o más series del gen. Esta nueva combinación puede o no
puede ocurrir naturalmente, pero se dirige específicamente para que un propósito sea utilizado en
una de las muchas aplicaciones de la DNA recombinante.
Este artículo entrará detalle adicional sobre cuáles es la DNA,cómo se hace el rDNA y para qué
puede ser utilizado.
Información de Fondo sobre la DNA
La DNA,también conocida científico como ácido desoxirribonucléico, tiene una estructura de doble
hélice y contiene una combinación de las bases del nitrógeno: adenina, thymine, guanina y citosina.
Aunque estas cuatro bases estén lo mismo en todos los organismos, pueden ser emparejadas juntas y
ser arregladas en un número infinito de maneras, tales que cada organismo tiene una combinación
única para sus hilos de la DNA.
DNA Recombinante
La DNA Recombinante, o el rDNA,es el término usado para describir la combinación de dos hilos
de la DNA que se construyan artificial. Los científicos Genéticos pueden hacer esto para crear el
hilo único de la DNA para diferentes fines, usando varios tipos de técnicas.
Como la DNA natural, la DNA recombinante tiene la capacidad de producir las proteínas
recombinantes. Es a menudo estas proteínas que desempeñan elpapel dominante en la aplicación de
la DNA recombinante.
Formación de rDNA
En la mayoría de los casos,el rDNA se crea en una configuración del laboratorio usando un proceso
de la reproducción molecular. Este método permite in vivo la réplica de la DNA, en las células
vivas del tema.
Un vector de la reproducción es una molécula de la DNA que las réplicas dentro de una célula viva
y se utilizan para formar el rDNA. El vector de la reproducción es generalmente una pequeña parte
de un hilo de la DNA que lleve a cabo la información genética que es necesaria para la réplica de
células. La reacción en cadena de Polimerasa (PCR) es otro método que se puede utilizar para

6. replegar una serie específica de la DNA y para crear elrDNA,que se utiliza para replegar la DNA
en un tubo de ensayo del laboratorio.
El método de hacer estándar la DNA recombinante implica:
Elegir el organismo apropiado del ordenador principal y clonación de vector.
Preparación de la DNA del vector y de la DNA que se reproducirán.
Creación de la DNA recombinante.
Introducción de rDNA para recibir el organismo.
Investigación para el rDNA con las propiedades específicas buscadas de organismos del ordenador
principal.
Reseña Histórica
Peter Lobban y A. Dale Kaiser eran los primeros científicos para proponer una técnica para formar
la ADN Recombinante. Esto pronto alcanzó gran popularidad a otros científicos.
En 1972 el primer papel que detalló una nueva manera de insertar la información genética usando
Escherichia Coli release/versión. Pronto después del en 1973, varios otros papeles siguieron el
edificio en el concepto y las técnicas el agregar de la construcción y de la formación.
En 1978, concedieron Werner Arber,Daniel Nathans y Hamilton Smith el Premio Nobel En el
Remedio para crear tecnología para descubrir, para aislar y para aplicar el rDNA. Desde este
tiempo, los genes y las proteínas recombinantes han llegado a ser ampliamente utilizados en
remedio y agricultura. Esto ofrece un método nuevo de manejar algunas condiciones de salud, tales
como el uso de la insulina recombinante en diabetes, también parásito-mando para los jardines y
granjas.
tal hallazgo impulso nuevas metodologías de investigación que ampliaron los
horizontes de estudio de disciplinas como: la medicina, bioquímica, fisiología, genética
molecular, fisicoquímica y biotecnología, entre otras áreas no menos importantes y
más específicas como la fertilización de óvulos “in vitro”, la prevención y el
tratamiento del cáncer y el diagnóstico prenatal, por citar algunas. Este trabajo les
valió el Premio Nobel de Medicina en 1978.

7. Estas son sólo algunas de las sorprendentes aplicaciones que son resultado del
desarrollo vertiginoso, que en las últimas cuatro décadas, ha tenido la Tecnología del
ADN recombinante. En esta secciónaprenderás las técnicas y metodologías empleadas
en la Ingeniería Genética.
La tecnología del ADN recombinante tuvo sus orígenes en la década de los 70´s con el
descubrimiento y caracterización de las endonucleasas de restricción y el desarrollo de
métodos rápidos de secuenciación e hibridación de ADN, que aunado a la técnica de
reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y la clonación de genes enlos 80´s,
sentaron las bases para el desarrollo de esta nueva biotecnología.
Mediante el desarrollo de diferentes actividades basadas en aplicaciones tecnológicas,
conocerás estrategias de aprendizajes que te orienten a describir la Tecnología del
ADN recombinante, que sigue generado gran polémica por su impacto en la vida
humana, el de otras especies y en general, de la naturaleza.
Como apoyo para que construyas tu propia valoración sobre la Tecnología del ADN
recombinante, aprenderás conceptos específicos y desarrollarás habilidad y actitud
para revisar de manera virtual las técnicas clave de esta tecnología. Para ello es
necesario que cuentes con conocimientos básicos sobre el concepto de gen, genoma, la
replicación de ADN y las reglas de apareamiento de los nucleótidos