1. Introducción
Todo organismo, aún el más simple, contiene una enorme cantidad de
información. Esta información se encuentra almacenada en una macromolécula que se halla en todas las
células: el
ADN. Este ADN está dividido en gran cantidad de sub-unidades (la cantidad varía de acuerdo con la especie) llamadas genes. Cada gen contiene la información necesaria para que la
célula sintetice una proteína. Así, el genoma (y por consecuencia el proteoma), va a ser la responsable de las características del
individuo. Los genes controlan todos los aspectos de la vida de cada organismo, incluyendo
metabolismo, forma,
desarrollo y
reproducción. Por ejemplo, la
síntesis una proteína X hará que en el individuo se manifieste el rasgo "pelo oscuro", mientras que la proteína Y determinará el rasgo "pelo claro".
Vemos entonces que la carga
genética de un determinado organismo no puede ser idéntica a la de otro, aunque se trate de la misma especie. Sin embargo, debe ser en rasgos generales similar para que la reproducción se pueda concretar. Y es que una de las propiedades más importantes del ADN, y gracias a la cual fue posible la
evolución, es la de dividirse y fusionarse con el ADN de otro individuo de la misma especie para lograr descendencia diversificada.
Otra particularidad de esta molécula es su universalidad. No importa cuán diferente sean dos especies: el ADN que contengan será de la misma
naturaleza: ácido nucleico. Siguiendo este razonamiento, y teniendo en cuenta el
concepto de gen, surgen algunas incógnitas: ¿Son compatibles las cargas genéticas de especies distintas? ¿Puede el gen de una especie funcionar y manifestarse en otra completamente distinta? ¿Se puede aislar y manipular el ADN?
La Ingeniería Genética (en adelante IG) es una rama de la genética que se concentra en el estudio del ADN, pero con el fin su manipulación. En otras palabras, es la manipulación genética de organismos con un propósito predeterminado.
En este punto se profundizará el
conocimiento sobre los
métodos de manipulación génica. El fin con el cual se realizan dichas manipulaciones se tratará más adelante, cuando se analicen los alcances de esta
ciencia.
Como ya se dijo, la IG consiste la manipulación del ADN. En este
proceso son muy importantes las llamadas
enzimas de restricción, producidas por varias
bacterias. Estas enzimas tienen la capacidad de reconocer una secuencia determinada de nucleótidos y extraerla del resto de la cadena. Esta secuencia, que se denomina Restriction Fragment Lenght Polymophism o RLPM, puede volver a colocarse con la ayuda de otra
clase de enzimas, las ligasas. Análogamente, la enzima de restricción se convierte en una "tijera de ADN", y la ligasa en el "pegamento". Por lo tanto, es posible quitar un gen de la cadena principal y en su lugar colocar otro.
En el proceso de manipulación también son importantes los
vectores: partes de ADN que se pueden autorreplicar con
independencia del ADN de
la célula huésped donde crecen. Estos vectores permiten obtener múltiples copias de un trozo específico de ADN, lo que proporciona una gran cantidad de material fiable con el que trabajar. El proceso de transformación de una porción de ADN en un vector se denomina
clonación. Pero el concepto de clonación que "circula" y está en boca de todos es más amplio: se trata de "fabricar", por
medios naturales o artificiales, individuos genéticamente idénticos.
Otro
método para la
producción de réplicas de ADN descubierto recientemente es el de la utilización de la enzima polimerasa. Éste método, que consiste en una verdadera reacción en cadena, es más rápido, fácil de realizar y económico que la técnica de vectores.
La terapia génica consiste en la aportación de un gen funcionante a las células que carecen de esta
función, con el fin de corregir una alteración genética o enfermedad adquirida. La terapia génica se divide en dos categorías.
- Alteración de células germinales (espermatozoides u óvulos), lo que origina un cambio permanente de todo el organismo y generaciones posteriores. Esta terapia no se utiliza en seres humanos por cuestiones éticas
- Terapia somática celular. Uno o más tejidos son sometidos a la adición de uno o más genes terapéuticos, mediante tratamiento directo o previa extirpación del tejido. Esta técnica se ha utilizado para el tratamiento de cánceres o enfermedades sanguíneas, hepáticas o pulmonares.
La Ingeniería genética tiene numerosas aplicaciones en campos muy diversos, que van desde la
medicina hasta la
industria. Sin embargo, es posible hacer una clasificación bastante simple bajo la cual se contemplan todos los usos existentes de estas
técnicas de manipulación genética: aquellos que comprenden la terapia génica, y aquellos que se encuentran bajo el ala de la
biotecnología.
"En marzo de 1989, los investigadores norteamericanos Steve Rosenber y Michael Blease, del Instituto Nacional del Cáncer, y French Anderson, del Instituto Nacional del
Corazón, Pulmón y
Sangre, anunciaron su intención de llevar a cabo un intercambio de genes entre seres humanos, concretamente en enfermos terminales de cáncer.
Los genes trasplantados no habían sido diseñados para tratar a los pacientes, sino para que actuaran como marcadores de las células que les fueron inyectados, unos linfocitos asesinos llamados infiltradores de tumores, encargados de aniquilar las células
cancerígenas.
Las víctimas de cáncer murieron, pero la transferencia había sido un
éxito "
Este fue uno de los primeros intentos de utilizar las técnicas de IG con fines terapéuticos.
Hoy el desafío de los científicos es, mediante
el conocimiento del Genoma Humano, localizar "genes defectuosos", información genética que provoque enfermedades, y cambiarlos por otros sin tales defectos.
La ventaja quizá más importante de este método es que se podrían identificar en una
persona enfermedades potenciales que aún no se hayan manifestado, para o bien reemplazar el gen defectuoso, o iniciar un tratamiento preventivo para atenuar los efectos de la enfermedad. Por ejemplo, se le podría descubrir a una persona totalmente sana un gen que lo pondría en un
riesgo de disfunciones cardíacas severas. Si a esa persona se le iniciara un tratamiento preventivo, habría posibilidades de que la enfermedad no llegue nunca.
A través de una técnica de sondas genéticas, se puede rastrear la cadena de ADN en busca de genes defectuosos, responsables de enfermedades genéticas graves.
Si bien la información del Genoma Humano fue recientemente descubierta, ya se han localizado los "locus" de varias enfermedades de origen genético. He aquí algunas de ellas:
Hemofilia –
Alcoholismo – Corea de Huntigton –
Anemia Falciforme – Fibrosis quística – Hipotiroidismo Congénito – Retraso Mental – Miopatía de Duchenne – Maníacodepresión –
Esquizofrenia – Síndrome de Lesch Nyhan – Deficencia de ADA – Hidrocefalia – Microcefalia – Labio Leporino – Ano Imperfecto o Imperforación – Espina Bífida.
Pero los alcances de la terapia génica no sólo se limitan a enfermedades genéticas, sino también a algunas de origen externo al organismo: virales, bacterianas, protozoicas, etc. En febrero de este año, por ejemplo, se anunció que un
grupo de científicos estadounidenses empleó técnicas de terapia génica contra el
virus del
SIDA. Sintetizaron un gen capaz de detener la multiplicación del virus responsable de la inmunodeficiencia, y lo insertaron en células humanas infectadas. El resultado fue exitoso: el virus detuvo su propagación e incluso aumentó la longevidad de ciertas células de defensa, las CD4.
Otra técnica peculiar inventada recientemente es la del xenotransplante. Consiste en inocular genes humanos en cerdos para que crezcan con sus órganos compatibles con los humanos, a fin de utilizarlos para transplantes.
Esto nos demuestra que la Ingeniería Genética aplicada a la medicina podría significar el futuro reemplazo de las técnicas terapéuticas actuales por otras más sofisticadas y con mejores resultados. Sin embargo, la complejidad de estos métodos hace que sea todavía inalcanzable, tanto por causas científicas como económicas.
Pero el conocimiento de los genes no sólo se limita a la Medicina. La posibilidad de obtener
plantas y
animales trangénicos con fines comerciales es demasiado tentadora como para no intentarlo.
Las biotecnologías consisten en la utilización de bacterias, levaduras y células animales en cultivo para la fabricación de sustancias específicas. Permiten, gracias a la aplicación integrada de los conocimientos y técnicas de la
bioquímica, la
microbiología y la ingeniería
química aprovechar en el plano tecnológico las propiedades de los microorganismos y los cultivos celulares. Permiten producir a partir de
recursos renovables y disponibles en abundancia gran número de sustancias y compuestos.
Aplicadas a
escala industrial, las tales biotecnologías constituyen la bioindustria, la cual comprende las actividades de la industria química: síntesis de sustancias romáticas saborizantes, materias plásticas,
productos para la industria textil; en el campo energético la producción de etanol, metanol, biogas e hisrógeno; en la biomineralurgia la extracción de
minerales. Además, en algunas actividades cumplen una función motriz esencial: la industria alimentaria (producción masiva de levaduras, algas y bacterias con miras al suministro de
proteínas, aminoácidos,
vitaminas y enzimas); producción agrícola (donación y
selección de variedades a partir de cultivos de células y tejidos, especies vegetales y animales trangénicas, producción de bioinsecticidas); industria farmacéutica (
vacunas, síntesis de
hormonas, interferones y antibióticos); protección del medio
ambiente (tratamiento de aguas servidas, transformación de deshechos domésticos, degradación de residuos peligrosos y fabricación de compuestos biodegradables).
Los
procesos biotecnológicos más recientes se basan en las técnicas de recombinación genética descritas anteriormente.
A continuación se detallan las aplicaciones más comunes.
Una serie de hormonas como la insulina, la hormona del crecimiento, factores de coagulación, etc. tienen un
interés médico y comercial muy grande. Antes, la obtención de estas proteínas se realizaba mediante su extracción directa a partir de tejidos o fluidos corporales.
En la actualidad, gracias a la
tecnología del ADN recombinante, se clonan los genes de ciertas proteínas humanas en microorganismos adecuados para su fabricación comercial. Un ejemplo típico es la producción de insulina que se obtiene a partir de la levadura Sacharomces cerevisae, en la cual se clon
a el gen de la insulina humana.
Obtención de vacunas recombinantes.
El
sistema tradicional de obtención de vacunas a partir de microorganismos patógenos inactivos, puede comportar un riesgo potencial.
Muchas vacunas, como la de la
hepatitis B, se obtienen actualmente por IG. Como la mayoría de los factores antigénicos son proteínas lo que se hace es clonar el gen de la proteína correspondiente.
Mediante la ingeniería genética han podido modificarse las características de gran cantidad de plantas para hacerlas más útiles al
hombre, son las llamadas plantas transgénicas. Las primeras plantas obtenidas mediante estas técnicas fueron un tipo de tomates, en los que sus frutos tardan en madurar algunas semanas después de haber sido cosechados.
Recordando que la
célula vegetal posee una rígida pared celular, lo primero que hay que hacer es obtener protoplastos.
Vamos a ver las técnicas de modificación genética en cultivos celulares. Estas células pueden someterse a tratamientos que modifiquen su
patrimonio genético. Las técnicas se clasifican en directas e indirectas.
Entre las técnicas indirectas cabe destacar la transformación de células mediada por Agrobacterium tumefaciens.
Esta bacteria puede considerarse como el primer ingeniero genético, por su particular mecanismo de
acción: es capaz de modificar genéticamente la planta hospedadora, de forma que permite su reproducción. Esta bacteria es una auténtica provocadora de un cáncer en la planta en la que se hospeda.
Las técnicas directas comprenden la electroporación, microinyección, liposomas y otros métodos químicos.
Entre los principales caracteres que se han transferido a vegetales o se han ensayado en su transfección, merecen destacarse:
Ya se dispone de semillas de
algodón, que son insensibles a herbicidas. Para la
resistencia a los insectos se utilizan cepas de Bacillus thuringiensis que producen una toxina (toxina - Bt) dañina para las larvas de muchos insectos, de modo que no pueden desarrollarse sobre las plantas transgénicas con este gen. Respecto a los virus se ha demostrado que las plantas transgénicas con el gen de la proteína de la cápsida de un virus, son resistentes a la invasión de dicho virus.
Leer más: http://www.monografias.com/trabajos5/ingen/ingen.shtml#ixzz45ZhN3uAq
El empresario venezolano Alejandro Ceballos Jiménez, reseñado en exclusiva por el Miami Herald y El Nuevo Herald, habló de sus dos pasiones, el hipismo y la construcción. Aquí el texto de la publicación que hoy circula en sus ediciones impresas, respectivamente:”El constructor y empresario de larga trayectoria en su país, ha sido uno de los criollos más solicitado por los medios en las últimas semanas, a pesar de que la que el consorcio que preside: Grupo 7C, tiene una larga y comprobada trayectoria en su especialidad de la construcción y ha ejecutado más de 1.000 obras de calidad en el sector público y privado, es requerido en este momento por la expectativa que se ha creado con la participación de Majesto, caballo del grupo en el Kentucky Derby. Majesto será montado por Emisael Jaramillo, jinete record en Venezuela y presentado por Gustavo Delgado, una familia que junta ha crecido en la industria de la construcción y que comparte una pasión: las carreras de caballos. Conversamos con Alejandro Ceballos Jiménez, presidente del Grupo 7C para conocer acerca de su vida, su pasión por las carreras y como comenzó a invertir en Caballos en Estados Unidos. “En Venezuela tenemos la afición hípica más apasionada del mundo”, sostiene Ceballos Jiménez.
