17.1E: Ingeniería Genética

En ingeniería genética, el genotipo de un organismo se altera utilizando ADN recombinante, creado por clonación molecular, para modificar el ADN de un organismo.

Objetivos de aprendizaje

• Discutir cómo la ingeniería genética conduce a la modificación del ADN.

Puntos Clave

• Un organismo genéticamente modificado recibe ADN recombinante generado a través de la clonación molecular.
• Los organismos hospedadores transgénicos reciben su ADN extraño de una especie diferente.
• El uso de vectores de ADN recombinante para alterar la expresión de un gen en particular se conoce como gentargeting, que se realiza mediante la adición de mutaciones en un gen o la exclusión de la expresión de un determinado gen.
• La tecnología de ADN recombinante implica transferir un fragmento de ADN de interés de un organismo a otro insertándolo en un vector.

Términos Clave

• ADN recombinante: ADN que ha sido diseñado mediante el empalme de fragmentos de ADN de múltiples especies e introducido en las células de un huésped
• ingeniería genética: la modificación deliberada de la estructura genética de un organismo
• Organismo modificado genéticamente: un organismo cuyo material genético ha sido alterado mediante técnicas de ingeniería genética

Ingeniería Genética

La ingeniería genética es la alteración del genotipo de un organismo usando tecnología de ADN recombinante para modificar el ADN de un organismo para lograr rasgos deseables. La tecnología de ADN recombinante, o clonación de ADN, es el proceso de transferir un fragmento de ADN de interés de un organismo a un elemento genético autorreplicante, como un plásmido bacteriano, que se denomina vector. El ADN de interés puede entonces propagarse en otro organismo. La adición de ADN extraño en forma de vectores de ADN recombinante generados por clonación molecular es el método más común de ingeniería genética. El organismo que recibe el ADN recombinante se denomina organismo genéticamente modificado (OGM). Si el ADN extraño que se introduce proviene de una especie diferente, el organismo huésped se llama transgénico. Las bacterias, plantas y animales han sido modificados genéticamente desde principios de la década de 1970 con fines académicos, médicos, agrícolas e industriales. En Estados Unidos, los OGM como la soja preparada para Roundup y el maíz resistente a los barrenadores son parte de muchos alimentos procesados comunes.

Figura\(\PageIndex{1}\): Maíz transgénico: El maíz resistente a los barrenadores es un ejemplo de un organismo genéticamente modificado hecho posible a través de métodos de ingeniería genética que permiten a los científicos alterar el ADN de un organismo para lograr rasgos específicos, como la resistencia a herbicidas.

Gene Targeting

Si bien los métodos clásicos de estudio de la función de los genes comenzaron con un fenotipo determinado y determinaron las bases genéticas de ese fenotipo, las técnicas modernas permiten a los investigadores comenzar a nivel de secuencia de ADN y preguntar: “¿Qué hace este gen o elemento de ADN? ” Esta técnica, llamada genética inversa, ha dado como resultado revertir la metodología genética clásica. Este método sería similar a dañar una parte del cuerpo para determinar su función. Un insecto que pierde un ala no puede volar, lo que significa que la función del ala es volar. El método genético clásico compararía insectos que no pueden volar con insectos que pueden volar, y observaría que los insectos no voladores han perdido alas. De manera similar, mutar o eliminar genes proporciona a los investigadores pistas sobre la función génica. Los métodos utilizados para inhabilitar la función génica se denominan colectivamente focalización génica. El objetivo génico es el uso de vectores de ADN recombinante para alterar la expresión de un gen particular, ya sea introduciendo mutaciones en un gen, o eliminando la expresión de un determinado gen eliminando una parte o toda la secuencia génica del genoma de un organismo.