7.23B: Aplicaciones de la Ingeniería Genética
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La ingeniería genética significa la manipulación de organismos para elaborar productos útiles y tiene amplias aplicaciones.
Objetivos de aprendizaje
- Describir las principales aplicaciones de la ingeniería genética
Puntos Clave
- La ingeniería genética tiene aplicaciones en medicina, investigación, industria y agricultura y puede ser utilizada en una amplia gama de plantas, animales y microorganismos.
- En medicina, la ingeniería genética se ha utilizado para producir en masa insulina, hormonas de crecimiento humano, follistim (para tratar la infertilidad), albúmina humana, anticuerpos monoclonales, factores antihemofílicos, vacunas y muchos otros medicamentos.
- En la investigación, los organismos son genéticamente diseñados para descubrir las funciones de ciertos genes.
- Las aplicaciones industriales incluyen microorganismos transformantes tales como bacterias o levaduras, o células de mamíferos de insectos con un gen que codifica una proteína útil. Las cantidades masivas de la proteína se pueden producir cultivando el organismo transformado en biorreactores usando fermentación, luego purificando la proteína.
- La ingeniería genética también se utiliza en la agricultura para crear cultivos genéticamente modificados u organismos modificados genéticamente.
Términos Clave
- biotecnología: El uso de organismos vivos (especialmente microorganismos) en aplicaciones industriales, agrícolas, médicas y otras aplicaciones tecnológicas.
- clonación: La producción de un embrión clonado trasplantando el núcleo de una célula somática a un óvulo.
La ingeniería genética, también llamada modificación genética, es la manipulación directa del genoma de un organismo utilizando la biotecnología.
Se puede insertar nuevo ADN en el genoma del huésped aislando y copiando primero el material genético de interés, utilizando métodos de clonación molecular para generar una secuencia de ADN; o sintetizando el ADN, y luego insertando este constructo en el organismo huésped. Los genes pueden ser removidos, o “noqueados”, usando una nucleasa.
La focalización génica es una técnica diferente que usa recombinación homóloga para cambiar un gen endógeno, y puede usarse para eliminar un gen, eliminar exones, agregar un gen o introducir mutaciones puntuales. La ingeniería genética tiene aplicaciones en medicina, investigación, industria y agricultura y puede ser utilizada en una amplia gama de plantas, animales y microorganismos.
La ingeniería genética ha producido una variedad de medicamentos y hormonas para uso médico. Por ejemplo, uno de sus primeros usos en productos farmacéuticos fue el corte y empalme de genes para fabricar grandes cantidades de insulina, hecho usando células de la bacteria E. coli. El interferón, que se utiliza para eliminar ciertos virus y matar células cancerosas, también es un producto de la ingeniería genética, al igual que lo son el activador tisular del plasminógeno y la uroquinasa, que se utilizan para disolver los coágulos sanguíneos.
Otro subproducto es un tipo de hormona del crecimiento humano; se utiliza para tratar el enanismo y se produce a través de bacterias y levaduras genéticamente modificadas. El campo evolutivo de la terapia génica implica manipular genes humanos para tratar o curar enfermedades y trastornos genéticos. Los plásmidos modificados o virus a menudo son los mensajeros para entregar material genético a las células del cuerpo, lo que resulta en la producción de sustancias que deben corregir la enfermedad. En ocasiones las células se alteran genéticamente dentro del cuerpo; otras veces los científicos las modifican en el laboratorio y las devuelven al cuerpo del paciente.
Desde la década de 1990, la terapia génica se ha utilizado en ensayos clínicos para tratar enfermedades y afecciones como el SIDA, la fibrosis quística, el cáncer y el colesterol alto. Los inconvenientes de la terapia génica son que a veces el sistema inmunitario de la persona destruye las células que han sido alteradas genéticamente, y también que es difícil meter el material genético en suficientes células para tener el efecto deseado.