3.4: Biotecnología
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Entonces, ¿cómo trabaja un científico con el ADN?
Siempre comienza con la secuencia. Una vez que se conoce la secuencia, se puede hacer mucho más. Las regiones específicas pueden aislarse, clonarse, amplificarse y luego usarse para ayudarnos.
Métodos de Biotecnología
Siempre comienza con la secuencia. Una vez que se conoce la secuencia, se puede hacer mucho más. Las regiones específicas pueden aislarse, clonarse, amplificarse y luego usarse para ayudarnos.
Métodos de Biotecnología
La biotecnología es el uso de la tecnología para cambiar la composición genética de los seres vivos con fines humanos. Generalmente, el propósito de la biotecnología es crear organismos que sean útiles para los humanos o para curar trastornos genéticos. Por ejemplo, la biotecnología puede ser utilizada para crear cultivos que resistan plagas de insectos o producen más alimentos, o para crear nuevos tratamientos para enfermedades humanas.
La biotecnología utiliza una variedad de técnicas para lograr sus objetivos. Dos técnicas de uso común son la clonación de genes y la reacción en cadena de la polimerasa.
Clonación de genes
La clonación génica es el proceso de aislar y hacer copias de un gen. Esto es útil para muchos propósitos. Por ejemplo, la clonación génica podría usarse para aislar y hacer copias de un gen normal para terapia génica. La clonación de genes implica cuatro etapas: aislamiento, ligación, transformación y selección.
- En aislamiento, se usa una enzima (llamada enzima de restricción) para romper el ADN en una secuencia de bases específica. Esto se hace para aislar un gen.
- Durante la ligadura, la enzima ADN ligasa combina el gen aislado con ADN plasmídico de bacterias. (Un plásmido es ADN circular que no forma parte de un cromosoma y puede replicarse de forma independiente). La ligadura se ilustra en la Figura a continuación. El ADN que resulta se denomina ADN recombinante.
- En la transformación, el ADN recombinante se inserta en una célula viva, generalmente una célula bacteriana. Cambiar un organismo de esta manera también se llama ingeniería genética.
- La selección implica cultivar bacterias transformadas para asegurarse de que tengan el ADN recombinante. Este es un paso necesario porque la transformación no siempre es exitosa. Solo se seleccionan las bacterias que contienen el ADN recombinante para su uso posterior.
Reacción en cadena de polimerasa
La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) realiza muchas copias de un gen u otro segmento de ADN. Esto podría hacerse con el fin de hacer grandes cantidades de un gen para pruebas genéticas. La PCR implica tres etapas: desnaturalización, hibridación y extensión. Los tres pasos se ilustran en la siguiente figura. Se repiten muchas veces en un ciclo para hacer grandes cantidades del gen.
- La desnaturalización implica calentar el ADN para romper los enlaces que mantienen juntas las dos cadenas de ADN. Esto produce dos cadenas simples de ADN.
- El recocido implica enfriar las cadenas individuales de ADN y mezclarlas con segmentos cortos de ADN llamados cebadores. Los cebadores tienen secuencias de bases que son complementarias a segmentos de las cadenas individuales de ADN. Como resultado, se forman enlaces entre las hebras de ADN y los cebadores.
- La extensión ocurre cuando una enzima (Taq polimerasa o Taq ADN polimerasa) agrega nucleótidos a los cebadores. Esto produce nuevas moléculas de ADN, incorporando cada una de las cadenas de ADN originales.
La reacción en cadena de la polimerasa. La reacción en cadena de la polimerasa implica tres etapas. Se necesitan altas temperaturas para que el proceso funcione. La enzima Taq polimerasa se utiliza en la etapa 3 debido a que puede soportar altas temperaturas. Resumen
- La biotecnología es el uso de la tecnología para cambiar la composición genética de los seres vivos con fines humanos.
- La clonación génica es el proceso de aislar y hacer copias de un segmento de ADN como un gen.
- La reacción en cadena de la polimerasa hace muchas copias de un gen u otro segmento de ADN.
Revisar
- Definir biotecnología.
- ¿Qué es el ADN recombinante?
- Identificar los pasos de la clonación de genes.
- ¿Cuál es el propósito de la reacción en cadena de la polimerasa?
- Describir los tres pasos de la PCR.
Recursos
| Imagen | Referencia | Atribuciones |
|
[Figura 1] | Crédito: Jodi So; Zachary Wilson Fuente: Fundación CK-12 Licencia: CC BY-NC |
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[Figura 2] | Crédito: Jodi So; Cortesía del Laboratorio de Ciencia y Tecnología Química, Instituto Nacional de Estándares y Tecnología Fuente: Fundación CK-12; Commons.wikimedia.org/wiki/Archivo:Codis_profile.jpg Licencia: CC BY-NC 3.0; Dominio Público |