INGENIERÍA GENÉTICA
- La Ingeniería Genética es la ciencia biológica que trata de la manipulación de los genes. La aplicación de los conocimientos de la Ingeniería Genética constituye la Biotecnología.
- El ADN puede cortarse en fragmentos por medio de las enzimas de restricción. Estos fragmentos quedan con unos extremos o bordes cohesivos, también llamados bordes pegajosos, que hacen que se puedan unir fragmentos de distinto origen, formando un ADN llamado recombinante.
- En Ingeniería Genética es necesario la obtención de muchas copias de fragmentos de ADN para su estudio y manipulación. Se consigue mediante la clonación, que puede ser "en vivo" utilizando células que actúan como agentes replicativos, o "in vitro", mediante la PCR, (Reacción en Cadena de la Polimerasa).
- Para introducir ADN recombinante en células hospedadoras, se recurre a elementos génicos llamados vectores génicos. Estos son los plásmidos, los bacteriófagos y los cósmidos.
- La localización de determinados segmentos de ADN se lleva a cabo mediante diversas técnicas, entre las que destacan las sondas de hibridación.
- La determinación de la secuencia de nucleótidos de un ADN se puede realizar por diversos métodos, como el de Sanger o de los didesoxinucleótidos.
- La Biotecnología es importante en medicina, agricultura y ganadería y reporta una serie de provechos, entre ellos está la síntesis de productos necesarios para la vida, diagnosis y remedio de muchas enfermedades, la prevención de enfermedades hereditarias y la consecución de plantas y animales transgénicos.
- El estudio del genoma humano, gracias a la tecnología de la ingeniería genética, completado en junio de 2000 abre un campo imposible de predecir y cuya finalidad es producir mejoras en la humanidad.
- Todas estas investigaciones y aplicaciones, deben ser realizadas teniendo en cuenta las normas universales de la ética, la dignidad humana y la conservación de la naturaleza, constituyendo un patrimonio común a todos los pueblos.
CÉLULAS MADRE
TIPOS DE CÉLULAS
La clonación
La clonación de la oveja Dolly
Dolly la oveja, como primer mamífero en ser clonado de una célula adulta, es de sobra el clon más famoso del mundo. No obstante, la clonación ha existido en la naturaleza desde los albores de la vida. Desde las bacterias asexuales a las 'aves vírgenes' en pulgones, los clones nos rodean y no son, en esencia, distintos de otros organismos. Un clon posee la misma secuencia de ADN que su progenitor y, por lo tanto, son genéticamente idénticos.
Antes de Dolly, ya se habían producido varios clones en el laboratorio, incluidos sapos, ratones y vacas que se clonaron de una célula adulta. Este fue el mayor logro científico ya que demostró que el ADN de células adultas, a pesar de haberse especializado en un solo tipo de célula, puede usarse para crear un organismo entero.
Antes de Dolly, ya se habían producido varios clones en el laboratorio, incluidos sapos, ratones y vacas que se clonaron de una célula adulta. Este fue el mayor logro científico ya que demostró que el ADN de células adultas, a pesar de haberse especializado en un solo tipo de célula, puede usarse para crear un organismo entero.
Cómo se clonó Dolly
La clonación animal a partir de una célula adulta es mucho más difícil que de una célula embrionaria. Así pues, cuando los investigadores del Instituto Roslin de Escocia crearon a Dolly, único cordero nacido después de 277 intentos, fue una notícia de gran importancia en todo el mundo.
Para fabricar a Dolly, los investigadores usaron una célula de ubre de una oveja blanca de la raza Finn Dorset de seis años de edad. Tuvieron que encontrar un modo de 'reprogramar' las células de ubre para mantenerlas vivas sin que crecieran. Lo consiguieron alterando su medio de crecimiento (la 'sopa' en la que las células se mantenían vivas). Entonces inyectaron la célula en un óvulo no fecundado al cual se le había eliminado el núcleo, e hicieron que las células se fusionaran mediante pulsos eléctricos. El óvulo no fertilizado provino de una oveja hembra escocesa de cara negra. Cuando el equipo de investigación consiguió que se fusionaran el núcleo de la oveja blanca adulta con el óvulo de la oveja de cara negra, tuvieron que asegurarse que la célula resultante se desarrollaría como embrión. Realizaron un cultivo de esta célula durante seis o siete días para ver si se dividía y desarrollaba con normalidad, antes de implantarla a una madre de alquiler, otra oveja hembra escocesa de cara negra. Dolly salió con la cara blanca.
De 277 fusiones celulares, se desarrollaron 29 embriones tempranos que se implantaron a 13 madres de alquiler, pero solamente un embarazo llegó a término y el cordero de raza Finn Dorset 6LLS de 6.6 kg (alias Dolly) nació después de 148 días.
Para fabricar a Dolly, los investigadores usaron una célula de ubre de una oveja blanca de la raza Finn Dorset de seis años de edad. Tuvieron que encontrar un modo de 'reprogramar' las células de ubre para mantenerlas vivas sin que crecieran. Lo consiguieron alterando su medio de crecimiento (la 'sopa' en la que las células se mantenían vivas). Entonces inyectaron la célula en un óvulo no fecundado al cual se le había eliminado el núcleo, e hicieron que las células se fusionaran mediante pulsos eléctricos. El óvulo no fertilizado provino de una oveja hembra escocesa de cara negra. Cuando el equipo de investigación consiguió que se fusionaran el núcleo de la oveja blanca adulta con el óvulo de la oveja de cara negra, tuvieron que asegurarse que la célula resultante se desarrollaría como embrión. Realizaron un cultivo de esta célula durante seis o siete días para ver si se dividía y desarrollaba con normalidad, antes de implantarla a una madre de alquiler, otra oveja hembra escocesa de cara negra. Dolly salió con la cara blanca.
De 277 fusiones celulares, se desarrollaron 29 embriones tempranos que se implantaron a 13 madres de alquiler, pero solamente un embarazo llegó a término y el cordero de raza Finn Dorset 6LLS de 6.6 kg (alias Dolly) nació después de 148 días.
¿Qué le pasó a Dolly?
Dolly vivió una existencia llena de mimos en el Instituto Roslin. Se apareó y produjo crías normales de forma natural. De este modo se demostró que este tipo de animales clonados pueden reproducirse. Nació el 5 de julio de 1996 y se le practicó la eutanasia el 14 de febrero de 2003, a la edad de seis años y medio. Las ovejas pueden vivir hasta la edad de 11 o 12 años, pero Dolly sufríaartritis en una articulación de una pata trasera y adenomatosis pulmonar ovejuna, un virus que induce la aparición de tumor pulmonar y que es frecuente en ovejas criadas en el exterior.
El ADN del núcleo se empaqueta en forma de cromosomas, que se acortan cada vez que la célula se replica. Esto significa que los cromosomas de Dolly eran un poco más pequeños que los de otras ovejas de su edad y su envejecimiento temprano podría explicarse por el hecho de que se desarrolló del núcleo de una oveja de 6 años de edad. Dolly tampoco era del todo idéntica a su madre genética porque las mitocondrias, que son las plantas de producción de energía que se mantienen fuera del núcleo, las heredó de la madre donadora de óvulos.
El ADN del núcleo se empaqueta en forma de cromosomas, que se acortan cada vez que la célula se replica. Esto significa que los cromosomas de Dolly eran un poco más pequeños que los de otras ovejas de su edad y su envejecimiento temprano podría explicarse por el hecho de que se desarrolló del núcleo de una oveja de 6 años de edad. Dolly tampoco era del todo idéntica a su madre genética porque las mitocondrias, que son las plantas de producción de energía que se mantienen fuera del núcleo, las heredó de la madre donadora de óvulos.
¿Por qué clonar una oveja?
La oveja Dolly se creó en el Instituto Roslin como parte de una investigación para producir medicamentos en la leche de animales de granja. Los investigadores han conseguido transferir genes humanos que producen proteínas útiles en ovejas y vacas, de forma que puedan producir, por ejemplo, el agente anticoagulante IX para tratar la hemofilia o la alfa-1-antitripsina para tratar lafibrosis quística y otras enfermedades pulmonares. Insertar estos genes en el interior de animales es un proceso difícil y laborioso; la clonación permite a los investigadores realizarlo únicamente una vez y clonar el animal transgénico resultante, para desarrollar crías de reserva.
El desarrollo de la tecnología de la clonación desencadenó nuevas formas de producir medicamentos y está mejorando nuestra comprensión del desarrollo y la genética.
El desarrollo de la tecnología de la clonación desencadenó nuevas formas de producir medicamentos y está mejorando nuestra comprensión del desarrollo y la genética.
Desde Dolly
Desde 1996, cuando Dolly nació, otras ovejas han sido clonadas a partir de células adultas para producir gatos, conejos, caballos, burros, cerdos, cabras y vacas. En el año 2004 se clonó un ratón usando el núcleo de una neurona olfativa, lo que demostró que el núcleo del donador puede provenir de cualquier tejido del cuerpo que habitualmente no se divida.
El perfeccionamiento de esta técnica ha significado que la clonación de animales está resultando más barata y más fiable. Esto ha creado un mercado de servicios comerciales que ofrecen animales domésticos clonados o cría de ganado de élite, pero todavía llevan una etiqueta de precio que indica 100.000 dólares.
Los avances realizados a través de la clonación de animales ha permitido el desarrollo de un posible nuevo tratamiento para prevenir las enfermedades mitocondriales en humanos que se transmiten de la madre al bebé. Alrededor de 1 entre 6.000 personas nace con mitocondrias defectuosas, lo que puede llevar al desarrollo de enfermedades como la distrofia muscular. Para prevenir esto, el material genético del embrión se extrae y se coloca en un óvulo donado por otra mujer que contiene mitocondrias funcionales. Se trata del mismo proceso que se usa para la clonación de células embrionarias en animales. Sin esta intervención, existe la seguridad de que las mitocondrias defectuosas pasarán a la siguiente generación.
En la actualidad no está permitido el uso de este tratamiento en humanos. No obstante, el Human Fertilization & Embriology Authority del Reino Unido ha informado que existe apoyo público generalizado para que se legalize la terapia y hacerla así disponible para los pacientes.
El perfeccionamiento de esta técnica ha significado que la clonación de animales está resultando más barata y más fiable. Esto ha creado un mercado de servicios comerciales que ofrecen animales domésticos clonados o cría de ganado de élite, pero todavía llevan una etiqueta de precio que indica 100.000 dólares.
Los avances realizados a través de la clonación de animales ha permitido el desarrollo de un posible nuevo tratamiento para prevenir las enfermedades mitocondriales en humanos que se transmiten de la madre al bebé. Alrededor de 1 entre 6.000 personas nace con mitocondrias defectuosas, lo que puede llevar al desarrollo de enfermedades como la distrofia muscular. Para prevenir esto, el material genético del embrión se extrae y se coloca en un óvulo donado por otra mujer que contiene mitocondrias funcionales. Se trata del mismo proceso que se usa para la clonación de células embrionarias en animales. Sin esta intervención, existe la seguridad de que las mitocondrias defectuosas pasarán a la siguiente generación.
En la actualidad no está permitido el uso de este tratamiento en humanos. No obstante, el Human Fertilization & Embriology Authority del Reino Unido ha informado que existe apoyo público generalizado para que se legalize la terapia y hacerla así disponible para los pacientes.
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