En las últimas décadas, se han realizado muchos progresos en el conocimiento del material genético y su manipulación mediante la tecnología del ADN recombinante. Esta tecnología ha jugado un papel decisivo en el avance de algunas disciplinas de las ciencias biológicas, médicas, farmacéuticas, o alimentarias.
Para poder adentrarnos en el tema, es importante repasar algunos conceptos y hablar de historia.
En primer lugar, es importante recordar que las células de cualquier organismo, por lo más simple que sean, contienen una gran cantidad de información almacenada en una macromolécula llamada ácido desoxirribonucleico (ADN). El ADN es una biomolécula compleja que se encuentra en el núcleo de las células y compone el principal constituyente del material genético de los seres vivos. El ADN además de transmitir la información de una generación a otra, cumple con las funciones siguientes:
- Codificación. La codificación se refiere a la construcción de las proteínas adecuadas para cada célula. El ADN realiza este papel gracias a unas bases conocidas como codones encargados dirigir la formación de proteínas.
- Replicación. El ADN ha de replicarse a sí mismo en cada proceso de división celular. Esta replicación le confiere la capacidad de transferir la información genética de una célula a las células hijas, es decir de generación en generación.
- Metabolismo celular. El ADN participa en la regulación del metabolismo celular mediante la ayuda del ARN y mediante la síntesis de proteínas y hormonas.
- Mutación. La evolución y la diversidad biológica de las especies se deben a las mutaciones ocurridas en el ADN.
Un poco de historia…
Respecto a la historia, cabe destacar que desde hace mucho tiempo, uno de los objetivos de la biología era indagar sobre el genoma. En este sentido, se han realizado diversos estudios para conocer su localización, su composición química, la información que contiene, su variabilidad y su implicación en la transmisión de la descendencia y evolución de las especies.
Fue con la llegada de la Ingeniera Genética cuando realmente se empezó a conocer en profundidad el genoma y a manipular el material genético de forma más rigurosa. La ingeniería genética engloba a una serie de técnicas y metodologías que permiten aislar y manipular el ADN para introducirlo en células u organismos pluricelulares. Para lograr dicha alteración de la composición genética de un organismo, se utiliza el proceso de la tecnología del ADN recombinante (ADNr). Fue en el año en 1971, cuando empezó la era del DNA recombinante en un artículo titulado Specific cleavage of simian virus 40 DNA by restriction endonuclease of Hemophilus influenzae donde se describía el aislamiento de una enzima de una cepa bacteriana y su utilización para cortar DNA vírico por secuencias nucleotídicas específicas.
¿Qué es la tecnología de ADN recombinante?
El ADN recombinante es una molécula como resultado de la unión artificial de dos fragmentos de ADN. Así, la tecnología de ADN recombinante consiste en un conjunto de técnicas que permiten aislar un gen de un organismo, para su posterior manipulación e inserción en otro diferente. Cuando se introduce un ADN recombinado en algún organismo, ocurre una modificación genética que se traduce en un cambio de rasgos ya existentes o en la expresión de rasgos nuevos.
La producción de ADN recombinante se realiza en cinco etapas:
- Preparación de la secuencia del ADN para su clonación
- Preparación de un vector de clonación
- Formación del ADN recombinante
- Introducción del ADN recombinante en una célula anfitriona
- Propagación del cultivo
- Detección y selección de clones recombinantes.
Ejemplos de ADN recombinante
La insulina es una hormona producida naturalmente en el páncreas humano que regula el nivel de glucosa en la sangre. En personas con diabetes, el páncreas no produce suficiente insulina, lo que resulta en niveles de glucosa elevados en la sangre.
Para producir insulina humana recombinante, los científicos clonan el gen de la insulina humana en un plásmido bacteriano, que actúa como vector de clonación. Luego, se introduce el plásmido en una bacteria Escherichia coli, que comienza a producir grandes cantidades de insulina humana recombinante. Esta insulina se purifica y se utiliza como tratamiento para la diabetes.
Los científicos emplean técnicas de ingeniería genética para modificar el ADN de una planta, introduciendo genes de otras especies para conferirle características específicas.
A raíz de estas prácticas, se han desarrollado variedades de arroz transgénico que son resistentes a ciertas plagas o enfermedades, lo que reduce la necesidad de pesticidas y herbicidas. También se han desarrollado variedades de maíz transgénico que producen mayores rendimientos, lo que ayuda a alimentar a una población mundial en constante crecimiento.
¿Qué aplicaciones prácticas tiene el ADN recombinante?
El ADN recombinante tiene aplicación en varios campos como en la industria farmacéutica, la industria alimentaria, la industria agrícola o en la investigación biosanitaria, entre otros.
En la Industria farmacéutica
El comienzo de la técnica de ADN recombinante en el ámbito de la Industria farmacéutica comenzó en los años 80 con los estudios realizados con la bacteria Escherichia Coli, cuyo ADN fue modificado genéticamente, dando lugar a la insulina humana (denominada comercialmente Humulin). Con el tiempo, esta insulina ADN recombinante demostró ser más eficiente y segura que la insulina que se obtenía del páncreas de vacas y cerdos.
Otra aplicación interesante del ADN recombinante son las vacunas. La última generación de vacunas biotecnológicas son las conocidas como vacunas ADN (también llamadas de ADN desnudo). La vacuna de ADN consiste en la inyección directa de ADN a través de un plásmido bacteriano. Este ADN codifica una proteína viral antigénica de interés que inducirá la respuesta inmunitaria.
Finalmente, otro ejemplo de la aplicación de la ingeniería genética en la Industria farmacéutica es la síntesis de nuevos antibióticos.
Industria agrícola
En el campo de la agricultura, la aplicación del ADN recombinante ha permitido obtener plantas transformadas más productivas, resistentes a herbicidas, o a los virus que destruyen los cultivos y a sobrevivir a condiciones climáticas extremas o con mayor producción de vitaminas (ejemplo del arroz). A estos productos se les llaman organismos genéticamente modificados o transgénicos.
Industria alimentaria
Actualmente, cada vez más se encuentran en el mercado alimentos desarrollados a partir de organismos genéticamente alterados. En el campo de la Industria alimentaria, la tecnología del ADN recombinante ha logrado reducir costes, aumentar la producción y diseñar nuevos productos.
Investigación biosanitaria
La Tecnología del ADN recombinante es ampliamente utilizada en el ámbito de la investigación biomédica. En este sentido, la ingeniería genética ha permitido identificar genes implicados en muchas enfermedades, lo que ha permitido su detección y tratamiento. Para dar algunos ejemplos, el ADN recombinante se ha utilizado como técnica diagnóstica en el virus del VIH. Actualmente, se está investigando también con esta tecnología para el tratamiento del cáncer.
¿Qué riesgos en salud puede conllevar la tecnología de ADN recombinante?
A pesar de todas las ventajas y los avances que ha permitido la tecnología del ADN recombinante, ésta no está exenta de riesgos en salud asociados. Los múltiples peligros que podría suponer dicha tecnología a largo tiempo aún no están conocidos del todo. Este hecho ha llevado a varios debates entre los investigadores que integran la comunidad científica y han originado diversas propuestas de autorregulación por cuestiones éticas.
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Hola quisiera citar la página
Buenos días Sara, claro que si. Si la citas en formato APA 7ª edición la cita quedaría:
Fikri-Benbrahim, N. (2019, noviembre 19). Tecnología del ADN recombinante, ¿es beneficiosa? Recuperado el 7 de junio de 2023, de Canal Biosanitario website: https://www.inesem.es/revistadigital/biosanitario/adn-recombinante/
Y si por el contrario citas en Vancouver:
Fikri-Benbrahim N. Tecnología del ADN recombinante, ¿es beneficiosa? [Internet]. Canal Biosanitario. 2019 [citado el 7 de junio de 2023]. Disponible en: https://www.inesem.es/revistadigital/biosanitario/adn-recombinante/
Un saludo y gracias por tu citarnos
Porfa nos cuentas los efectos adversos del ADN recombinante? Sería muy útil para quien lo usa. Mil gracias..
Buenas tardes Adriana. Pronto sacaremos un post con la temática que nos comentas. Te recomiendo que estés atenta para no perderte nada Gracias por el aporte.
Excelente artículo, me interesa el tema pues yo vengo aplicándome un producto que se llama Trulicity Dulaglutida de 1,5mg/ 0,5mL (Origen ADN recombinante), para controlar Diabetes Mellitus Tipo II, quisiera saber si su aplicación constante puede producir efectos adversos o alguna complicación de salud., llevo más de 3 años aplicándome semanal y no tenido molestia alguna. pero si he comprobado que regula los valores de mi glucosa. Quisiera sus comentarios. Gracias.
Como se hace el mapa del genoma humano. Se sabe las características distintivas de los genomas de las diferentes razas humanas. Puede introducirse genes humanos en otras especies y esperar a lo mlargo de las generaciones que se expresen. Puede de esta forma que seamos creación de extraterrestres?
Me gustó el artículo, me gustaría saber más sobre efectos adversos.