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Ingeniería

Genética

Portada

Antonio Gámez Díaz

1º Bachillerato. Grupo A

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Índice Portada ...................................................................................................... 1

Índice ......................................................................................................... 2 Genética ................................................................................................. 3

Subdivisiones de la genética ............................................................... 3

Ingeniería Genética ................................................................................ 4

Técnicas .................................................................................. 5

Elementos ............................................................................... 5

¿Cómo se realiza? ................................................................... 7

Aplicaciones de la ingeniería genética ................................................ 8

Mejoras en el sector primario ..................................................... 9

Pesca ................................................................................... 9

Agricultura ........................................................................ 10

Ganadería ......................................................................... 11

Polémica respecto a los OGM ............................................... 12

Ventajas ............................................................................ 12

Inconvenientes ................................................................. 14

Terapia génica .......................................................................... 16

Aplicaciones .......................................................................... 17

Normas para recibir la terapia génica ................................... 17

Enfermedades tratadas por terapia génica ........................... 18

Los vectores en la terapia génica .......................................... 18

Vectores virales................................................................. 20

Vectores no virales............................................................ 22

Problemas de la terapia génica y de sus aplicaciones ........... 25

Clonación .................................................................................. 25

Clonación molecular ............................................................. 26

Clonación celular .................................................................. 27

Clonación terapéutica o andropatrica ................................... 27

Animales clonados ................................................................ 29

NOTA: Para facilitar la lectura, así como la verificación de hipervínculos, he subido el

trabajo a mi web. Se puede consultar en: http://www.ellocoyo.es/genetica.pdf

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Genética1

La genética es el campo de las ciencias biológicas que estudia los patrones

de herencia, y cómo se efectúa el desarrollo de las características y rasgos

que controlan estos procesos.

Los genes son secuencias lineales organizadas de nucleótidos2

(monómeros del ADN formados por una base nitrogenada, una pentosa y

una molécula de ácido fosfórico) en la molécula de ADN (el espacio que

ocupa se denomina locus) (o ARN en el caso de algunos virus), que

contiene la información necesaria para la síntesis de una macromolécula

(generalmente proteínas o ARNm, ARNr y ARNt). Dicha macromolécula

tiene una función importante en la determinación del fenotipo final. En los

organismos diploides, un alelo3 (cada una de las variantes de un gen)

dominante en uno de los cromosomas homólogos enmascara la expresión

de un alelo recesivo en el otro.

Subdivisiones de la genética

La genética se subdivide en varias ramas, como:

- Genética Mendeliana.: Se dedica al estudio de los cromosomas y los genes y de cómo se heredan éstos.

- Genética Cuantitativa.: Analiza el impacto de múltiples genes sobre el fenotipo4 (conjunto de genes que se expresan y, por tanto, son observables en el individuo)

1 http://es.wikipedia.org/wiki/Gen%C3%A9tica

2 Alfonso Villarán, R. C. (2008). Biología y Geología. En R. C. Alfonso Villarán, Biología y Geología (pág.

139). Madrid, Madrid, España: Akal. 3 Alfonso Villarán, R. C. (2008). Biología y Geología. En R. C. Alfonso Villarán, Biología y Geología (pág.

159). Madrid, Madrid, España: Akal. 4 Véase nota 3

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- Genética molecular.: Estudia el ADN, su composición y replicación. Además, estudia la función de los genes desde el punto de vista molecular.

- Genética de poblaciones y evolutiva: Investiga el comportamiento de los genes en una población y de cómo esto determina la evolución de los individuos.

- Genética del desarrollo.: Observa cómo los genes controlan el desarrollo de los individuos.

Ingeniería Genética5

La ingeniería genética es la tecnología de la manipulación y transferencia

de ADN de un organismo a otro, que posibilita la creación de nuevas

especies, la corrección de defectos genéticos y la fabricación de

numerosos compuestos.

Todo empezó en 1973, cuando los investigadores Stanley Cohen y Herbert

Boyer producen el primer organismo recombinando partes de su ADN. En

1997 se clona el primer mamífero, la Oveja Dolly.

Actualmente la Ingeniería Genética intenta solucionar diversos problemas

como la escasez de donantes de órganos mediante la producción de

cerdos transgénicos que posean órganos compatibles el ser humano.

5 http://es.wikipedia.org/wiki/Ingenier%C3%ADa_gen%C3%A9tica

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Técnicas

La ingeniería genética incluye un conjunto de técnicas biotecnológicas,

entre las que destacan:

- ADN recombinante.: Basado en aislar y manipular un fragmento de

ADN de un organismo para introducirlo en otro.

- Secuenciación del ADN.: Técnica para descifrar la secuencia de

nucleótidos que forman parte de un gen.

- Reacción en cadena de la polimerasa (PCR ).: Técnica para aumentar

el número de copias de un fragmento de ADN.

- Aplicaciones de la ingeniería genética: Son numerosas, aunque

destacan la terapia genética y las aplicaciones en el sector primario.

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Elementos6

Enzimas de restricción

Para la manipulación del ADN son muy importantes las enzimas de

restricción, producidas por varias bacterias. Dichas enzimas tienen la

capacidad de reconocer una secuencia determinada de nucleótidos y

extraerla del resto de la cadena.

Esta secuencia puede volver a colocarse con la ayuda de las ligasas. Por lo

tanto, se puede extraer un gen de la cadena principal y en su lugar colocar

otro.

Vectores

En el proceso de manipulación también son de gran importancia los

vectores.

Los vectores son fragmentos de ADN que se autorreplican en la célula en

la que se introducen. Estos vectores permiten obtener múltiples copias de

un trozo específico de ADN.

ADN polimerasa

Otro método para la producción de réplicas de ADN consiste en utilizar la

enzima polimerasa. Este método, consistente en una reacción en cadena,

es más rápido, fácil y económico que la técnica de vectores.

6 http://www.monografias.com/trabajos5/ingen/ingen.shtml

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¿Cómo se realiza?7

Para la obtención de individuos transgénicos se siguen los siguientes

pasos:

1º. Se extraen fragmentos de ADN de una célula en los que se localiza

el gen deseado. Mediante enzimas se aísla el gen.

2º. Se inserta el gen en un vector (virus o liposoma).

3º. Se produce la infección del vector sobre la célula, insertando así el

gen.

4º. La célula transgénica, al expresar su código genético, sintetiza el

producto codificado por el nuevo gen.

La inserción de estos genes en el nuevo material genético del individuo

huésped no siempre se produce con éxito.

Cuando este proceso se realiza con éxito (ya que otras veces falla), hay

que crear copias exactas del individuo transgénico, para eso se realiza una

clonación.

Los pasos necesarios para la clonación de animales son los siguientes:

- Un macho y una hembra aportan los gametos.

- Se fecunda el óvulo mediante técnicas de reproducción asistida.

- Se obtiene un embrión (normal o transgénico) que empieza a

multiplicarse según el proceso embriológico. En la etapa inicial las

células están indiferenciadas.

7 http://html.rincondelvago.com/clonacion-e-ingenieria-genetica.html

7 (bis) Alfonso Villarán, R. C. (2008). Biología y Geología. En R. C. Alfonso Villarán, Biología y Geología (pág.

177). Madrid, Madrid, España: Akal

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- Se provoca la separación de las células originarias del embrión, por

lo que cada célula dará lugar a un nuevo individuo genéticamente

idéntico.

La clonación de vegetales en un proceso más sencillo, debido a que las

plantas pueden generar un organismo completo a partir de células

diferenciadas.

Los pasos a seguir para la clonación de los vegetales son:

- Se aíslan células de cualquier parte de la planta (generalmente, las

hojas).

- Las células aisladas se cultivan en el laboratorio, hasta el desarrollo

de la planta adulta.

Aplicaciones de la ingeniería genética8

Las dos técnicas básicas de la ingeniería (la clonación y la producción de

individuos transgénicos), junto con el avance en el conocimiento del ADN

y ARN, han hecho posible la modificación del material genético de

munchos organismos, aunque, los esfuerzos van dirigidos, principalmente,

hacia dos campos:

Mejoras en el sector primario

La terapia genética

8 http://html.rincondelvago.com/clonacion-e-ingenieria-genetica.html

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Mejoras en el sector primario9

El ser humano siempre ha seleccionado las especies según su interés

(selección artificial), pero, con el avance de la ingeniería genética, esta

selección se puede realizar de manera más rápida y directa modificar sus

genes

El primer sector donde se aplicaron las nuevas técnicas fue la agricultura,

seguido de la pesca, donde se han obtenido buenos resultados. Sin

embargo, en la ganadería es donde los avances se producen más

lentamente.

Pesca

Algunos ejemplos de las aplicaciones que se han hecho en los peces son, la

creación de especies con resistencia al frió o técnicas para controlar su

crecimiento.

Mediante la introducción de un gen que codifica la hormona de

crecimiento en carpas, se puede controlar la actividad hormonal desde el

exterior, según este proceso:

Se inserta un gen acompañado de un regulador que se encarga de regular

la propia codificación del gen. El regulador es inducible desde el exterior

por medio del zinc, Cuando en la alimentación se incorpora dicho

elemento, se provoca la activación del gen de la hormona del crecimiento

y, por lo tanto, los peces se desarrollan más rápido.

Si se elimina el zinc de la alimentación, se anula la síntesis de la hormona

del crecimiento, por lo que el desarrollo de los peces es muy lento y

permite obtener especies con una carne más tierna y de mayor calidad.

9 http://html.rincondelvago.com/clonacion-e-ingenieria-genetica.htm

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Agricultura

Las características de los vegetales han permitido que se cultiven de

manera artificial y así conseguir plantas completamente desarrolladas a

partir de una célula única.

Uno de los avances más extendidos es la obtención de nuevas variedades

más productivas o nutritivas, aunque también se producen determinadas

sustancias (tales como perfumes, drogas, antitumorales, etc.) por medio

de la modificación de vegetales.

Una de las técnicas en las que se que ha obtenido mejores resultados es la

creación de plantas transgénicas fijadoras de nitrógeno. La fijación del

nitrógeno es propia de bacterias, pero, al introducir genes de origen

bacteriano en las plantas, se ha conseguido que éstas puedan también

realizar dicho proceso. Por lo tanto, si al aumentar la fijación de nitrógeno,

también aumenta el tamaño de planta, se obtiene un mayor rendimiento.

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Ganadería10

Los primeros pasos de ingeniería genética en mamíferos se han realizado

en ovejas para integrar medicamentos en la leche de éstas.

Se realizó en los siguientes pasos:

- La primera fase consistió en la obtención de un ejemplar

transgénico, “Tracy”, al que se le incorporó el gen humano que

codifica la proteína, que trata el edema pulmonar.

- La segunda fase era la clonación de la oveja transgénica. El

resultado fue “Dolly”, una oveja clónica que provenía de una célula

diferenciada de otra oveja (X). La fusión del óvulo se realizó una vez

vaciado el material genético de una oveja (O) y de una célula con el

material genético de la oveja X. El cigoto creado se implantó en otra

oveja (M) que originó a “Dolly”. Ésta, por lo tanto, fue idéntica a la

oveja X

- La tercera fase consistió en clonar otras ovejas a partir de las

transgénicas; esta fase culminó con el nacimiento de la oveja “Polly”

(oveja transgénica y clónica).

Otros ensayos que se ha realizado son: compatibilidad de órganos

porcinos, prueba de enfermedades humanas en ratones o vacas que

producen sustancias con fines médicos.

10

http://www.madrimasd.org/informacionidi/noticias/noticia.asp?id=33167&origen=notiweb

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Polémica respecto a los OGM11

Un organismo genéticamente modificado (en adelante, OGM) es un tipo

de organismo cuyo material genético ha sido alterado para otorgarle

alguna característica determinada.

La modificación genética de organismos es objeto de una fuerte

controversia. Por ello hay diversas posturas que defienden o critican los

OGM

Ventajas

Mejoras en el proceso industrial

- Una gran versatilidad ya que los genes que se incorporan al

pueden provenir de cualquier especie.

- Se puede introducir un solo gen sin que afecte al resto de los

genes.

- El proceso de modificación genética es más rápido que las

técnicas tradicionales.

Ventajas para los consumidores

- Producción de nuevos alimentos.

- Posibilidad de incorporar características nutricionales distintas

en los alimentos.

- Vacunas comestibles

11

http://es.wikipedia.org/wiki/Organismo_gen%C3%A9ticamente_modificado

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Ventajas para los agricultores

- Aumento de la productividad y la calidad aparente de los

cultivos.

- Resistencia a plagas y enfermedades conocidas.

- Tolerancia a herbicidas, salinidad, fitoextracción, sequías y

temperaturas extremas.

Ventajas para el ambiente

- Algunos alimentos transgénicos han permitido una simplificación

en el uso de productos químicos, ya que, por ejemplo, no

necesitan insecticidas químicos.

Nuevos materiales

- Cualidades en otros ámbitos, por ejemplo, en la producción de

plásticos biodegradables y biocombustibles.

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Inconvenientes

Resistencia a los antibióticos

- Se teme que la inclusión de estos elementos que aporten

resistencia a los antibióticos en los alimentos transgénicos podría

originar la transmisión de dicha resistencia a los organismos

patógenos.

Mayor nivel de residuos tóxicos en los alimentos

- Hay opiniones que apoyan que los agricultores emplean mayor

cantidad de herbicidas en OGM, mientras que otras sostienen lo

contrario, es decir, que los cultivos de transgénicos resistentes a

insecticidas permiten un menor uso de éstos en los campos.

Posibilidad de generación de nuevas alergias

- Un estudio científico demostró que el consumo de cierto OGM

provocó daños en los seres que los consumían. Pero, dicho

estudio científico, ha sido criticado por la imprecisión de los

datos y el mal desarrollo del diseño experimental.

Dependencia de la técnica empleada

- La precisión es muy dependiente de la técnica empleada:

vectores, biobalística, etc.

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Contaminación de variedades tradicionales

- El polen de los OGM puede fecundar a cultivos tradicionales,

provocando así que éstos se transformen en transgénicas.

Muerte de insectos no objeto

- Se buscan métodos que actúan contra lepidópteros, coleópteros

y dípteros (mariposas, polillas, escarabajos, moscas y mosquitos).

Al eliminar este tipo de fauna, podría dañarse la fauna accesoria

del cultivo.

Impacto ecológico de los cultivos

- Aunque es posible que exista un riesgo ecológico, generalmente

se desmiente para determinados OMG, como el maíz resistente

a glifosato.

Obligatoriedad del consumo

- La decisión de introducir alimentos transgénicos en la industria

alimentaria no ha sido elegida por ningún tipo de sufragio, por lo

que no se revela la información en el envasado de alimentos

transgénicos.

Monopolización del mercado, control del agricultor

- Una empresa determinada proporciona al agricultor la planta y

los insecticidas y herbicidas. Las plantas están adaptadas a dichos

productos químicos (fabricados por la empresa determinada),

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por lo que el agricultor pasa a depender únicamente de dicha

empresa. El monopolio conlleva a la imposición de precios y a

unas condiciones de explotación.

Terapia génica12

La terapia génica consiste en la inserción de una copia funcional normal de

un gen defectivo o ausente en el genoma de un individuo, en las células de

los tejidos del mismo, con el objetivo de restaurar la función normal del

tejido y así eliminar los síntomas de una enfermedad (general o

hereditaria) y realizar un marcaje.

Esta terapia está desarrollo, aunque se ha utilizado con cierto éxito para

diversas enfermedades (y no exclusivamente genéticas).

12

http://es.wikipedia.org/wiki/Terapia_g%C3%A9nica (todos los apartados derivados de éste, hacen referencia a la misma bibliografía).

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Aplicaciones

- Marcado genético: se usa para mejorar el tratamiento de una

determinada patología. Un ejemplo serían las pruebas de vectores

para ensayos clínicos.

- Terapia de enfermedades monogénicas hereditarias: Se usa en

aquellas enfermedades en las que no se puede o no es efectiva el

uso de la proteína deficitaria. Se proporciona el gen defectivo o que

falta.

- Terapia de enfermedades adquiridas: se usan distintas estrategias,

como la inserción de “genes suicidas” en las células tumorales o la

inserción de antígenos tumorales para potenciar la respuesta

inmune.

Requisitos para recibir la terapia génica

Los requisitos para recibir una terapia génica son:

- El gen debe estar aislado y disponible para la transferencia,

(generalmente por clonación).

- Debe haber un medio efectivo para la transferencia del gen. Se

suelen utilizar vectores retrovíricos y adenovíricos y, también, las

técnicas físicas y químicas.

- El tejido debe ser accesible para la transferencia genética. La

primera fase utiliza glóbulos blancos como tejido diana.

- Debe ser la última forma de terapia posible y no debe dañar al

paciente.

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Enfermedades tratadas por terapia génica

Originalmente se utilizó para tratar enfermedades monogénicas y,

posteriormente, para tratar enfermedades adquiridas e infecciosas

(cáncer o SIDA). Actualmente se están tratando también varias

enfermedades hereditarias, como la inmunodeficiencia combinada grave,

la hipercolesterolemia familiar, la fibrosis quística y la distrofia muscular,

entre otras.

Los vectores en la terapia génica

Las características para un "vector ideal" pueden ser adaptadas a

situaciones concretas, aunque, en principio, son las siguientes:

- Reproducible

- Estable

- Que permita la inserción de material genético sin límite de tamaño

- Que permita la transducción tanto en células en división como

quiescentes

- Que posibilite la integración específica de un gen terapéutico

- Que reconozca y actúe sobre células específicas

- Que la expresión del gen terapéutico pueda ser regulada

- Que carezca de elementos que induzcan una respuesta inmune

- Que pueda ser caracterizado completamente

- Inocuo, o que minimice sus posibles efectos secundarios

- Fácil de producir y almacenar

- Coste razonable

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Se pueden separar en dos tipos de vectores para hacer terapia génica:

vectores virales y vectores no virales.

Los vectores virales presentan una alta eficiencia de transformación,

pero una baja especificidad de tejido, es decir, infectan toda célula

que tenga receptores para los virus usados.

Los vectores no virales son altamente específicos, pero su eficiencia

de transformación es baja. Esto es debido a que se inserta ADN

directamente al tejido que se quiere infectar.

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Vectores virales

Virus

Los virus se acoplan a la célula infectada e introducen su material genético

en su ciclo de replicación. Por este motivo, pueden ser utilizados como

vectores para transportar genes “benignos” en una célula humana.

Primero se eliminan los genes que causan la enfermedad y luego se

sustituyen por los que codifican el efecto deseado (por ejemplo, la

producción de insulina). Tanto los genes insertados por el virus como el

genoma de la célula deben permanecer intactos.

El uso de vectores víricos presenta diversos problemas, como la dificultad

para prevenir los efectos y evitar que perturbe otro gen distinto al

seleccionado.

Retrovirus

El material genético en los retrovirus se encuentra en forma de ARN,

mientras que el de las células es de ADN.

Para usar los retrovirus como vectores es necesario eliminar los genes

Responsables de su replicación. Una vez que el material genético del

retrovirus se incorpora a la célula huésped, cuando se divida la célula, las

células hija tendrán los nuevos genes (aunque los genes de los retrovirus

pueden no expresarse inmediatamente).

Uno de los problemas del uso de vectores retrovíricos es que la enzima

integrasa puede insertar material genético de los retrovirus en otras

posiciones del genoma de la célula y, por lo tanto, se producirá una

mutación (mutagénesis de inserción).

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Adenovirus

Son un tipo de virus que llevan su material genético en forma de doble

cadena de ADN.

Al infectar a la célula e introducir su molécula de ADN, el material genético

de los adenovirus no se incorpora en el material genético de la célula. Por

lo tanto, el ADN adenovírico permanece libre en el núcleo de la célula y se

transcribe como otro cualquier otro gen, con la única diferencia que estos

genes no se replican cuando la célula está a punto de dividirse. En

consecuencia, las células hija no heredarán el gen extra.

El uso de vectores adenovíricos tiene la ventaja de no producir una

mutagénesis de inserción, aunque para ello, hace falta una abundante

población de células.

Virus Adenoasociados (VAA)

Son virus de ADN monocatenario y pueden insertar el material genético

en un lugar específico del cromosoma, aunque el gen no llega a integrarse

en el genoma. En su lugar, lo que hace es fusionar sus extremos de forma

circular.

Las ventajas de este vector es que no aparece una respuesta inmune, pero

a cambio, posee una baja capacidad y una difícil elaboración.

Herpes virus

Son virus complejos de ADN cuyas células diana son las neuronas. La

ventaja de este vector es la capacidad de aceptar varios genes, debido al

tamaño del virus. El principal inconveniente es que posee proteínas líticas

que causan la muerte de las células a las que infecta.

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Proteína "pseudotyping" de vectores virales

Los virus en los que el revestimiento proteico ha sido remplazado se

denominan “virus pseudotyped”. Un ejemplo sería el lentivirus, un tipo de

virus revestido con una cubierta de proteínas otro virus. Gracias a esto,

este vector puede infectar a casi todas las células.

Vectores no virales

ADN desnudo

Es el método más simple. Consiste en la introducción de un plásmido con

ADN desnudo. La desventaja de este proceso es que no se integra en el

genoma, y no amplifica el ADN.

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Oligonucleótidos

El uso de oligonucleótidos sintéticos consiste en la inactivación de los

genes implicados en el proceso de la enfermedad.

Hay varios métodos por los cuales esto se logra:

- Utilizando oligonucleótidos antisentido específicos para el gen diana, alterando así la transcripción del gen defectuoso.

- Haciendo uso de pequeñas moléculas de ARN para señalar la célula a

la que se adhieren, alterando la traducción de los ARNm defectuosos, y por tanto la expresión del gen.

- Utilizando oligodesoxinucleótidos como un señuelo para los factores de transcripción. Éstos se unen a los señuelos en lugar de al gen defectuoso, lo que reduce la transcripción de los genes objetivos. También, los oligonucleótidos monocatenarios han sido utilizados para dirigir el cambio de una base dentro de un gen mutante.

Lipoplexes y poliplexes

Al introducir nuevo ADN en la célula, éste debe estar protegido de

cualquier daño y su entrada en la célula debe estar facilitada. Para ello, se

han creado moléculas, como los liposomas y polisomas. Dichas moléculas

protegen al ADN de la degradación durante el proceso de transfección.

Una gran diferencia entre los métodos de acción de poliplexes y lipoplexes

es que poliplexes no pueden liberar su ADN cargado al citoplasma,

mientras que los lipoplexes, sí.

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Métodos híbridos

Son métodos que combinan dos o más técnicas para corregir las

deficiencias propias del uso de una sola técnica

Un ejemplo de esto, son los virosomas. Éstos combinan liposomas con el

virus inactivado del VIH o de la gripe. Mediante esto, se ha conseguido

una mayor transferencia de genes eficientes en células epiteliales del

sistema respiratorio.

Dendrímeros

Un dendrímero es una macromolécula muy ramificada con forma esférica.

La superficie de la partícula puede presentar diversas formas y funciones,

ya que algunas de sus propiedades se encuentran determinadas por su

superficie.

Se puede obtener un dendrímero con carga superficial positiva

(catiónico)y, con la presencia de material genético, dirigen su carga para

asociarse con él. Al llegar a su destino, el complejo dendrímero-ácido

nucleico es entonces introducido por la célula a través de endocitosis.

Vacunas de ADN

Con una vacuna, se pretende provocar una respuesta inmune mediante la

expresión de unas proteínas virales determinadas.

Las vacunas de ADN son más seguras y eficaces que las vacunas víricas. El

único inconveniente es que puedan llegar a integrarse en el genoma. Se

administran, generalmente, en forma de liposomas.

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Problemas de la terapia génica y de sus aplicaciones

En los últimos años, debido a la muerte de un paciente, se ha puesto en

duda la seguridad de los ensayos realizados con la terapia génica.

Algunos de los problemas de la terapia génica son:

- Los pacientes tienen que someterse a varias sesiones de terapia

génica.

- La respuesta inmune reduce la eficacia de la terapia génica

existe. Además, el sistema inmunitario mejora su respuesta la

próxima vez que el invasor se introduzca en el organismo, por lo

tanto, es difícil que esta terapia génica se pueda repetir.

- Problemas con los vectores virales, ya sea porque se contaminen

con sustancias químicas o porque el virus no esté inactivo. Otro

problema de los vectores víricos es la respuesta inmune asociada

a ellos.

Clonación13

La clonación es el proceso por el que se consiguen copias idénticas de un

organismo, célula o molécula ya desarrollado de forma asexual.

Hay que tener presente lo siguiente:

- En primer lugar se necesita clonar las moléculas, ya que no se puede

formar un órgano si no se cuenta con las moléculas que lo forman.

13

http://es.wikipedia.org/wiki/Clonaci%C3%B3n (todos los apartados derivados de éste, hacen referencia a la misma bibliografía).

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- Tiene que ser un animal ya desarrollado ya que es cuando es adulto

se conocen sus características.

- Hay que obtener al clon por reproducción asexual para obtener una

copia exacta (así evitando la variabilidad genética).

Clonación molecular

La clonación molecular se utiliza en una amplia variedad de experimentos.

La secuencia que se vaya a clonar debe estar ligada a una secuencia de

ADN, y consta de los siguientes pasos:

- Transfección.: Se introduce la secuencia de ADN formada dentro de

otras células.

- Selección.: Se eligen las células que han sido transfectadas con el

nuevo ADN.

De forma más detallada, primero, el ADN elegido necesita ser aislado de

un fragmento de ADN de cierto tamaño.

Después, se realiza el proceso de unión cuando el fragmento se inserta en

un vector de clonación de tal manera que se incube, en las condiciones

adecuadas, el fragmento de ADN. Una vez que el vector se une, se

produce la transfección dentro de las células.

Es necesario identificar las células transfectadas y las no transfectadas,

para ello existen una diversidad de vectores que realizan este proceso.

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Clonación celular

Clonar una célula consiste en formar un conjunto de ellas a partir de una

sola.

En organismos unicelulares este proceso es muy sencillo, pero en los seres

pluricelulares es más complejo ya que necesitan unas condiciones

ambientales muy específicas.

Generalmente se suelen usar aros de clonación que consisten en:

- Primero, se aplica un agente mutagénico a un conjunto de células

para crear colonias aisladas, cada una proviniendo de una sola.

- Posteriormente, cuando las colonias están formadas por pocas

células, se sumergen aros estériles de poliestireno en grasa, y se

colocan sobre una colonia junto con una pequeña cantidad de

tripsina14 (una enzima peptidasa, que rompe los enlaces de las

proteínas mediante hidrólisis para formar aminoácidos de menor

tamaño)

- Finalmente, las células que han sido clonadas, se recogen dentro del

aro y se llevan a un nuevo contenedor, continuando así su

crecimiento.

Clonación terapéutica o andropatrica15

La clonación terapéutica o andropatrica consiste en obtener células madre

del paciente a tratar para obtener un beneficio.

El problema de este método es que al finalizar la extracción de las células

madre, el embrión creado muere.

14

http://es.wikipedia.org/wiki/Tripsina 15

http://www.unav.es/cryf/clonacion.html

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El método que se sigue es el siguiente:

- Se extrae una célula somática del paciente, se aísla el núcleo y se desecha el resto.

- Por otro lado, se obtiene un óvulo sin fecundar y se extrae su núcleo.

- El núcleo de la célula somática se introduce dentro del óvulo., obteniendo así una fusión de ambas.

- Se estimula el resultado de la fusión iniciando así la división celular.

- El embrión se desarrolla en él como si hubiese sido obtenido a partir de un óvulo fecundado.

- Posteriormente cuando se alcanza la fase de blastocito16 (estructura embrionaria propia de las primeras etapas del desarrollo embrionario. Se produce unos 4 o 5 días después de la fecundación y la cantidad de células es de entre 70 y 100 células pluripotentes), se extraen las células madre embrionarias.

16

http://es.wikipedia.org/wiki/Blastocisto

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Animales clonados17

Los animales que, hasta la fecha, han sido clonados son, por orden

cronológico:

- Rana: 1952 - Carpa: 1963 - Ratones: 1986, 1991 y 2007 - Ovejas: 1986, 1995, 1996, 1997 - Macaco Rhesus: 2000 - Cerdo: 2000 - Gaur: 2001 - Reses: 2001 y 2002 - Gatos: 2001, 2004, 2007 y 2008 - Conejo: 2003 - Mula: 2003 - Venado: 2003 - Yeguas: 2003 y 2005 - Rata: 2003 - Mosca de fruta: 2007 - Camello: 2009

17

http://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Animales_clonados

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Antonio Gámez Díaz

1º Bachillerato. Grupo A