El ADN recombinante es una secuencia de ADN que se ha creado artificialmente en el laboratorio. El ADN es la plantilla que las células usan para producir las proteínas que componen los organismos vivos, y la disposición de las bases nitrogenadas a lo largo de una cadena de ADN determina qué proteínas se forman. Al aislar trozos de ADN y recombinarlos con otras secuencias, los investigadores pueden clonar ADN dentro de las bacterias u otras células hospedadoras y producir proteínas útiles, como la insulina. La clonación permite un estudio mucho más fácil de determinadas secuencias de ADN, ya que produce una gran cantidad de ADN que luego puede modificarse y analizarse.
Métodos de construcción de ADN recombinante
La transformación es un proceso mediante el cual un segmento de ADN se inserta en un plásmido, un pequeño círculo autorreplicante de ADN. El ADN se corta usando enzimas de restricción. Estas enzimas se producen en células bacterianas como un mecanismo defensivo, y se dirigen a sitios particulares en una molécula de ADN y lo separan. Las enzimas de restricción son particularmente útiles porque crean "extremos pegajosos" en los segmentos de ADN. Al igual que el Velcro, estos extremos adhesivos permiten que el ADN se una fácilmente con segmentos complementarios.
El gen de interés y los plásmidos están ambos expuestos a la misma enzima de restricción. Esto crea muchas moléculas diferentes. Algunos son plásmidos que contienen el gen de interés, otros son plásmidos que contienen otros genes, algunos son dos plásmidos juntos. Los plásmidos se vuelven a introducir en las células bacterianas, donde se replican, y la molécula de ADN recombinante buscada se identifica a través de diferentes tipos de análisis. Por ejemplo, si el plásmido se corta en un gen en particular, los científicos pueden buscar células que no expresan ese gen y así identificar una recombinación exitosa.
La transformación no bacteriana es esencialmente el mismo proceso, pero utiliza procesos no bacterianos. células como anfitriones. El ADN se puede inyectar directamente en el núcleo de una célula huésped. Los investigadores también pueden bombardear una célula con partículas metálicas microscópicas que han sido recubiertas con ADN.
La transfección es muy similar a la transformación, pero se usan fagos en lugar de plásmidos. Un fago es un virus que infecta bacterias. Tanto los fagos como los plásmidos son ideales para este proceso, ya que se replicarán rápidamente dentro de una célula bacteriana.
Clonación y uso de secuencias de ADN recombinante
Una vez que los investigadores han identificado las células bacterianas particulares que contienen la secuencia recombinante, pueden cultivar esas células en un cultivo y generar grandes cantidades del gen. Es difícil lograr que las células bacterianas realmente generen una proteína de una célula hospedadora humana o animal, pero hay formas de modificar la expresión genética para facilitar tal producción. Si se utilizan células nucleadas como células huésped (como en la transformación no bacteriana), las células tendrán menos problemas para expresar el gen recombinante.
Una vez que los genes se clonan en grandes cantidades, pueden almacenarse en bibliotecas de ADN, secuenciado y estudiado. La tecnología de ADN recombinante ha permitido muchos descubrimientos importantes en medicina forense, el estudio de enfermedades genéticas, agricultura y productos farmacéuticos.
