ADN recombinante (el ácido desoxirribonucleico es un tipo sintético de ácido nucleico creado al unir secuencias de ADN que no existirían naturalmente en circunstancias normales y en condiciones ambientales. El proceso de fabricación del ADN recombinante se realiza mediante procedimiento avanzado en biología y genética conocido como clonación de genes. El ADN recombinante se coloca en una célula, que luego produce una proteína completamente nueva, y se usa para sintetizar fármacos, anticuerpos o proteínas específicas solo para investigación.

Introducción

El ADN de un organismo donante o fuente biológica se extrae primero de las células y luego se somete a un proceso de corte conocido como restricción enzimática. Esto genera fragmentos de ADN que contienen el gen o genes de interés. Estos fragmentos pueden ser luego "clonado" (es decir, insertado) o pegado en fragmentos del organismo receptor. Luego se insertan en moléculas de ADN más grandes ("plásmidos"), que se colocan en una bacteria y se les permite multiplicar. Luego se recupera y se verifica el ADN recombinante.

Aislamiento de ADN

Primero se debe extraer y purificar ADN de otras moléculas celulares, como ácidos ribonucleicos (ARN), proteínas y estructuras como células membranas. Para fines de clonación, el ADN se obtiene del núcleo y se conoce como "ADN genómico". Un método común para la extracción de ADN es por ultracentrifugación de componentes celulares en un gradiente de densidad compuesto por bromuro de etidio en cloruro de cesio. Alternativamente, una serie de lavados de tampón alcalino y de sal también pueden usarse para recuperar el ADN. Una vez que se precipita y se limpia de todos los demás contaminantes no deseados, el ADN se puede cortar en fragmentos.

Digestión enzimática de restricción de ADN

Las enzimas de restricción son enzimas que cortan secuencias de ADN muy específicas; se usan para crear fragmentos de ADN únicos. Este proceso asegura que no se generen secuencias inexactas, incorrectas o indeseadas que se incorporen accidentalmente en el ADN recombinante final, lo que puede dar como resultado tanto una falla experimental como la muerte celular. Para generar los fragmentos de ADN deseados, se usa una (s) enzima (s) única (s) o combinada (s) específica (s) para cortar o digerir el ADN. Los fragmentos se purifican mediante electroforesis en gel, que los separa del ADN no deseado. Un método más crudo simplemente implica el corte mecánico, que desgarra los segmentos de ADN más largos en otros más pequeños que pueden usarse para la clonación.

Ligación de ADN

La ligadura es el proceso de pegar o unir al donante y fragmentos de ADN de receptor (o vector) para crear una molécula de ADN recombinante. Idealmente, las enzimas de restricción elegidas para crear los fragmentos habrían sido cuidadosamente pensadas y diseñadas de tal manera que permitieran que estos bits se juntaran como un rompecabezas. Para hacer esto, se prefieren las enzimas de restricción que producen "extremos adhesivos" compatibles, de modo que todos los fragmentos compatibles se unirán naturalmente entre sí; de lo contrario, la enzima ADN ligasa puede usarse para unir los segmentos de ADN con enlaces fosfodiéster.

Replicación de ADN recombinante

El proceso de transformación o choque térmico se usa para poner la molécula de ADN recombinante en una célula bacteriana huésped, que luego puede generar muchas copias del ADN sintético. Estas bacterias se cultivan en placas de agar, se cultivan en caldos bacterianos especiales y luego se lisa para liberar el ADN recombinante. Finalmente, el ADN se puede verificar mediante secuenciación de ADN, experimentos funcionales y digestión con enzimas de restricción.