DNA recombinante: Las Herramientas del Oficio
Aislamiento de
fragmentos
específicos de DNA Obtención demúltiples copias de DNA Localización defragmentos específicos deDNA: hibridaciónSecuenciación del DNABiotecnologíaTransferencia de genesSección 3. Información genética
Capítulo 16. DNA recombinante: Las Herramientas del Oficio
Al revelar los numerosos métodos mediante los cuales las células procesan, añaden, eliminan y transfieren información genética, los biólogos moleculares abrieron el camino para el desarrollo de sus propias manipulaciones genéticas. En los últimos años, se han desarrollado técnicas que han permitido abordar el análisis y la manipulación del DNA en una forma antes inimaginada. La tecnología del DNA recombinante ha hecho posible investigar más a fondo la estructura y función de los genes, especialmente de los genes eucarióticos que eran inaccesibles por otros métodos. Estas investigaciones permanentemente generan nuevos interrogantes e inquietudes, muchos de los cuales tienen profundas implicancias éticas.
Cuando los investigadores se enfrentaron por primera vez con el gran tamaño y la complejidad del DNA, incluso el del virus más simple, la posibilidad de descifrar la información genética codificada parecía estar más allá de toda esperanza. Se hizo evidente que para estudiar un gen individual, se lo debía aislar del resto del genoma ya que, cada gen, representa una pequeña sección dentro de un cromosoma y, en ese contexto, no puede ser individualizado. Para el aislamiento de un gen o de fragmentos más pequeños, el DNA debe ser fragmentado. Si bien la ruptura del DNA puede ser realizada mecánicamente, por este medio la fragmentación se produce al azar. La obtención de fragmentos específicos fue posible mediante un método desarrollado a partir de herramientas propias de ciertos organismos.
Para avanzar hacia un estudio más detallado del DNA fue necesaria una metodología para obtener grandes cantidades de fragmentos específicos de DNA. Estos fragmentos podían ser DNA genómico, cDNA o DNA obtenidos a partir de oligonucleótidos sintéticos.
A menudo, antes de que un determinado fragmento de DNA o de mRNA pueda ser manipulado de cualquier modo, debe primero ser localizado. Los cromosomas, incluso los de las células eucarióticas más simples, contienen una enorme cantidad de DNA, por lo que localizar un segmento específico es como tratar de encontrar la proverbial aguja en el pajar. Para localizar fragmentos específicos se utiliza la técnica de hibridación de ácidos nucleicos.
Con el desarrollo de técnicas para cortar moléculas de DNA y multiplicar los fragmentos, hoy es posible, en principio, determinar la secuencia de nucleótidos de cualquier fragmento de ácido nucleico aislado. Para secuenciar una molécula de DNA de gran tamaño, como el genoma completo de un virus, es preciso analizar porciones pequeñas y posteriormente integrar los resultados.
En los comienzos de la investigación del DNA recombinante, los biólogos se dieron cuenta de que los segmentos de DNA que codifican ciertas proteínas (particularmente las de importancia médica o agrícola) pueden transferirse a bacterias y ser expresados. Las bacterias pueden funcionar como “fábricas” que suministran una fuente virtualmente ilimitada de proteínas. Esta propiedad de las bacterias fue aprovechada por los científicos y así nació la biotecnología.
La metodología del DNA recombinante, permite transferir genes tanto a células procarióticas como a células vegetales y a otros organismos eucariotas.
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