Herramientas vivas de la ingeniería genética

Pero en los últimos tiempos han sido los microorganismos quienes han cautivado a los investigadores, de manera especial la bacteria Escherichia coli.

Se trata de un colibacilo fácil de conseguir ya que vive en el intestino humano. Fue descubierto en 1895 por Escherich y su éxito en el campo de la genética se debe además a la rapidez con que se reproduce, cada 20 minutos, así como a la sencillez de su ADN. Sólo posee un único cromosoma circular constituido por unos cuatro mil genes. Pero además de este ADN cromosómico, la bacteria tiene otro tipo de ADN contenido en unos minúsculos anillos de número variable, diseminados por el citoplasma, los llamados plásmidos. Cada una de tales estructuras circulares presenta alrededor de diez genes con información que puede ser transmitida a otras bacterias por medio del proceso de la conjugación.

Cualquier bacteria es capaz de emitir una especie de tubo estrecho que alarga hasta contactar con otra y logra así intercambiar material hereditario. De esta manera es como ciertas bacterias, que han conseguido sobrevivir a determinados antibióticos, pueden pasar los genes de tal resistencia a otras bacterias hermanas y hacerlas también inmunes como ellas.Por todo esto, la E.coli es actualmente uno de los principales instrumentos de la manipulación genética ya que sus propios plásmidos se utilizan como vectores para introducir genes extraños en su interior e iniciar así el proceso de fabricación de ciertos productos biológicos.

Algunos autores se refieren a los virus como microorganismos de estructura muy rudimentaria que no llegan a ser células. Otros afirman que son partículas microscópicas sumamente sencillas. Lo cierto es que sólo pueden reproducirse cuando parasitan el interior de alguna célula huésped. Fuera de tales células son completamente inertes y se les llama viriones. Su metabolismo es mínimo o prácticamente inexistente. Por eso se dice que están en la frontera de la vida.

Los virus constan de tres partes: un genoma vírico formado por una o varias moléculas de ácido nucleico, que puede ser ADN o ARN pero nunca los dos juntos; un recubrimiento de naturaleza proteica llamado cápsida que sirve para proteger al ácido nucleico; y una cubierta membranosa, presente sobre todo en un grupo de virus como los que provocan la rabia, la hepatitis, la gripe, la viruela y el SIDA, que lleva unas proteínas capaces de reconocer a las células huésped e inducir en ellas la penetración de los viriones.

El tamaño de los virus es tan pequeño que la mayoría sólo pueden ser observados a muy elevado aumento, mediante microscopía electrónica. Antiguamente se les llamaba “virus filtrables”, es decir, “venenos” capaces de atravesar los filtros que retienen a los demás microorganismos como las bacterias. Cuando un determinado virus introduce su ácido nucleico en el citoplasma de una célula, consigue poner todo el complejo mecanismo biológico de ésta a su servicio y empieza a fabricar copias de sí mismo hasta que la célula es destruida, produciéndose entonces la lisis o muerte celular, y de su interior surgen cientos de virus idénticos al invasor. Cada uno de los cuales irá a parasitar una nueva célula. Este ciclo biológico se conoce como ciclo lítico puesto que termina por destruir la célula huésped.

Un tipo especial de virus, que ha tenido mucha importancia en ingeniería genética, es el de los bacteriófagos* o fagos que, como su nombre indica, subsisten y se reproducen parasitando bacterias.Existen dos clases de fagos, los virulentos que presentan un ciclo lítico y acaban, por tanto, con la célula huésped y los atenuados, en los que el ácido nucleico una vez unido al cromosoma de la bacteria puede quedarse allí de forma inactiva, reproduciéndose con la bacteria y pasando de generación en generación hasta que, en un momento dado, empieza a actuar como si se tratase de un fago virulento y destruye a la bacteria que lo contiene.

Cuando los virus bacteriófagos generados en el ciclo lítico aniquilan a la bacteria invadida, salen de ella para dirigirse en busca de nuevas bacterias a quienes infectar. En este proceso, parte del ADN bacteriano puede quedar insertado en el ácido nucleico de los virus y transmitirse así a otras bacterias cuando éstas sean invadidas. De manera que los virus actúan como vehículos o vectores que transfieren información genética entre las bacterias parasitadas. Tal propiedad es la que ha conseguido imitar la ingeniería genética para introducir genes humanos o de otros organismos en el interior de las células bacterianas y conseguir que empiecen a fabricar las proteínas deseadas.

¿Qué es, por tanto, la ingeniería genética? ¿una nueva ciencia o una tecnología?Aunque los resultados que se obtienen de la manipulación de genes sirven para hacer progresar el conocimiento científico de los seres vivos, no cabe duda de que la ingeniería genética es un conjunto de técnicas que permiten aislar genes, modificarlos y transferirlos desde su organismo original a otra especie diferente, con el fin de crear sustancias útiles para el bienestar de la humanidad.

Se trata, desde luego, de una tecnología revolucionaria ya que supone un salto cualitativo que rompe, por primera vez, las barreras biológicas existentes entre los seres vivos. Una disciplina que unifica las ciencias naturales con las de la ingeniería para obtener productos y beneficios.