La nueva genética

Fue gracias a la posibilidad de romper o fragmentar la molécula de ADN.

En efecto, la llamada restricción (*) consiste precisamente en la partición de las cadenas de ADN en determinados puntos específicos gracias a la acción de unas enzimas denominadas nucleasas de restricción. Estas moléculas proteicas actúan como si fueran “tijeras” que reconocen determinadas secuencias de bases y cortan allí donde conviene con el fin de obtener fragmentos de ADN que serán posteriormente utilizados. Tales nucleasas son producidas de manera natural por muchas bacterias para protegerse del ataque de los virus invasores y durante la replicación del ADN. A causa del descubrimiento de las nucleasas de restricción, en el año 1979, los investigadores Werner Arber, Daniel Nathans y Hamilton O. Smith, obtuvieron el prestigioso premio Nobel.

La hibridación de los ácidos nucleicos es otra técnica en la que a partir de una sola cadena se pueden obtener, mediante complementación de nucleótidos, moléculas híbridas formadas por dos cadenas (ADN:ADN, ARN:ARN o ARN:ADN). Así, por medio de la hibridación del ADN, resulta posible determinar el parecido que existe entre dos cadenas procedentes de individuos o especies diferentes. Cuando mayor sea la tendencia a formar la doble hélice de ADN entre ambas, mayor será también la similitud genética. Este método se suele utilizar para estudiar la posible relación genética existente entre especies diferentes.

La secuenciación de los ácidos nucleicos es otro método que permite leer directamente la información genética que éstos contienen. Por medio de técnicas de marcaje radiactivo y electroforesis es posible descubrir el orden en que se hallan los distintos nucleótidos en el ADN o ARN. Con este sistema se han determinado ya las secuencias completas del ADN de miles de genes de animales y seres humanos. Se conocen, por ejemplo, las secuencias de nucleótidos de los genes que codifican proteínas como la insulina, la hemoglobina, el interferón y el citocromo c. Esto ha permitido averiguar también el orden que siguen los aminoácidos en las proteínas, al conocer primero la secuencia de los nucleótidos en el gen que determina dichas proteínas.

Finalmente, el clonado del ADN es la última técnica manipulativa mediante la cual es posible integrar un fragmento de ADN, perteneciente a cualquier especie animal o vegetal, en el interior de un virus o plásmido con el fin de introducirlo en bacterias o levaduras para que éstas puedan amplificarlo o reproducirlo convenientemente.

En síntesis, la ingeniería genética consiste precisamente en esto, en introducir un determinado gen humano o animal en una bacteria o célula huésped para que ésta comience a fabricarlo en serie (clonarlo) o a producir la proteína que tal gen codifica.

Todo esto fue posible gracias a la obtención por Paul Berg, en 1980, de la primera molécula de ADN recombinante, trabajo por el que también recibió el premio Nobel.

La recombinación es, por tanto, la unión artificial de distintos fragmentos de ADN de procedencias diferentes.Este “pegado” automático de tales fragmentos puede realizarse por medio de unas enzimas llamadas ADN ligasas que facilitan el apareamiento de las bases complementarias de los dos extremos de ambas cadenas.

La semana que viene veremos un paso más en el desarrollo de la manipulación genética: el desarrollo de herramientas vivas de la ingeniería genética.