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Ingeniería genética, que es, significado, definición, en que consiste

Ingeniería genética, que es, significado, definición, en que consiste.La ingeniería genética , también llamada modificación genética o manipulación genética , es la manipulación directa de los genes de un organismo utilizando la biotecnología .

La ingeniería genética se refiere a la manipulación directa del ADN para alterar las características de un organismo (fenotipo) de una manera particular.

Esto puede significar cambiar un par de bases (AT o CG), eliminar una región completa de ADN o introducir una copia adicional de un gen  .
También puede significar extraer ADN del genoma de otro organismo y combinarlo con el ADN de ese individuo.
La ingeniería genética es utilizada por los científicos para mejorar o modificar las características de un organismo individual.
La ingeniería genética puede aplicarse a cualquier organismo, a partir de un virus  a una oveja.
Por ejemplo, la ingeniería genética se puede usar para producir plantas que tienen un valor nutricional más alto o pueden tolerar la exposición a herbicidas.

Es un conjunto de tecnologías utilizadas para cambiar la composición genética de las células, incluida la transferencia de genes dentro de los límites de las especies para producir organismos mejorados o novedosos . El nuevo ADN se obtiene aislando y copiando el material genético de interés utilizando métodos de ADN recombinante o sintetizando artificialmente el ADN.

Generalmente se crea y se usa para insertar este ADN en el organismo huésped.

Desarrollos históricos

El término ingeniería genética se refería inicialmente a varias técnicas utilizadas para la modificación o manipulación de organismos a través de los procesos de herencia y reproducción . Como tal, el término abarcó tanto la selección artificial como todas las intervenciones de técnicas biomédicas, entre ellas la inseminación artificial , la fertilización in vitro (por ejemplo, bebés “probeta”), la clonación y la manipulación de genes . En la última parte del siglo 20, sin embargo, el término llegó a referirse más específicamente a los métodos de tecnología de ADN recombinante (o clonación de genes ), en el que las moléculas de ADN de dos o más fuentes se combinan dentro de las células o in vitro y luego se insertan en organismos hospedadores en los que pueden propagarse .

La posibilidad de tecnología de ADN recombinante surgió con el descubrimiento de enzimas de restricción en 1968 por el microbiólogo suizo Werner Arber . Al año siguiente, el microbiólogo estadounidense Hamilton O. Smith purificó los llamadosenzimas de restricción de tipo II , que se consideraron esenciales para la ingeniería genética debido a su capacidad para escindir un sitio específico dentro del ADN (en oposición a las enzimas de restricción de tipo I, que escinden el ADN en sitios al azar). Basándose en el trabajo de Smith, el biólogo molecular americano Daniel Nathans ayudó a mejorar la técnica de recombinación de ADN en 1970–71 y demostró que las enzimas de tipo II podrían ser útiles en estudios genéticos. La ingeniería genética basada en la recombinación fue iniciada en 1973 por los bioquímicos estadounidenses Stanley N. Cohen y Herbert W. Boyer, quienes fueron de los primeros en cortar el ADN en fragmentos, reunieron diferentes fragmentos e insertaron los nuevos genes en la bacteria E. coli , que luego reproducido.

La primera molécula de ADN recombinante fue fabricada por Paul Berg en 1972 combinando el ADN del virus de mono SV40 con el virus lambda . Además de insertar genes , el proceso se puede usar para eliminar o ” eliminar ” genes. El nuevo ADN se puede insertar al azar o apuntar a una parte específica del genoma .

Un organismo que se genera a través de la ingeniería genética se considera genéticamente modificado (GM) y la entidad resultante es un organismo genéticamente modificado (GMO). El primer OGM fue una bacteria generada por Herbert Boyer y Stanley Cohen en 1973. Rudolf Jaenisch creó el primer animal GM cuando insertó ADN extraño en un ratón en 1974.

La primera compañía enfocada en ingeniería genética, Genentech, fue fundada en 1976 y Comenzó la producción de proteínas humanas. La insulina humana genéticamente modificada se produjo en 1978 y las bacterias productoras de insulina se comercializaron en 1982. Alimentos genéticamente modificados.Se vende desde 1994, con el lanzamiento del tomate Flavr Savr . El Flavr Savr fue diseñado para tener una vida útil más larga, pero la mayoría de los cultivos GM actuales se modifican para aumentar la resistencia a los insectos y herbicidas. GloFish , el primer OGM diseñado como mascota, se vendió en los Estados Unidos en diciembre de 2003. En 2016 se vendió salmón modificado con una hormona de crecimiento.

La ingeniería genética se ha aplicado en numerosos campos, incluyendo investigación, medicina, biotecnología industrial y agricultura. En la investigación, los OGM se utilizan para estudiar la función y expresión de genes a través de la pérdida de función, la ganancia de función, el seguimiento y los experimentos de expresión. Al eliminar los genes responsables de ciertas condiciones, es posible crear organismos de animales de modelo humano de enfermedades humanas. Además de producir hormonas, vacunas y otros medicamentos, la ingeniería genética tiene el potencial de curar enfermedades genéticas a través de la terapia génica . Las mismas técnicas que se utilizan para producir medicamentos también pueden tener aplicaciones industriales como la producción de enzimas para detergentes para ropa, quesos y otros productos.

El aumento de los cultivos genéticamente modificados comercializados ha proporcionado beneficios económicos a los agricultores en muchos países diferentes, pero también ha sido la fuente de la mayor parte de la controversia que rodea a la tecnología. Esto ha estado presente desde su uso inicial, los primeros ensayos de campo fueron destruidos por activistas anti-GM. Si bien existe un consenso científico de que los alimentos actualmente disponibles derivados de los cultivos transgénicos no representan un mayor riesgo para la salud humana que los alimentos convencionales, la seguridad alimentaria de estos alimentos es una de las principales preocupaciones de los críticos. Flujo de genes , impacto en organismos no objetivo, control del suministro de alimentos y propiedad intelectualLos derechos también se han planteado como posibles problemas. Estas preocupaciones han llevado al desarrollo de un marco regulatorio, que comenzó en 1975. Ha llevado a un tratado internacional, el Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología , que se adoptó en 2000. Los países individuales han desarrollado sus propios sistemas regulatorios con respecto a los OGM, con el Las diferencias más marcadas se dan entre Estados Unidos y Europa.

Proceso Y Técnicas

La mayor parte de la tecnología de ADN recombinante implica la inserción de genes extraños en los plásmidos de las cepas comunes de laboratorio delas bacterias .Los plásmidos son pequeños anillos de ADN; no forman parte del cromosoma de la bacteria (el depósito principal de la información genética del organismo). No obstante, son capaces de dirigir la síntesis de proteínas y, como el ADN cromosómico, se reproducen y pasan a la progenie de la bacteria. Por lo tanto, al incorporar ADN extraño (por ejemplo, un gen de mamífero) en una bacteria, los investigadores pueden obtener un número casi ilimitado de copias del gen insertado. Además, si el gen insertado es operativo (es decir, si dirige la síntesis de proteínas), la bacteria modificada producirá la proteína especificada por el ADN extraño.

Una generación posterior de técnicas de ingeniería genética que surgió a principios del siglo XXI se centró en la edición de genes . La edición de genes, basada en una tecnología conocida como CRISPR-Cas9, permite a los investigadores personalizar la secuencia genética de un organismo vivo haciendo cambios muy específicos en su ADN. La edición de genes tiene una amplia gama de aplicaciones, que se utilizan para la modificación genética de cultivos, ganado y organismos modelo de laboratorio (por ejemplo, ratones). La corrección de los errores genéticos asociados con la enfermedad en animales sugiere que la edición de genes tiene aplicaciones potenciales en la terapia génica para humanos.

Aplicaciones

La ingeniería genética ha avanzado en la comprensión de muchos aspectos teóricos y prácticos de la función y organización de los genes. A través de técnicas de ADN recombinante, se han creado bacterias que son capaces de sintetizar insulina humana , hormona del crecimiento humano , interferón alfa , una vacuna contra la hepatitis B y otras sustancias médicamente útiles. Las plantas pueden ajustarse genéticamente para permitirles fijar nitrógeno y enfermedades genéticas posiblemente se puede corregir reemplazando los genes disfuncionales con genes que funcionan normalmente. Sin embargo, se ha centrado especial preocupación en tales logros por temor a que puedan dar lugar a la introducción de rasgos desfavorables y posiblemente peligrosos en microorganismos que antes estaban libres de ellos, por ejemplo, resistencia a los antibióticos, producción de toxinas o tendencia a causar enfermedades. . Del mismo modo, la aplicación de la edición de genes en humanos ha planteado preocupaciones éticas , en particular con respecto a su uso potencial para alterar rasgos como la inteligencia y la belleza.

Controversia

En 1980, los “nuevos” microorganismos creados por la investigación con ADN recombinante se consideraron patentables, y en 1986 el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos aprobó la venta del primer organismo vivo alterado genéticamente: un virus , utilizado como una vacuna pseudorabia, de la cual había un solo gen. sido cortado Desde entonces, se han otorgado varios cientos de patentes para bacterias y plantas alteradas genéticamente. Sin embargo, las patentes sobre organismos genéticamente modificados y genéticamente modificados, en particular los cultivos y otros alimentos, fueron un tema polémico , y se mantuvieron así en la primera parte del siglo XXI.

Por Angel Eulises Ortiz

Blogger, curioso de los temas médicos, la salud, el bienestar, como curar las enfermedades y todo tipo de cuestiones que tengan que ver con el cuerpo humano y la armonía del organismo