CienciaCosas que te van a interesar

Cómo #%*! se hace un transgénico

¿Está usted seguro de ser poseedor de una opinión informada sobre los transgénicos? ¿Cuando escucha la palabra la imagen de Blinky es lo primero que se le viene a la cabeza? ¿podría describir en pocas palabras en qué consiste la modificación genética sin googlear?

Primero hay que saber un par de cosas básicas, comenzando por el ADN.

¿Qué es el ADN (ácido desoxirribonucleico)? Es una molécula con forma de escalera girada a manera de doble hélice. Esta es la típica caricatura que sacan hasta en la sopa, proyectando la imagen de tecnología y modernidad a cualquier cosa que se le incluya.

¿Pero de qué está hecha? Son unidades de grupo fosfato-molécula de azúcar- base nitrogenada. La estructura se conforma de las moléculas de azúcar fosfatadas. Los peldaños son de moléculas llamadas bases nitrogenadas, que son cuatro y con ellas se pueden hacer palabras como GATTACA . (Véase la imagen de la izquierda)

¿Y dónde tiene uno el ADN? En el núcleo de todas nuestras células, que generalmente se encuentra revuelto como una madeja de estambre tras haber sido manipulada por cinco gatitos  y sólo cuando hay división celular, se empaqueta formando los famosos cromosomas.

¿Y todo esto para qué me sirve? Básicamente, la “información” contenida en la molécula se “traduce” a aminoácidos que a su vez conforman las proteínas. Todo esto se utiliza para constituirnos como individuos, cómo nos desarrollamos, nuestras funciones biológicas, nuestro aspecto, nuestras deficiencias o enfermedades; en fin, TODO lo que somos.

Aquí llegamos al concepto de gen. Los genes son secuencias definidas de las bases nitrogenadas que generalmente traducen a una proteína específica y se les considera unidades de la herencia, es decir, que cuando se hereda tal o cual caracter, los genes van como paquetitos específicos.

Ahora bien, ya con todo este marco teórico podremos entender que la transformación genética es la inserción de un gen ajeno que produce una o varias proteínas de interés en el organismo blanco.

 

Callos vegetales en cultivo in vitro.

A fin de obtener un OGM, primero que nada hay que conseguir células no diferenciadas (que no estén especializadas para conformar un tejido específico), las cuales sean capaces de desarrollar un organismo nuevo y completo. En el caso de las plantas, se utilizan embriones, los meristemos o se aprovecha la capacidad de las células vegetales para “desdiferenciarse” de su especialidad. ¿alguna vez han comprado papas y se han puesto verdes al dejarlas a la luz? En este caso particular, los amiloplastos (reservas de almidón) están regresado a su forma de cloroplasto en las células previas a la formación del tubérculo. Para producir esta desdiferenciación, se toma tejido de la planta y se induce a la formación de un “callo” (esas cosas amorfas que ven en la foto, las cuales básicamente son células no diferenciadas) por medio de cultivo in vitro donde se le proporcionan los nutrientes y fitohormonas requeridas. En el caso de los animales son las famosas células madre.

Los métodos más usados para transformación en plantas son:

Tumores producidos por la transferencia del plásmido Ti de A. tumefaciens.

Tranfección por bacteriasLas bacterias del género Agrobacterium tienen la interesante capacidad de insertar una secuencia de genes a las plantas que parasitan para que las células vegetales trabajen a su favor. Esta secuencia de genes está presente en un plásmido que es  ADN fuera del cromosoma único y cerrado de los procariotas. En este caso es el plásmido Ti (inductor de tumores). Tomemos por ejemplo a Agrobacterium  tumefaciens. Esta bacteria aprovecha las heridas en las plantas para introducirse. Del plásmido Ti tomaremos en cuenta dos regiones: 1) la región vir, la cual se encarga de producir proteínas  para preparar el ADN a transferir y preparar la transferencia por medio de un canal que conecta a ambas células (estilo alien); y 2) la región T-ADN, que codifica al ADN a transferir. Esto provoca tumores en la planta hospedero, los cuales producen opinas, que son compuestos que sirven de sustrato a las bacterias. ¡Más natural que una lechuga orgánica acabada de cosechar!

Lo que se hace en laboratorio es cambiar en la bacteria la región T-ADN por el gen(es) que queremos que la planta exprese. Se colocan las bacterias donde están nuestras plantas a transformar y se espera a que hagan lo que mejor saben hacer.

Plásmido Ti

Biobalística

Este es exactamente como suena. Se dispara, bueno, más bien bombardea al tejido con el ADN foráneo. Se utilizan micropartículas de oro o tungsteno con el material genético adherido y se espera a que atraviesen el núcleo donde se comienza a expresar la secuencia sin ningún problema. Para que las micropartículas puedan hacer esto, son expelidas a gran velocidad por explosión de pólvora seca, liberación de gas comprimido a alta presión que suele ser helio, pero también se utiliza aire, CO2 o N2, o bien por una descarga eléctrica de una gota de agua.

 

Esquema algo escueto, pero ilustrativo del proceso de transformación genética por biobalística.

 

En animales:

Microinyección pronuclear

Se inyecta material genético foráneo directamente al núcleo de la célula a transformar. Se utilizan métodos físicos para inmovilizar la célula, por ejemplo, con micropipetas, y se introduce una aguja hipodérmica extremadamente delgada hasta el núcleo de la célula, donde se libera el inserto. (Este es uno de los favoritos de Hollywood, sólo vean la imagen).

Microinyección de ADN transgénico en el pronúcleo

Transfección por retrovirus

Los virus dependen de la maquinaria molecular de sus hospederos para reproducirse. Introducen su propio material genético en la célula huésped, el cual codifica las piezas necesarias para construir nuevos virus y una vez que se activa, la célula redirige sus recursos principalmente a la producción de nuevos virus. En biotecnología, se aprovecha esta capacidad de manera similar que las Agrobacterium para introducir material genético a las células que se desean transformar, reemplazando el material original del virus con nuestra construcción genética y se infectan las células blanco. Éste método sirve para cualquier tipo de célula, pero se utiliza principalmente en bacterias y células animales por su alta especificidad, lo que le confiere una gran eficiencia sin necesidad de dañar el tejido blanco, de modo que es posible obtener un mejor rendimiento.

¿Qué sigue?

Ya que tenemos a nuestro nuevo OGM, se requiere obtener la línea de transgénicos. Se debe asegurar que el transgen está integro, funciona correctamente, se encuentra totalmente integrado al genoma hospedero y que permanecerá así generación tras generación. En síntesis, lograr un nuevo linaje. Para esto, es necesario comprobar la presencia y adecuado funcionamiento del transgen. Después, mediante métodos bastante parecidos a los de la genética clásica de Mendel, se cruzan los clones una y otra vez hasta obtener varias generaciones que no presenten variación en la expresión y herencia de nuestro transgen.

Después se realizan “pruebas de biopeligrosidad” que abarcan posibles efectos a la salud, ambiente, etcétera. También para el transporte y manejo de los OGM como el Protocolo de Cartagena

La producción de un nuevo OGM no es barata y requiere bastante tiempo. No hay duda que es un proceso estrictamente científico y el producto final estará regulado por distintas instituciones internacionales. Es una tecnología más en nuestra búsqueda de un aprovechamiento más eficiente de los recursos. Nunca en la historia de la humanidad se había producido tanto alimento y gran parte de esto se lo debemos a este tipo de tecnología. El uso que le demos es independiente a la naturaleza de la misma.

 

Para más información de transformación con Agrbacterium aquí

Para más información de transformación con microinyección en ratones, aquí.

Imágenes utilizadas: link, link, link

 

 

Previous post

La fiesta de Ada

Next post

El ataque de las sustancias químicas asesinas

ileana

ileana

Bióloga, mexicana y amante de los roedores. Tiene un inusual interés por las artes plásticas y el origami. Sigue estudiando para convertirse en investigadora, pero últimamente se le ha metido el gusanillo de la divulgación científica.

4 Comments

  1. […] Para más información de cómo se hace un OMG, os recomiendo el post de ileana. […]

  2. […] introduce un gen que no tiene. El proceso biotecnológico al detalle está perfectamente descrito aquí (y más sobre qué implica la introducción de genes “foráneos” en los alimentos, aquí). La […]

  3. […] introduce un gen que no tiene. El proceso biotecnológico al detalle está perfectamente descrito aquí (y más sobre qué implica la introducción de genes “foráneos” en los alimentos, aquí). La […]

  4. […] A fin de obtener un OGM, primero que nada hay que conseguir células no diferenciadas (que no estén especializadas para conformar un tejido específico), las cuales sean capaces de desarrollar un organismo nuevo y completo.  […]

Leave a reply