Obtención de nuevas cepas por ingeniería genética
La década de 1970 marca el comienzo de la unión entre las técnicas bioquímicas para manipular el ADN in vitro con las técnicas genéticas para transferir el ADN de una célula a otra.
La nueva metodología resultante conocida con el nombre de ingeniería genética ha revolucionado el campo específico de la Biotecnología.
A través del procedimiento de clonado de ADN, genes de cualquier tipo pueden ser tomados de su ambiente natural, analizados, alterados y reinsertados en el mismo tipo de organismo o en otro diferente.
Es así que la producción de solventes, productos químicos, hormonas, antígenos, enzimas y otras sustancias de interés farmacológico puede realizarse en grandes cantidades, a través del clonado de genes específicos en organismos que pueden ser desarrollados en escala industrial.
Gran parte del éxito de una fermentación, como incrementar el rendimiento de un producto, aumentar su velocidad de formación, eliminar productos indeseables o la inhibición por un producto final, se puede alcanzar, al menos en principio, mediante el empleo de técnicas genéticas y estrategias que involucran metodología de ADN recombinante in vitro.
Esta metodología ha contribuido además al conocimiento de las funciones del ADN, a la organización de los genes, a la regulación de la expresión y a la estructura primaria de proteínas.
El aspecto principal del clonado es la propagación de un fragmento determinado de ADN en una línea celular en crecimiento.
Este fragmento, para poder propagarse debe ser unido a una molécula transportadora o vector el cual sí es capaz de multiplicarse en el huésped.
El clonado de genes ha sido posible gracias a una serie de descubrimientos fundamentales.
En primer lugar la puesta en evidencia de enzimas denominadas endonucleasas de restricción, las cuales reconocen y cortan el ADN en sitios bien definidos, generando fragmentos de distintos tamaños, determinados por la distancia que separa cada sitio de restricción ubicado al azar sobre el genoma.
Existen distintos tipos de enzimas de restricción. Las enzimas de restricción de tipo II, catalizan la ruptura de dobles hebras en sitios donde reconocen secuencias de 4 o 6 bases de longitud.
Se ha encontrado que los sitios de reconocimiento se leen igual en ambas hebras de ADN.
En algunos casos la ruptura del ADN se produce en sitios opuestos de las dos hebras rindiendo fragmentos romos (Hae III), mientras que en otras ocasiones la ruptura se produce en forma de escalones, dejando extremos «cohesivos» (Eco RI).
En todos los casos la enzima hidroliza enlaces fosfodiester en el lado 3′ dejando extremos libres 3′ -OH y 5′ -fosfatos.
Los extremos romos resultantes de un corte pueden transformarse en cohesivos añadiendo a los extremos 3′, nucleótidos (poli A a uno y poli T al otro) por acción de una transferasa terminal.
Otro de los avances fundamentales en esta tecnología fue el descubrimiento de enzimas que pueden unir extremos libres de hebras de ADN.
Así moléculas separadas de ADN de doble hebra pueden ser ligadas ya sea por la ADN ligasa del bacteriófago T4 si los extremos son romos, o por la acción de la ligasa de E. coli o de T4 si son cohesivos.
Fuente: Apuntes de Microbiología Industrial del Programa Regional de Desarrollo Científico y Tecnológico de la OEA
