Ingeniería genética
Las bases de la genética moderna las sentó un monje austríaco, Gregor Mendel (1822-1884), quien vivió en un monasterio en lo que es hoy la ciudad de Brmo, en Checoslovaquia.
Asistió durante dos años a la Universidad de Viena, donde estudió biología y matemáticas y donde se interesó en mejorar las plantas mediante cruces en organismos que eran diferentes en una o más características heredadas.
Este interés lo llevó a descubrir principios básicos que explican cómo se heredan las características en los seres vivientes.
Una mejor comprensión del gene y de su acción ha llevado a los científicos a desarrollar técnicas que les permiten alterar la estructura del DNA. La alteración de la estructura de una molécula de DNA, sustituyendo genes de otra molécula de DNA se llama ingeniería genética. La molécula de DNA que se forma al combinar dos moléculas distintas de DNA se llama DNA recombinante.
Los científicos usan la bacteria Escherichia Coli para estudiar el DNA recombinante. E. Coli tiene un cromosoma grande que está en el citoplasma. La bacteria puede también contener plasimidios, que son pequeños pedazos circulares de DNA. El cromosoma y los plasmidios se duplican cada vez que lacélula se divide.
Los ingenieros genetistas pueden introducir genes en un plasmidio para alterar las reacciones químicas dentro de la célula. Según se v e en la siguiente figura, el plasmidio se saca de la bacteria. Entonces, al DNA de este plasmidio lo rompe, en cierto punto, un tipo especial de enzima.
Al mismo tiempo que se rompe el plasmidio, un pedazo de otra molécula de DNA se rompe de la misma manera. Este pedazo de DNA se introduce después en el plasmidio. El plasmidio partido se une al nuevo pedazo de DNA y vuelve a la estructura circular original. Esta técnica se llama empalme de DNA.
El nuevo plasmidio es una combinación de la molécula original de DNA y de un pedazo nuevo de DNA. Este plasmidio vuelve a introducirse en la bacteria. Cuando la bacteria se duplica, el nuevo DNA también se duplica.
Las células eucarióticas pueden regular la transcripción de genes individuales, grandes partes de cromosomas o de cromosomas completos. Como los procariotes, los eucariotes regulan la velocidad de transcripción de los genes. La regulación de transcripción puede funcionar en tres niveles: a nivel de un gen individual, de grandes partes de cromosomas o en cromosomas completos.
Las proteínas reguladoras alteran la velocidad de transcripción de los genes individuales. Algunos de los ejemplos mejor conocidos de la regulación de transcripción a nivel de genes individuales son las acciones individuales de las hormonas esteroides.
La estimulación por estrógenos de la síntesis de albúmina (parte acuosa transparente del huevo) en las aves hembras es un ejemplo de este tipo de regulación. Por ser liposolubles, las hormonas esteroides penetran fácilmente las membranas celulares y pasan al interior de la célula.
Durante la reproducción, los estrógenos son secretados hacia la sangre por las células ováricas de las aves y entran a las células del oviducto. El estrógeno se une con las proteínas receptoras en el citoplasma, un cromosoma completo puede estar condensado el citoplasma.
El complejo estrógeno-proteína entra en el núcleo donde se une con el DNA, probablemente para el aumentador del gen de la albumina. Sucede una rápida transcripción y se sintetiza la albúmina. En otros animales se presenta una activación similar de genes realizada por hormonas esteroides, incluyendo a los humanos.
En condiciones normales, regiones condensadas de cromosomas no son transcritas. Ciertas partes de los cromosomas están muy condensa das, en un estado compacto, en el que el DNA parece ser inaccesible para la RNA polimerasa.
Algunas de estas regiones son partes estructurales de cromosomas que no contienen genes. Por ejemplo, el DNA condensado generalmente se encuentra en los centrómeros que mantienen unidas a las cromátides hermanas durante ladivisión celular.
En otros casos, el DNA puede cambiar desde su estado condensado a una configuración más laxa que permite que los genes sean transcritos, de acuerdo con el estado del ciclo de vida del animal o del tipo celular.
Los cromosomas completos pueden ser inactivados y así impedir la transcripción. En casos raros, un cromosoma completo puede ser condensado y ser inaccesible para el RNA, polimerasa.
Esto sucede con uno de los cromosomas X de los mamíferos hembras como probablemente sabe, los mamíferos. Como probablemente sabe uno de los mamíferos hembra tiene dos cromosomas homólogos X, pero solo uno está disponible para su trascripción en cualquier célula dada.
Fuente: Apuntes de la materia de Biología de la Unideg
