Cinemática:

Avances científicos tecnológicos en el campo de la reproducción celular y sus implicaciones en la sociedad.

Por: Canté Cocom Estefany, Hernández Chan Abril, Solís Pérez Iván

La investigación científica del ADN ha iniciado una Revolución en el área de la biotecnología, que es la manipulación de organismos o de sus componentes para obtener productos útiles o explotar sus cualidades. Desde siglos atrás, ya se aprovechaban algunas características de ciertos organismos, como por ejemplo el uso de microbios para la elaboración de vino y queso. El avance tecnológico y científico permite a los científicos modificar genes específicos y desplazarlos entre los distintos organismos. Esto, es aplicado, usado y aprovechado en diferentes áreas de la sociedad.

Pero ¿cómo se modifica el ADN?

Para la modificación del ADN se necesitan de tres cosas:

1.    El ADN de origen

2.    Las herramientas moleculares

3.    Las técnicas para manipular el ADN.

Entre las herramientas moleculares de las cuales los genetistas pueden echar mano se encuentran las enzimas, los vectores y los hospedadores.

Las enzimas de restricción son usadas como tijeras moleculares, debido a que cortan la doble cadena de ADN sin dañar las bases. Su antítesis es llamada enzima ligasa, la cual nos ayuda a unir fácilmente las cadenas de ADN.

Los vectores son los sistemas que utilizamos para transferir genes al interior de una célula. Estos se clasifican en no virales y virales. Los primeros se refieren a los que están basados en métodos químicos (fosfato cálcico, liposomas) y físicos (biobalística, electroporación, microinyección). Los otros son virus modificados en los cuales se les cambia sus genes virales por los genes de interés.

El hospedador, como su nombre lo indica, es el organismo al cual se le va a transferir el gen de interés, modificando su genoma.

Por otro lado, entre las técnicas usadas para manipular el ADN, se encuentra la hibridación, la secuenciación de ADN, la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) y la electroforesis en gel.

La hibridación es una técnica utilizada para localizar fragmentos del genoma con relativa facilidad. Para esto, se incuba el ADN con un fragmento de ADN o ARN complementario a la secuencia buscada. Este fragmento navega a través del material genético hasta encontrar la secuencia que lo complementa, formando una cadena doble, permitiéndonos detectar la presencia y el lugar específico ocupada por la secuencia buscada.

La secuenciación de ADN nos ayuda a determinar el orden de las bases nitrogenadas en un fragmento de ADN.

El PCR o reacción en cadena de la polimerasa es una técnica cuyo objetivo es obtener una gran cantidad de copias de un fragmento de ADN es de interés partiendo de una pequeña muestra. Con esto, más fácil identificar virus o bacterias causantes de enfermedades, la identificación de personas, o la investigación científica sobre el ADN amplificado.

Por último, la electroforesis en gel es usado para separar los ácidos nucleicos o proteínas de acuerdo con su tamaño. Esto se logra al ingresar las moléculas a lo largo de un gel sometido a un campo eléctrico. Con el paso del tiempo, las moléculas se separan de acuerdo con su tamaño, formando bandas que nos indicarán también la cantidad de proteínas que había en la muestra. A mayor tamaño, mayor desplazamiento; a mayor cantidad, de mayor grosor serán las bandas.

¿En qué nos ayudan estos avances?

Primero que nada, estamos hablando sobre identificar y modificar la información esencial de organismo, esto nos abre la puerta a un mundo de posibilidades que aún se están por explorar y comprender. Mientras tanto, sus primeros beneficios se pueden apreciar en:

Medicina, donde se diagnostica trata e incluso previene enfermedades con esta nueva tecnología. Ejemplo de ello es el tratamiento con células madre para regenerar tejidos, el uso de la PCR para el diagnóstico de enfermedades, el desarrollo de nuevos productos farmacéuticos pruebas de paternidad.

A continuación, se enlistan algunas tecnologías basadas en el conocimiento profundo de la Criminología, ya que nos permite identificar al culpable con la mínima cantidad de ADN encontrada en la escena del crimen.

El saneamiento ambiental, explotando la capacidad que tienen algunos microorganismos para transformar compuestos químicos, algunos de ellos muy tóxicos, y de esa manera, medio ambiente.

La agricultura y ganadería, dónde sé que eran animales y plantas transgénicas, de mayor calidad, menor tiempo de desarrollo, o mayor resistencia a factores externos. Inclusive, algunos de estos son manipulados genéticamente para ser fábricas farmacéuticas, produciendo sustancias biológicas empleadas en medicina. 

TECNOLOGÍAS BASADAS EN EL CONOCIMIENTO PROFUNDO DE LA REPRODUCCIÓN
Clonación	Células u organismos completos con la información genética de una célula preexistente, el ejemplo más conocido es la oveja Dolly.
Fecundación in vitro	En la cual se fecunda el óvulo en el exterior y posteriormente se deposita el cigoto en el útero.
Inseminación artificial	Introducción artificial del semen en la vagina de la mujer, con la finalidad de conseguir una gestación.
Cultivo de tejidos	A partir de un fragmento de planta, con medios nutritivos y hormonas en un recipiente bajo condiciones estériles, el fragmento se cultivó y propaga hasta generar una planta idéntica a la original.
técnicas de reproducción asistida	Mediante la manipulación de los gametos puede combatirse la esterilidad o infertilidad.
Técnicas de transferencia embrionaria	Trata del trasplante de embriones desde el medio de cultivo o una madre donadora a otra, que los recibe y los llevará a término.
Técnicas de multiplicación vegetativa de cultivos	Técnicas agrícolas de reproducción asexual de propágulos (estructuras constituidos básicamente por células meristemáticas que se desprenden de una planta adulta para dar origen a otra), como son los acodos, estacas, injertos y esquejes, entre otros.
Técnicas de selección artificial	Donde éste sólo permite la cruza de individuos o razas que presentan ventajas que el hombre desea mantener en los descendientes.

 

¿Qué es la clonación?

Por: Ac Magaña Jaydi Dariely

El término clonación describe una variedad de procesos que pueden usarse para producir copias genéticamente idénticas de un ente biológico. El material copiado, que tiene la misma composición genética que el original, se conoce como clon. Un caso de clonación artificial es el de la oveja Dolly, fue en realidad una oveja resultado de una combinación nuclear desde una célula donante diferenciada a un óvulo no fecundado y anucleado (sin núcleo). La célula de la que venía Dolly era una ya diferenciada o especializada, procedente de un tejido concreto, la glándula mamaria, de un animal adulto (una oveja Finn Dorset de seis años), lo cual suponía una novedad. Hasta ese momento se creía que sólo se podían obtener clones de una célula embrionaria, es decir, no especializada. Cinco meses después nacía Dolly, que fue el único cordero resultante de 277 fusiones de óvulos anucleados con núcleos de células mamarias.

También puede nombrarse de la misma manera al individuo obtenido por reproducción asexual, En la naturaleza, algunas plantas y organismos unicelulares, tales como las bacterias, producen descendientes genéticamente idénticos a través de un proceso llamado reproducción asexual. En la reproducción asexual, un nuevo individuo se genera de una copia de una sola célula del organismo progenitor.

Los clones naturales, también conocidos como gemelos idénticos, se presentan en los seres humanos y en otros mamíferos. Estos gemelos se producen cuando un óvulo fecundado se divide, creando dos o más embriones que llevan un ADN casi idéntico. Los gemelos idénticos tienen casi la misma composición genética el uno y el otro, pero son genéticamente distintos de cualquiera de los padres.

La clonación puede ser usada para el beneficio del ser humano, pero de igual manera ofrece ciertas desventajas, como la disminución de la variabilidad genética, lo cul puede volver a una especie vulnerable.

¿Cuáles son los tipos de clonación artificial?

Hay tres tipos distintos de clonación artificial: clonación génica, clonación reproductiva y clonación terapéutica.

La clonación génica produce copias de genes o segmentos de ADN.

La clonación reproductiva produce copias de animales enteros.

La clonación terapéutica produce células madre embrionarias para experimentos dirigidos a crear tejidos para reemplazar tejidos lesionados o afectados.

¿Cómo se clonan los genes?

Los investigadores usan rutinariamente técnicas de clonación para producir copias de genes que quieren estudiar. El procedimiento consiste en insertar un gen de un organismo, a menudo denominado "ADN exógeno", en el material genético de un portador denominado vector. Algunos ejemplos de vectores incluyen bacterias, células de levadura, virus o plásmidos, que son pequeños círculos de ADN transportados por bacterias. Una vez que se ha insertado el gen, el vector se pone bajo condiciones de laboratorio que promueven su multiplicación, lo cual hace que el gen se copie muchas veces.

¿Se han clonado seres humanos?

El término clonación describe una variedad de procesos que pueden usarse para producir copias genéticamente idénticas de un ente biológico. El material copiado, que tiene la misma composición genética que el original, se conoce como clon. Un caso de clonación artificial es el de la oveja Dolly, fue en realidad una oveja resultado de una combinación nuclear desde una célula donante diferenciada a un óvulo no fecundado y anucleado (sin núcleo). Hasta ese momento se creía que sólo se podían obtener clones de una célula embrionaria, es decir, no especializada.

En la naturaleza, algunas plantas y organismos unicelulares, tales como las bacterias, producen descendientes genéticamente idénticos a través de un proceso llamado reproducción asexual. En la reproducción asexual, un nuevo individuo se genera de una copia de una sola célula del organismo progenitor.

Los clones naturales, también conocidos como gemelos idénticos, se presentan en los seres humanos y en otros mamíferos.  Estos gemelos se producen cuando un óvulo fecundado se divide, creando dos o más embriones que llevan un ADN casi idéntico. La clonación puede ser usada para el beneficio del ser humano, pero de igual manera ofrece ciertas desventajas, como la disminución de la variabilidad genética, lo cual puede volver a una especie vulnerable.