Enginyeria Genètica i Cèl·lules Mare: Guia Completa

Enginyeria genètica i aplicacions

Els embrions primerencs i les cèl·lules que contenen no han de ser considerats només com a part inicial del cicle vital, sinó també com a font de vida per als organismes ja desenvolupats.

Per a què serveix clonar un gen?

• Estudiar el gen.
• Obtenció en grans quantitats de la proteïna que el gen codifica (insulina, hormona del creixement...).
• Introduir-lo en un animal o en una planta per obtenir un animal o planta transgènica.
• Obtenir vacunes a partir de les proteïnes víriques que codifica el gen.
• Introduir-lo en cèl·lules humanes per a teràpia gènica.

Altres aplicacions de l'enginyeria genètica

• Clonació reproductiva.
• Clonació terapèutica.

Formes d'introducció de gens en cèl·lules

• Mecanismes biològics (vectors de clonació): Plasmidis i virus.
• Mecanismes no biològics: Electroporació, microinjecció i tret de microbales.

Plasmidis bacterians

Són molècules d'ADN circular i bicatenari, pròpies d'alguns bacteris, separades físicament del cromosoma bacterià. No són necessaris per al creixement normal de la cèl·lula i es repliquen independentment. Alguns contenen gens de resistència a antibiòtics.

Els virus com a vectors

Presenten mecanismes que els permeten reproduir-se dins de les cèl·lules que infecten. S'insereix el gen d'interès en el DNA del virus i s'utilitza per infectar una cèl·lula hoste, obtenint múltiples còpies del gen.

Tècniques de clonació i anàlisi

Inserció de gens en un vector

Es realitza mitjançant endonucleases de restricció, que tallen l'ADN per seqüències específiques (dianes de restricció). Poden generar extrems cohesius o extrems roms.

Clonació per PCR (Reacció en Cadena de la Polimerasa)

Tècnica enzimàtica que permet amplificar un fragment d'ADN milers de milions de vegades en poques hores. És fonamental en medicina forense, estudis evolutius i diagnòstic genètic.

Electroforesi en gel

S'utilitza per separar fragments d'ADN segons la seva càrrega elèctrica i pes molecular mitjançant un camp elèctric.

Cèl·lules mare i teràpia cel·lular

Les cèl·lules mare són cèl·lules no diferenciades capaces de divisions il·limitades.

Tipus de cèl·lules mare

• Totipotents: Poden donar lloc a un nou individu (ex: zigot).
• Pluripotents: Poden formar qualsevol tipus de cèl·lula de l'organisme, però no un individu complet (ex: massa interna del blastocist).
• Multipotents: Especialitzades en un teixit concret (ex: cèl·lules hematopoètiques).
• Unipotents: Capacitat de diferenciació mínima (ex: cèl·lules de l'epidermis).

Clonació terapèutica i reprogramació

La clonació terapèutica permet obtenir cèl·lules mare sense problemes d'histocompatibilitat. Alternativament, la reprogramació cel·lular permet crear cèl·lules mare pluripotents induïdes (IPS) a partir de cèl·lules somàtiques adultes.