Què és l'Enginyeria Genètica? Tècniques i Usos Clau
Enginyeria Genètica: Què és i Com Funciona
L'enginyeria genètica és allò que permet modificar l'ADN per canviar la seva informació.
Per a això cal:
- Enzims de restricció per tallar segments d'ADN.
- ADN lligases per unir segments d'ADN.
- Vectors de transferència per transportar els segments d'ADN.
- Cèl·lules receptores que rebran el segment d'ADN.
Aquesta tècnica permet crear organismes transgènics.
Tècniques Clau en Enginyeria Genètica
PCR: Reacció en Cadena de la Polimerasa
Permet obtenir milions de còpies d'un segment d'ADN en poques hores. El procés consta de cicles repetits d'escalfament i refredament:
- Escalament: El fragment d'ADN es calenta per separar els filaments.
- Refredament: Als filaments separats i freds se'ls afegeix ADN polimerasa per formar cadenes complementàries.
- Escalament: Els fragments de partida són els 2 fragments d'ADN formats en el cicle anterior.
- Refredament: Es formen cadenes complementàries d'ADN a partir de cada filament.
Aplicacions de l'Enginyeria Genètica
Les aplicacions de l'enginyeria genètica són diverses i abasten camps com:
- Obtenció de medicaments
- Teràpia genètica
- Medicina forense
- Agricultura
- Ramaderia
- Medi ambient
- Investigació de genomes
Obtenció de Medicaments (Exemple: Factor VIII)
Un exemple destacat és la producció de proteïnes terapèutiques com el factor VIII (per a l'hemofília) mitjançant organismes modificats:
- El gen del factor VIII de cèl·lules humanes es posa en un plasmidi.
- El plasmidi es posa en cèl·lules de vaca.
- Els embrions s'implanten a una vaca receptora.
- Després del desenvolupament, neix una vaca transgènica que porta el gen del factor VIII.
- La vaca creix i produeix llet que conté el factor VIII.
Teràpia Genètica
Consisteix a introduir gens funcionals en cèl·lules d'un individu per corregir defectes genètics o tractar malalties. Un mètode comú és:
- S'extreuen cèl·lules del pacient.
- Es prepara un vector (sovint un virus modificat) amb el gen desitjat.
- El gen s'introdueix a les cèl·lules del pacient a través del vector.
- Les cèl·lules amb el gen corregit s'introdueixen de nou al pacient.
Obtenció de Plantes Transgèniques
Permet millorar característiques de les plantes, com la resistència a plagues o herbicides:
- Es cultiva un bacteri (com Agrobacterium tumefaciens) amb un plasmidi que conté un gen d'interès.
- S'afegeixen fulles de la planta que es vol modificar, i el plasmidi penetra en algunes cèl·lules vegetals.
- Es desenvolupen noves cèl·lules vegetals que incorporen el gen.
- A partir d'aquestes cèl·lules, es formen plantes transgèniques, possiblement amb característiques com la resistència a herbicides.
Aplicacions en el Medi Ambient
Inclou el disseny d'organismes genèticament modificats per a descontaminar ecosistemes (biorremediació) i la recuperació d'espècies en perill d'extinció.
Diagnòstic Prenatal: Amniocentesi
L'amniocentesi és una tècnica per obtenir informació genètica del fetus durant l'embaràs:
- Extracció del líquid amniòtic amb una agulla fina.
- Se separen les cèl·lules fetals que hi ha al líquid i es cultiven perquè entrin en mitosi.
- S'obté el cariotip (mapa cromosòmic) extraient material genètic de les cèl·lules que estan en divisió per detectar possibles anomalies cromosòmiques.