Biotecnología e ingeniería genética: técnicas de ADN recombinante, PCR, clonación, aplicaciones y bioética
El examen pide describir técnicas concretas con sus enzimas, condiciones y controles, además de valorar aplicaciones y dilemas bioéticos. Es habitual justificar por qué falla un experimento de PCR o de clonación.
Herramientas del ADN recombinante
Las enzimas de restricción son endonucleasas que reconocen secuencias palindrómicas (EcoRI sobre GAATTC) y generan extremos cohesivos o romos. La ligasa sella los enlaces fosfodiéster. La transcriptasa inversa obtiene ADNc (sin intrones) a partir de ARNm. Como vectores se emplean plásmidos, fagos, cósmidos y BAC/YAC; los plásmidos portan marcadores de selección (resistencia a ampicilina) y el sistema lacZ con X-gal para selección azul/blanco. El proceso es: obtener el gen, insertarlo en el vector, transformar bacterias, seleccionar y expresar.
PCR y secuenciación
La PCR se basa en la Taq ADN polimerasa y consta de desnaturalización (94-95 °C), hibridación de cebadores (50-65 °C) y extensión (72 °C); el número de copias crece como 2^n. Se aplica al diagnóstico, la identificación forense y las pruebas de paternidad. La secuenciación de Sanger emplea didesoxinucleótidos terminadores; la NGS masiva permite leer millones de fragmentos a la vez. La edición con CRISPR-Cas9 usa un ARN guía que dirige el corte y se repara por NHEJ o HDR.
Aplicaciones y bioética
Insulina humana producida en E. coli, vacunas recombinantes (hepatitis B), plantas transgénicas con gen Bt, terapia génica y clonación por transferencia nuclear de células somáticas (Dolly, 1996). Los debates bioéticos abarcan patentes de genes, consentimiento informado, bioseguridad, uso de embriones y eugenesia, con la moratoria de Asilomar como precedente.
Ejemplo resuelto
Al diseñar cebadores para un fragmento de 500 pb, si el cebador directo presenta un apareamiento incorrecto en su extremo 3', la Taq no extiende porque carece de actividad correctora 3'→5'; la amplificación fracasa. La solución es rediseñar el cebador con coincidencia perfecta en el extremo 3'.
Errores que cuestan puntos
Confundir ADNc con ADN genómico; atribuir actividad correctora a la Taq; mezclar enzima de restricción con ligasa; olvidar que el cebador debe ser complementario al extremo 3' del molde; confundir transformación bacteriana con transfección.