8/13/2019 67 Introduccion a Tecnicas de Biologia Molecular

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EDICIN N 67 - 2005

Introduccin a tcnicas de biologa molecular y de ingenieragentica

Las tcnicas de la biotecnologa modernaUno de los objetivos principales de la biotecnolog a !oderna es lograr "#e #na c$l#la realice #na tareaespec %ica & 'til de !anera predecible & controlable( )or eje!plo* "#e las c$l#las de la planta de !a +prod#+can #na n#eva prote na "#e sea capa+ de eli!inar a insectos "#e se ali!entan de ella* es decir#na prote na insecticida( Esto ser a 'til &a "#e per!itir a red#cir el #so de insecticidas "# !icos &a#!entar a la prod#ctividad para el agric#ltor( En la act#alidad* la biotecnolog a !oderna per!itelograr este tipo de !a +( De ,ec,o* est a#tori+ado en la .rgentina & se lo deno!ina !a + /t verC#aderno N1 & 113( Es #n !a + transg$nico "#e o%rece #na sol#ci4n e%ectiva contra el barrenador deltallo* #n insecto "#e constit#&e la principal plaga de los c#ltivos de !a + en la .rgentina( C4!o seobtiene #n organis!o transg$nico6 C# les son las t$cnicas "#e se e!plean para lograrlo6

os cient %icos "#e trabajan en el desarrollo de prod#ctos biotecnol4gicos e!plean t$cnicasespec %icas( a !a&or a de estas t$cnicas per!iten est#diar bio!ol$c#las* en partic#lar .DN* .8N &prote nas* & se las deno!ina t$cnicas de biolog a !olec#lar( )or otra parte* se deno!ina ingenier agen$tica a las t$cnicas "#e se #san espec %ica!ente para trans%erir genes de #n organis!o a otro &constr#ir %rag!entos de .DN reco!binante co!bina .DN de di%erentes organis!os3( .s * es posibleno s4lo obtener las prote nas reco!binantes de inter$s sino ta!bi$n !ejorar c#ltivos & ani!ales(

Principios de las tcnicas de trabajo con cidos nucleicosas t$cnicas de biolog a !olec#lar & de ingenier a gen$tica se basan en #na caracter stica partic#lar

"#e tienen los cidos n#cleicos9 las bases . adenina3* : ti!ina3* C citosina3 & ; g#anina3 "#e %or!anparte de las !ol$c#las de .DN & de .8N tienen la capacidad de ,ibridar con bases co!ple!entarias(Es decir* las bases al en%rentarse p#eden %or!ar enlaces entre s sig#iendo sie!pre la sig#iente regla9. se #ne con : & C se #ne con ;(

Estr#ct#ra de #na !ol$c#la de .8N de trans%erencia .8Nt3 con regiones de basesco!ple!entarias en c rc#los rojos3( a !ol$c#la de .8N* si bien !a&or!ente es#na 'nica ,ebra* tiene la posibilidad de aparearse con otra* e incl#so de plegarse &%or!ar regiones co!ple!entarias dentro de la !is!a !ol$c#la(

"El Cuaderno de Por Qu Biotecnologa" es una erramienta didctica creada y desarrollada por el e!uipo pedaggicodel Programa Educati o Por Qu Biotecnologa# $u reproduccin est autori%ada bajo la condicin de !ue se aclare laautora y propiedad de este recurso pedaggico por parte del Programa Educati o Por Qu Biotecnologa#

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.s * si #n investigador b#sca est#diar #n gen de inter$s* basta con conocer al !enos #na parte de s#sec#encia* para poder constr#ir #na porci4n co!ple!entaria "#e per!ita

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es prod#cto directo de #n gen* ser ! s sencillo trans%erir esa caracter stica a #n organis!o "#e no latiene(

*' Clonado del genUna ve+ "#e se deter!in4 "#e el organis!o donante posee #n gen "#e codi%ica para la caracter stica deinter$s* los bi4logos !olec#lares se lan+an a la tarea de conseg#ir ese gen* es decir9 a porci4n de lasec#encia del gen "#e se est b#scando* es posible constr#ir #na sonda "#e per!ita

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E(plicacin de la imagen 9 la t$cnica de )C8 per!ite obtener* a partir de #na sola !ol$c#la de .DN* !illones decopias de #n %rag!ento de .DN partic#lar( a base de esta t$cnica consiste en "#e la en+i!a poli!erasa de .DNc#!pla s# %#nci4n9 sinteti+ar .DN a partir de #n pe"#e>o %rag!ento lla!ado cebador* & de los n#cle4tidos .* C*; & :3( as n#evas !ol$c#las de .DN sinteti+adas en cada ciclo sirven de !olde para ciclos sig#ientes( )or lotanto* la )C8 es #na reacci4n de a!pli%icaci4n de %rag!entos de .DN en %or!a eHponencial & al %inal del ciclo 5-10 en el t#bo de ensa&os eHisten !illones de copias del %rag!ento de inter$s(

Una ve+ ter!inada la )C8* se reali+a #na t$cnica conocida co!o o es el %rag!ento de .DN ! s r pido se despla+a & llega ,asta el eHtre!o op#esto( .l preparar el gelse agrega la s#stancia bro!#ro de etidio "#e se intercala entre las bases del .DN & per!ite vis#ali+arlo al seril#!inado con l#+ U ( as bandas l#!inosas corresponden a los %rag!entos de .DN a!pli%icados(

iii3 ?ec#enciaci4n 9 Una ve+ "#e se vis#ali+4 el res#ltado del )C8 en el gel de agarosa* la

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se agregan al t#bo de ensa&os en presencia de la en+i!a ligasa( .l %rag!ento de .DN dentro delvector se deno!ina

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EHisten varias t$cnicas para trans%erir genes a c$l#las de !a! %eros con el objetivo de "#e se integreal geno!a ver El C#aderno N 173( Una de ellas es la !icroin&ecci4n del .DN de inter$s directa!enteen #n 4v#lo %ec#ndado( os cigotos as obtenidos son l#ego i!plantados en el 'tero de #na !adreadoptiva* o receptora* "#e ,a sido preparada ,or!onal!ente para poder llevar adelante la gestaci4n(Gtra t$cnica consiste en trans%erir el gen de inter$s a las c$l#las de #n e!bri4n de !a! %ero "#eproli%eran in vitro( C#ando el e!bri4n sig#e s# desarrollo en el 'tero de #na !adre receptora* se %or!a#n ani!al con c$l#las transg$nicas(

/' Caracteri%ar el organismo receptor trans)ormado#Una ve+ obtenido el G; * se debe de!ostrar* entre otras cosas* si tiene #na o ! s3 copias deltransg$n* & c4!o & en "#$ tejidos se eHpresa el gen( )ara lograrlo se eHtrae el .DN del organis!o & selo anali+a( a t$cnica de )C8* &a eHplicada* per!ite a!pli%icar el transg$n* si es "#e est en el geno!adel organis!o* & es #na t$cnica r pida para veri%icar si el organis!o ,a sido trans%or!ado o no( )araesti!ar c# ntas copias del gen se insertaron en el geno!a del organis!o se #tili+a la t$cnicadeno!inada ?o#t,ern /lotting "#e se representa en la sig#iente il#straci4n9

8epresentaci4n es"#e! tica de la t$cnica de ?o#t,ern /lot( En este eje!plo se anali+a la presencia de #n ciertogen en .DN de tres individ#os( Esta t$cnica consiste en eHtraer .DN del organis!o en est#dio* %rag!entar el.DN en %or!a aleatoria con en+i!as de restricci4n* so!eter los %rag!entos de .DN a electro%oresis en gel deagarosa* & trans%erir los %rag!entos de .DN desde el gel a #na !e!brana de nitrocel#losa o n&lon3( #ego* paradetectar c# ntas copias del transg$n "#edaron integradas al geno!a del organis!o* se #tili+an sondas !arcadas

radioactiva!ente* con %l#orescencia* # otros !$todos3( a !e!brana se ba>a en #na sol#ci4n "#e contiene lasonda & se

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0plicaciones de las tcnicas de biotecnologa modernaBasta el !o!ento se ,an #tili+ado las t$cnicas de biolog a !olec#lar & de ingenier a gen$tica paraprod#cir* entre otros prod#ctos9

ac#nas* co!o la de la ,epatitis /K @ r!acos* co!o la ins#lina & la ,or!ona del creci!iento ,#!anoK En+i!as para disolver !anc,as* co!o las "#e se #san en los detergentes en polvoK En+i!as para la ind#stria ali!enticia* co!o las e!pleadas en la elaboraci4n del "#eso & en la

obtenci4n de j#gos de %r#taK )lantas resistentes a en%er!edades(

"El Cuaderno de Por Qu Biotecnologa" es una erramienta didctica creada y desarrollada por el e!uipo pedaggicodel Programa Educati o Por Qu Biotecnologa# $u reproduccin est autori%ada bajo la condicin de !ue se aclare laautora y propiedad de este recurso pedaggico por parte del Programa Educati o Por Qu Biotecnologa#