Los biólogos moleculares se valen de las mismas herramientas que la célula para manipular el material genético. Cuentan con una batería de enzimas que les permiten manipular los ácidos nucleicos con gran versatilidad. ¿Cuáles son sus dos principales herramientas moleculares?
Existe un grupo de enzimas, las nucleasas, que están especializadas en cortar a los nucleótidos en los ácidos nucleicos. Genéricamente se denominan DNasas y RNasas, según corten uniones entre nucleótidos de las moléculas de DNA o RNA, respectivamente. ¿Qué unión química destruyen específicamente?
Las bacterias protegen su DNA de sus propias enzimas de restricción añadiendo un radical carbonado a ciertos nucleótidos de las secuencias de reconocimiento. Esta acción mediada por enzimas específicas ocurre durante la replicación del DNA. ¿Qué radical añaden?
No todas las enzimas de restricción producen cortes rectos en ambas cadenas de la molécula de DNA. Algunas, como la enzima EcoRI, inducen cortes que están desfasados unos nucleótidos con respecto a los de la cadena complementaria y así dejan extremos que pueden volver a aparearse entre sí cuando se forman espontáneamente puentes de hidrógeno entre bases complementarias. ¿Cómo se llama este tipo especial de extremos?
Un método para obtener fragmentos específicos de DNA se basa en la utilización de ciertos virus, que tienen RNA como material genético. En estos virus, el RNA genómico actúa primero como molde para la síntesis de una cadena complementaria de DNA. Esta síntesis es catalizada por la transcriptasa inversa, una DNA polimerasa viral que depende del RNA. La transcriptasa inversa luego sintetiza una segunda cadena, complementaria a la primera cadena de DNA sintetizada, que representa la secuencia del RNA molde original. ¿Cómo se denominan estos virus portadores de RNA?
Muchas veces se necesita aumentar la cantidad de DNA con la que se trabaja, ya sea para analizarlo o para estudiar el efecto de su introducción en una célula. Para “amplificar” una secuencia de DNA dada, puede insertarse en moléculas de DNA cuyas características les permiten que la secuencia de DNA de interés se mantenga y se replique en las células hospedadoras. ¿Cómo se denominan estas secuencias de DNA que se utilizan para facilitar el reconocimiento por parte de la célula hospedadora?
Ciertas herramientas moleculares como los YAC, los PAC y los BAC permiten la inserción de fragmentos mayores de 100 kilobases y son particularmente útiles en los procedimientos de mapeo de cromosomas debido a que el uso de fragmentos grandes de DNA como sondas permite obtener buenas señales por fluorescencia. ¿Cuál es el nombre que se da genéricamente a estas herramientas?
Un investigador desea identificar polipéptidos separados por electroforesis. ¿Qué técnica le recomendaría?
Cuando se desea expresar un gen, se usan ciertas secuencias que, además de las características generales de los vectores utilizados para clonación, poseen secuencias que dirigen la transcripción y la traducción del gen que portan. ¿Cómo se denominan estas herramientas moleculares?
El término biotecnología fue creado en 1917 por un ingeniero húngaro, Karl Ereky, para describir procesos en los que se forman productos a partir de materiales crudos con la ayuda de la actividad metabólica de organismos vivos. Hoy, el término biotecnología engloba todo tipo de producción de “bienes y servicios” por medio de procesos que utilizan organismos, sistemas o procesos biológicos. ¿Desde cuándo el hombre utiliza técnicas biotecnológicas?
Muchas veces es interesante conocer el efecto que produce la ausencia de un gen en un organismo o se necesita que ese gen no se exprese para realizar ciertos estudios, por ejemplo, inmunológicos. Esto se puede lograr inactivando el gen de interés en un estado muy temprano del desarrollo del animal de experimentación, de manera que la alteración se propague a todas sus células. ¿Cómo se denominan los animales así modificados?
El advenimiento de técnicas de identificación molecular de secuencias junto con la bioinformática ha podido definir con mayor precisión la existencia de genes en muchos genomas complejos. En la actualidad, gracias a la utilización combinada de programas de bioinformática se conoce la secuencia del genoma humano y cuántos genes contiene aproximadamente. ¿Cuál es su número aproximado?
Si se introduce experimentalmente RNA de doble cadena en una célula, se produce la degradación de los RNA mensajeros con complementariedad hacia el RNA administrado. Este proceso constituye un mecanismo muy específico de destrucción del RNA. ¿Con qué nombre se conoce?
El éxito en la primera síntesis de una proteína recombinante fue comunicado por Keiichi Itakura y sus colaboradores. Estos investigadores eligieron para su experimento el gen de una hormona que es una proteína de sólo 14 aminoácidos y se detecta fácilmente aun en cantidades muy pequeñas. Una vez sintetizado el gen, lo clonaron utilizando un vector de expresión y obtuvieron así esa hormona en grandes cantidades. ¿De qué hormona se trataba?
Las vacas, las ovejas, las cabras, los cerdos y las aves se encuentran entre los animales que se han utilizado como sistemas capaces de ofrecer la maquinaria biocatalítica necesaria para la obtención de un producto biológico. Su uso se basa en que algunos tejidos, como el de la glándula mamaria, poseen la capacidad de producir cantidades grandes de proteínas características, lo que ha llevado a la utilización de la leche como un medio en el que se puede obtener proteínas de interés industrial o aplicación terapéutica como la hormona del crecimiento humana, la antitrombina III y la albúmina humana, entre otras. ¿Cómo se denominan estos animales modificados genéticamente?
