Ingeniería Genética: Cortar y Pegar ADN

1. Idea central

• La ingeniería genética es cortar y pegar un trozo de ADN para darle una orden nueva a un ser vivo.
• No cambia todo el cuerpo, solo cambia un gen concreto para lograr algo útil, como producir un medicamento.
• Analogía Word: el ADN es un manual muy largo escrito con 4 letras: A, T, C y G.
• Un gen es una frase del manual que da una orden, por ejemplo: fabrica insulina.
• ADN recombinante significa ADN mezclado de dos orígenes diferentes.

2. Herramientas básicas: tijeras y pegamento molecular

• Enzima de restricción: proteína que corta el ADN solo donde ve una secuencia concreta. Son las tijeras exactas.
• Ligasa: proteína que une trozos de ADN. Es el pegamento.
• Plásmido: anillito pequeño de ADN de las bacterias, separado de su ADN principal. Sirve de vehículo.
• Vector: cualquier vehículo que lleva el gen de un sitio a otro. El plásmido es el vector más usado.
• PCR - Reacción en Cadena de la Polimerasa: máquina que fotocopia un trozo de ADN millones de veces.

3. Los 4 pasos del proceso

• Paso 1 Cortar: cortar el gen que interesa y abrir el plásmido con la misma enzima de restricción para que los bordes encajen como piezas de puzle.
• Paso 2 Pegar: pegar el gen dentro del plásmido con ligasa. Se obtiene un plásmido recombinante.
• Paso 3 Transformación: meter ese plásmido en una bacteria. Transformación significa hacer que una célula acepte ADN de fuera.
• Paso 4 Seleccionar y multiplicar: solo algunas bacterias aceptan el plásmido. Se seleccionan con un gen marcador de resistencia a antibiótico. Solo las que tienen el plásmido sobreviven y al dividirse copian el gen nuevo.

4. Ejemplo clave: fabricar insulina humana en bacterias

• Conseguir el gen humano de la insulina y copiarlo con PCR.
• Cortar gen y plásmido de E. coli con la misma enzima para que encajen perfecto.
• Pegar con ligasa para crear el ADN recombinante con la orden humana.
• Meter en bacterias y seleccionar con antibiótico para quedarse solo con las que recibieron el gen.
• Cultivar en tanques grandes: cada bacteria es una mini-fábrica que lee el gen y produce insulina humana idéntica a la nuestra.
• El mismo esquema sirve para hormona del crecimiento, vacunas y plantas transgénicas, que son plantas con un gen de otro ser vivo, como maíz resistente a insectos.

5. Fórmula clave y edición moderna

• Fórmula PCR: en cada ciclo cada copia se duplica:

$$N = N_0 \cdot 2^n$$

donde N0 son copias iniciales y n es número de ciclos.

• Con 30 ciclos, de 1 copia pasas a más de mil millones.
• CRISPR: corrector con GPS que lleva unas tijeras a un punto exacto del ADN dentro de la célula viva para cortar, quitar o corregir letras.

En resumen

• Cortar un gen útil con enzima de restricción y pegarlo con ligasa.
• Usar un vector, normalmente un plásmido, para transportar y meter el gen en la célula.
• La célula transformada copia el gen y fabrica la proteína deseada, como la insulina humana.
• Con PCR se hacen millones de copias siguiendo la regla N = N0 · 2^n.