4. Genética molecular

  • Ya he visto que la genética clásica se encarga de estudiar cómo se heredan los caracteres de padres a hijos, pero desde que comienzan todos los estudios sobre qué son los genes, qué tipo de información contienen, cuál es su composición, etcétera, nace una nueva disciplina, la genética molecular.
  • La genética molecular estudia los procesos que ocurren en los genes, cómo se transfiere la información de los genes a las proteínas. Es una disciplina bastante nueva —se desarrolla a partir de los años 40—, posee múltiples aplicaciones en diferentes campos biomédicos y supone un campo dentro de la biología con gran futuro en la investigación.


Imagen 21. Autor: National Human Genome Research Institute.
Dominio público
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Imagen 22. Autor: RaminusFalcon. Licencia Creative Commons
Cuando se descubre la relación entre los genes y las proteínas, se intenta dar respuesta a cómo se transmite la información contenida en los genes a las proteínas. Desde ese momento se puede decir la genética molecular nace y se encarga de dilucidar cómo el genotipo de un individuo, esto es, el conjunto de genes que conforma su ADN, puede contener un mensaje codificado.
Este mensaje en forma de ADN se duplica cuando la célula se divide, pero también se transcribe, se expresa en otro tipo de molécula, el ARN, que sirve de mensajero intermedio entre el ADN y las proteínas. Ese ARN se traduce finalmente a proteínas que serán las encargadas de llevar a cabo la misión encomendada o el mensaje contenido en el ADN y manifestar de esa forma las características propias del individuo, es decir, su fenotipo.

Después de realizar todos esos descubrimientos, las mentes inquietas de los genetistas y bioquímicos de la época no se quedaron ahí, querían más, querían manipular los genes, sacarles beneficio a favor del ser humano y conocer la localización exacta de los genes en genomas de diferentes especies, sobre todo en el genoma humano.

 

 


¿Qué crees que es lo primero que necesitaban para poder manipular los genes?


En esta animación de Lourdes Luengo puedes ver cómo actúan las enzimas de restricción:


Lourdes Luengo. Licencia Creative Commons

 

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Imagen 23. Autor: Tinastella. Dominio público

El descubrimiento de estas potentes herramientas dió lugar a la revolucionaria tecnología del ADN recombinante que no es más que la creación en el laboratorio de un ADN que procede de la unión de secuencias de ADN de dos especies diferentes.

El proceso en sí es sencillo: basta con extraer la secuencia de nucleótidos deseada de un organismo e insertarla en otro con el fin de producir proteínas para uso farmacológico como vacunas, proteínas humanas o para estudiar la expresión de un gen.

 

¿Para qué crees que se usó esta técnica por primera vez?

Pero estas técnicas totalmente revolucionarias en su época eran bastante limitadas ya que los investigadores sólo podían trabajar con los genes cuyas proteínas se conocían. Su trabajo era por este orden:
  • Descifrar la secuencia de aminoácidos de una proteína.
  • Luego, con la ayuda del código genético, deducir la probable secuencia del gen para dicha proteína.
  • Entonces, con las enzimas de las que disponían, podían localizar a ciegas, cortar y aislar ese gen para la proteína.
  • Ese gen lo incorporaban al genoma de las bacterias.
  • Posteriormente, cultivaban las bacterias modificadas, produciendo grandes cantidades de la proteína.

Pero no sabían dónde se localizaba dicho gen para esa proteína en la enorme secuencia del ADN o en alguno de los cromosomas humanos. Es decir, no disponían de ningún medio para localizar un gen en un cromosoma concreto. Se necesitaba un mapa del genoma humano.

A partir de ahí comienza la carrera para hacer un mapa de cada uno de nuestros genes: su secuencia de nucleótidos y en qué cromosoma se encuentra y, dentro de éste, en qué punto exacto. Comienza el proyecto "Genoma humano"

Icono IDevice Objetivos
Aunque se tratará en temas posteriores, puedes consultar la web del Proyecto Genoma Humano (en inglés), donde se describen la historia del mismo, sus objetivos y otros aspectos del proyecto.