El ADN recombinante (ácido desoxirribonucleico) es un tipo sintético de ácido nucleico creado al enlazar el ADN secuencias juntas que no existirían naturalmente en circunstancias normales y ambientales condiciones.
El proceso de producción de ADN recombinante generalmente se realiza con un plásmido recombinante. Específicamente, está hecho mediante un procedimiento de tecnología avanzada de ADN en biología y genética conocido como clonación de genes. El ADN recombinante se coloca en una célula, que luego produce una proteína completamente nueva y se usa para sintetizar medicamentos, anticuerpos o proteínas específicas solo con fines de investigación.
Introducción a la tecnología de ADN recombinante
El ADN de un organismo donante o una fuente biológica se extrae primero de las células y luego se somete a un proceso de corte conocido como restricción enzimática. Esto genera fragmentos de ADN que contienen el gen o genes de interés. A continuación, estos fragmentos se pueden "clonar" (es decir, insertar) o pegar en fragmentos del organismo receptor.
A continuación, se insertan en moléculas de ADN más grandes (un "plásmido recombinante"), que se colocan en una bacteria y se dejan multiplicar. A continuación, se recupera y verifica el ADN recombinante.
Lea más sobre los pros y los contras de la tecnología de ADN recombinante.
Aislamiento de ADN
El ADN debe extraerse y purificarse primero de otras moléculas celulares, como los ácidos ribonucleicos (ARN), proteínas y estructuras como las membranas celulares. Para fines de clonación, el ADN se obtiene del núcleo y se conoce como "ADN genómico". Un método común para el ADN La extracción se realiza mediante ultracentrifugación de los componentes celulares en un gradiente de densidad compuesto por bromuro de etidio en cesio. cloruro.
Alternativamente, también se puede usar una serie de lavados alcalinos y con tampón salino para recuperar el ADN. Una vez que esto se precipita y se limpia de todos los demás contaminantes no deseados, el ADN se puede cortar en fragmentos.
Digestión enzimática de restricción del ADN
Las enzimas de restricción son enzimas que cortan secuencias de ADN muy específicas; se utilizan para crear fragmentos de ADN únicos. Este proceso garantiza que no se generen y se conviertan en secuencias inexactas, incorrectas o no deseadas. incorporado accidentalmente en el ADN recombinante final, lo que puede resultar tanto en el fracaso experimental como en muerte celular.
Para generar los fragmentos de ADN deseados, se utiliza una enzima única específica (o una combinación de) para cortar o digerir el ADN. Luego, los fragmentos se purifican mediante electroforesis en gel, que los separa del ADN no deseado. Un método de tecnología de ADN más crudo simplemente implica el cizallamiento mecánico, que rompe los segmentos de ADN más largos en otros más pequeños que se pueden usar para la clonación.
Ligadura de ADN
La ligadura es el proceso de pegar o unir los fragmentos de ADN del donante y el receptor (o vector) para crear una molécula de ADN plasmídico recombinante. Idealmente, las enzimas de restricción elegidas para crear los fragmentos habrían sido pensadas y diseñadas con mucho cuidado de manera que permitan que estas piezas se unan como un rompecabezas.
Para hacer esto, se prefieren las enzimas de restricción que producen "extremos pegajosos" compatibles, de modo que todos los fragmentos compatibles se unirán naturalmente entre sí. De lo contrario, la enzima ADN ligasa puede usarse para unir los segmentos de ADN con enlaces fosfodiéster.
Replicación de ADN recombinante
El proceso de transformación o choque térmico se utiliza para colocar la molécula de ADN recombinante en una célula bacteriana huésped, que luego puede generar muchas copias del ADN sintético. Estas bacterias se cultivan en placas de agar, se cultivan en caldos bacterianos especiales y luego se lisan para liberar el ADN recombinante. Finalmente, el ADN se puede verificar mediante secuenciación de ADN, experimentos funcionales y digestión con enzimas de restricción.
Usos del ADN recombinante
La tecnología de ADN recombinante se utiliza para todo, desde experimentos de laboratorio académico hasta la creación de medicamentos farmacéuticos. También es una parte importante de la secuenciación del ADN y la identificación de genes.
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