Los genes son secuencias de ADN que se pueden dividir en segmentos funcionales. También producen un producto biológicamente activo, como una proteína estructural, una enzima o un ácido nucleico. Al juntar segmentos de genes existentes en un proceso llamado clonación molecular, los científicos desarrollan genes con nuevas propiedades. Los científicos realizan el empalme de genes en el laboratorio e insertan el ADN en plantas, animales o líneas celulares.
¿Por qué empalmar genes?
Aunque alguna noche dice que es prudente dejar en paz a la naturaleza, el empalme de genes ofrece muchas ventajas para la sociedad. Los científicos son, con mucho, sus usuarios más frecuentes y estudian la función de los genes y los productos genéticos. Añaden nuevos genes a los organismos para hacer que las plantas de cultivo sean resistentes a las enfermedades o más nutritivas.
La terapia génica, un tema activo de investigación, proporciona una forma nueva y personalizada de combatir las enfermedades genéticas. Este enfoque es especialmente útil cuando no existen fármacos de moléculas pequeñas. Los científicos también utilizan el empalme de genes para producir medicamentos a base de proteínas que mejoran la atención médica.
Proceso de empalme de genes
Un gen se empalma ensamblando diferentes segmentos de genes y secuencias de ADN en un producto llamado quimera. Los científicos unen estos fragmentos en una pieza circular de ADN llamada plásmido.
Los científicos utilizan un proceso complejo para clonar genes del ADN de un organismo. Sin embargo, en décadas de investigación científica, la mayoría de los genes ya existen en un plásmido almacenado en algún laboratorio en algún lugar. Los segmentos de genes se cortan del ADN original y se unen para formar un nuevo gen. Luego, los investigadores verifican la nueva secuencia para asegurarse de que su posición y orientación en la molécula de ADN sean correctas.
Regiones de codificación
La región codificante del gen define el producto que produce la célula; casi siempre es una proteína. La región codificante de un gen se puede cambiar con mutaciones naturales o artificiales. Estos cambios en el ADN de una célula cambian el funcionamiento de la célula. Los científicos pueden agregar una secuencia de etiquetas para rastrear y estudiar productos genéticos en un organismo. El empalme de genes también crea nuevas secuencias de genes para crear proteínas con funciones múltiples o completamente nuevas.
Regiones no codificantes
No todas las partes de un gen controlan la producción de un producto final. Las regiones no codificantes son igualmente importantes para determinar la función génica.
Las secuencias promotoras controlan las formas en que los genes se expresan en una célula. Estas secuencias determinan si un gen siempre se expresa, procesa la célula para producir un nutriente en particular o si una célula está bajo estrés. El promotor también controla en qué células se expresa un gen. Por ejemplo, un promotor bacteriano no funcionará si se mueve a una célula vegetal o animal.
Las secuencias potenciadoras controlan si la célula produce muchas o solo unas pocas unidades del producto final del gen. Otras secuencias determinan cuánto tiempo y cuántos productos permanecen en la célula y si la célula excreta los productos finales.