En el empalme de ADN, el ADN de un organismo se corta y el ADN de otro organismo se desliza en el espacio. El resultado es ADN recombinante que incluye características del organismo huésped modificadas por la característica en el ADN extraño. Es simple en concepto, pero difícil en la práctica, debido a las muchas interacciones necesarias para que el ADN esté activo. El ADN empalmado se ha utilizado para crear un conejito brillante, para criar una cabra cuya leche contiene seda de araña y para reparar defectos genéticos en personas enfermas. El ADN y las funciones genéticas son muy complejas, por lo que no se puede hacer una jirafa con colmillos de elefante, pero los beneficios concretos se están acumulando rápidamente.
Insulina farmacéutica
La insulina es una hormona generada en el páncreas. Regula los niveles de glucosa en la sangre, que a su vez controla gran parte de la actividad metabólica del cuerpo. La diabetes es una enfermedad en la que el cuerpo no produce insulina o no produce suficiente insulina para desencadenar la actividad metabólica adecuada. Durante gran parte del siglo XX, a las personas diabéticas se les administró insulina extraída de cerdos o vacas, pero no es una coincidencia exacta y podría desencadenar reacciones alérgicas. Los científicos empalmaron el gen de la insulina en un bucle circular llamado plásmido y luego insertaron ese plásmido en la bacteria Escherichia coli. El e. La bacteria coli funciona como fábricas en miniatura que producen insulina humana sin peligro de reacciones alérgicas.
Cultivos más productivos
Bacillus thuringiensis, o Bt, es una bacteria que produce proteínas que son fatales para las plagas de insectos. Las proteínas Bt se han utilizado como insecticidas desde principios de la década de 1960. Son insecticidas atractivos porque son tóxicos para las plagas, pero no para las criaturas que las comen, ni para los humanos u otros mamíferos. Pero los insecticidas Bt se degradan rápidamente a la luz del sol y son fácilmente arrastrados por la lluvia. Cuando los científicos empalmaron los genes de las toxinas Bt en semillas de algodón, las plantas produjeron naturalmente la toxina Bt y se protegieron contra las plagas, sin necesidad de rociarlas.
Temas animales
Una de las dificultades para encontrar tratamientos eficaces contra el cáncer es probar varias opciones de tratamiento. Aparte de las consideraciones éticas del uso de seres humanos, el cáncer tarda mucho en progresar. en humanos y hay muchas interacciones ambientales y de comportamiento que afectan el progreso de la enfermedad. El estudio de la enfermedad en ratones o ratas elimina muchas de esas preocupaciones: la enfermedad progresa rápidamente y el medio ambiente puede controlarse estrictamente. Pero las ratas y los ratones contraen cáncer de rata y ratón, no cáncer humano, a menos que tengan genes de enfermedades humanas empalmados en su ADN. El ADN empalmado ofrece a los científicos una forma de estudiar las enfermedades humanas en sujetos animales.
Reporteros genéticos
El ADN es una molécula paradójica. Es increíblemente simple, ya que solo tiene cuatro componentes repetidos. Pero es asombrosamente complejo, ya que el ADN humano tiene 3 mil millones de pares de esos componentes. También es complejo para otras criaturas, y no es demasiado fácil ver cuándo y dónde se activan diferentes tramos de ADN. Dicho de manera más simple, hay muchas cosas que los científicos no saben sobre lo que hace el ADN. Pueden empalmarse en lo que se llama un gen reportero, una molécula que brilla, por ejemplo, justo al lado de un gen desconocido. Cuando ven el brillo producido por el gen reportero, saben que el gen desconocido que está justo al lado también está funcionando.