19/10/2021
La ingeniería genética ha revolucionado la biología molecular, permitiendo la manipulación y el estudio de genes específicos. Un proceso fundamental en este campo es la obtención de clones recombinantes, especialmente en bacterias, donde se genera una colonia de células genéticamente idénticas que llevan un gen de interés. Este artículo profundiza en los métodos utilizados para la detección y selección de estos clones, centrándose en la formación de una colonia de clones a partir de una bacteria recombinante, sin considerar su estructura exterior.
Métodos de Detección y Selección de Clones Recombinantes
La obtención de clones recombinantes implica varias etapas cruciales. Primero, se inserta un gen de interés en un vector, a menudo un plásmido bacteriano. Luego, este vector recombinante se introduce en una bacteria huésped, por ejemplo, E. coli. No todas las bacterias incorporarán el plásmido, y algunas pueden incorporar el plásmido sin el gen de interés. Por lo tanto, es necesario identificar las bacterias que contienen el plásmido recombinante con el gen deseado. Los métodos comunes incluyen:
- Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR): Se utiliza para amplificar una región específica del gen insertado. La presencia de una banda del tamaño esperado en la electroforesis en gel indica la presencia del gen en el plásmido.
- Análisis de Restricción Enzimática: Las enzimas de restricción cortan el ADN en sitios específicos. Comparando los patrones de restricción del plásmido recombinante con el plásmido original, se puede confirmar la inserción del gen.
- Secuenciación Nucleotídica: La secuenciación proporciona información precisa sobre la secuencia de ADN del plásmido, confirmando la presencia y la integridad del gen insertado. Esta técnica es la más concluyente.
Formación de una Colonia de Clones
Una vez transformadas las bacterias con el plásmido recombinante, se siembran en un medio de cultivo selectivo. Este medio contiene un antibiótico al cual solo son resistentes las bacterias que contienen el plásmido (ya que el plásmido suele contener un gen de resistencia a antibióticos). Las bacterias que han incorporado el plásmido crecerán y formarán colonias. Cada colonia es un clon, es decir, un grupo de bacterias genéticamente idénticas derivadas de una sola bacteria transformada.
La formación de una colonia a partir de una sola célula bacteriana recombinante implica un proceso de división celular repetida. Cada célula hija recibe una copia del plásmido recombinante, incluyendo el gen de interés. Con el tiempo, esta única célula da lugar a miles o millones de células, todas idénticas genéticamente, formando una colonia visible a simple vista.
Selección de los Clones Recombinantes
Después del crecimiento de las colonias, se necesita seleccionar las que contienen el plásmido recombinante con el gen de interés. Esto se realiza utilizando las técnicas mencionadas anteriormente (PCR, restricción enzimática, secuenciación). Se seleccionan colonias individuales para realizar las pruebas y descartar las que no contienen el plásmido recombinante o presentan inserciones incorrectas del gen.
Ejemplo: Clonaje de Genes del Virus Dengue
Un estudio, descrito en la información proporcionada, ilustra el proceso de obtención de clones recombinantes que expresan proteínas del virus dengue tipo En este estudio, se utilizaron las técnicas de PCR, análisis de restricción enzimática y secuenciación para identificar y confirmar clones recombinantes que expresan diferentes proteínas virales (prM-E-NS1 y prM-E truncada) en un vector pcDNA La posterior transfección en células CHO permitió validar la expresión de las proteínas en un sistema eucariota.
Consideraciones Importantes
La eficiencia del proceso de obtención de clones recombinantes depende de varios factores, incluyendo la eficiencia de la transformación bacteriana, la selección del vector adecuado, y la sensibilidad de las técnicas de detección. La optimización de estos factores es crucial para obtener un número suficiente de clones recombinantes para el estudio posterior.
Aplicaciones de la Tecnología de Clones Recombinantes
La tecnología de clones recombinantes tiene diversas aplicaciones, incluyendo:
- Producción de proteínas recombinantes: Las bacterias recombinantes pueden producir grandes cantidades de proteínas para uso en investigación, diagnóstico o terapéutica.
- Estudios funcionales de genes: Los clones recombinantes permiten el estudio de la función de un gen específico.
- Desarrollo de vacunas: Se pueden utilizar para producir antígenos vacunales.
- Ingeniería metabólica: Se pueden modificar las bacterias para producir metabolitos de interés.
Consultas Habituales
| Pregunta | Respuesta |
|---|---|
| ¿Qué es un clon recombinante? | Es una célula que contiene un gen de interés insertado en su genoma mediante técnicas de ingeniería genética. |
| ¿Cómo se seleccionan los clones recombinantes? | Mediante técnicas como PCR, análisis de restricción y secuenciación. |
| ¿Qué ventajas ofrecen las bacterias en la clonación de genes? | Su rápido crecimiento, fácil manipulación y capacidad de producir grandes cantidades de proteínas. |
| ¿Qué es un plásmido recombinante? | Un vector de clonación (plásmido) que lleva un gen de interés. |
La obtención de clones recombinantes es un proceso fundamental en la biología molecular. La comprensión de los métodos de detección, selección y la formación de colonias clonales es esencial para el éxito en proyectos de ingeniería genética, abriendo caminos para avances en diversas áreas de la ciencia y la medicina.