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OBJETIVOS
Después de estudiar este capítulo, usted debe ser capaz de:
Explicar los procedimientos y métodos básicos involucrados en la tecnología de DNA recombinante y la ingeniería genética.
Apreciar la lógica que está detrás de los métodos que se usan para sintetizar DNA y RNA, analizarlos y secuenciarlos.
Explicar cómo identificar proteínas individuales y cuantificarlas, tanto solubles como insolubles (esto es, unidas a membrana o compartimentadas dentro de la célula), así como proteínas unidas a secuencias específicas de DNA y RNA genómicos.
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IMPORTANCIA BIOMÉDICA*
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El desarrollo del DNA recombinante, los microarreglos de DNA de alta densidad, la investigación de alta capacidad de procesamiento, los análisis de bajo costo a escala de genoma, así como la secuenciación de DNA y otras metodologías de genética molecular, han revolucionado la biología y cada vez tienen más repercusiones sobre la medicina clínica. Aun cuando se ha aprendido mucho acerca de la enfermedad genética en humanos a partir del análisis de árbol genealógico y el estudio de las proteínas afectadas, estos métodos no pueden usarse en muchos casos en los cuales se desconoce el defecto genético específico. Las nuevas tecnologías sortean estas limitaciones al ir de forma directa a la molécula de DNA para obtener información. La manipulación de una secuencia de DNA y la construcción de moléculas quiméricas (la denominada ingeniería genética) proporcionan un medio para estudiar cómo funciona un segmento de DNA. Los nuevos recursos de genética bioquímica y molecular y la secuenciación directa de DNA permiten a los investigadores hacer preguntas y manipular secuencias genómicas, así como examinar el complemento entero de perfiles tanto de RNA como de proteínas celulares y el estatus PTM proteínico en el ámbito molecular.
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El entendimiento de esta tecnología tiene importancia por varias razones: 1) ofrece un método racional para entender la base molecular de diversas enfermedades, por ejemplo, la hipercolesterolemia familiar, la enfermedad de células falciformes, las talasemias, fibrosis quística, distrofia muscular, así como enfermedades multifactoriales más complejas, como enfermedad vascular y cardiaca, enfermedad de Alzheimer, cáncer, obesidad y diabetes. 2) Es posible producir proteínas de humano en abundancia para terapia (p. ej., insulina, hormona de crecimiento, activador del plasminógeno hístico). 3) Pueden obtenerse proteínas para vacunas (p. ej., hepatitis B) y para pruebas diagnósticas (p. ej., análisis para ébola y síndrome de inmunodeficiencia adquirida [AIDS]). 4) Esta tecnología se usa para diagnosticar enfermedades existentes y predecir el riesgo de aparición de una enfermedad dada y la respuesta individual a la farmacoterapia. 5) Técnicas especiales han llevado a notorios avances en medicina forense. 6) Es factible idear terapia génica para, en potencia, curar enfermedades causadas por una deficiencia de un gen único, como la enfermedad de células falciformes, las talasemias, la deficiencia de adenosina desaminasa, entre otras.
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LA TECNOLOGÍA DE DNA RECOMBINANTE COMPRENDE AISLAMIENTO Y MANIPULACIÓN DE DNA PARA HACER ...