Las bibliotecas genéticas hechas en bacterias (YAC)
Las levaduras son uno de los seres vivos mejor domesticados que existen. Son los responsables del pan, del vino y la cerveza e incluso de otros productos como el azúcar de abedul. Las cepas de levadura específicas para cada una de estas cosas pueden variar bastante, pero en general todas responden a la misma especie, Sacharomices cerevisiae. Esta especie es posiblemente a la que más debe el ser humano, mucho más que a otras como el perro o el gato. A diferencia de estos, tienen múltiples ventajas en su uso por el ser humano. Son organismos muy sencillos (unicelulares) con una forma de reproducción similar a las bacterias tanto en medios sólidos como líquidos, lo que hace que pueden conseguirse en grandes cantidades en poco tiempo.
No solo hacen pan, también librerías
Gracias a esto, las levaduras son de gran utilidad no solo en la industria alimentaria. Gracias a las levaduras tenemos bibliotecas genéticas de otras especies, que denominamos YACs (Yeast artificial chromosomes). Como su nombre indica, son cromosomas artificiales basados en el genoma de las levaduras. Básicamente se emplean para poder trabajar con regiones moderadamente grandes del genoma de un organismo sin necesidad de trabajar con el organismo. Por ejemplo, para trabajar con genes humanos por motivos éticos o para trabajar con genes de elefantes por motivos más prácticos, como que en un par de días tienes una nueva generación de levaduras, mientras que para tener la nueva generación de elefantes necesitas 14 años.
La ingeniería genética se basa en introducir regiones del genoma de otro ser vivo dentro de la levadura. Posteriormente, podremos trabajar con los genes que tenemos pero sin necesidad de crecer todo el organismo. De hecho, puede servirnos para ver como funcionan sin la interferencia de otros genes que en el organismo completo podrían enmascarar la función de estos genes. El tamaño medio de los insertos de genoma de otro ser vivo dentro de los YAC es de entre 200 y 500 Kb (medio millón de pares de bases, aunque se pueden llegar a introducir cerca del millón de bases 1 Mb.
La secuencia de un YAC ha de tener ciertas características indispensables. Por un lado, debe incluir las dos regiones de cola de los telómeros de levaduras para proteger los extremos del fragmento que estamos introduciendo. A diferencia de los vectores que se introducen en bacterias, que son circulares, en levaduras emplearemos vectores lineales, puesto que en eucariotas el genoma se conserva en material genético lineal que denominamos cromosomas. Además, se ha de añadir un centrómero, lo que permitirá que durante la división celular este cromosoma artificial se sitúe en la placa mitótica con su homólogo. También serán necesarias varias secuencias “ars” unas secuencias de origen de replicación de ADN propias de levaduras, que permitirán que el ADN se copie antes de cada división celular. Finalmente al YAC se le añade algún tipo de marcador, normalmente un antibiótico. Para poder seleccionar las colonias de levaduras que han introducido el ADN del cromosoma artificial y así nos aseguraremos que tampoco lo pierden a medida que van dividiéndose (puesto que como en realidad este ADN no es indispensable para la levadura a medida que se reproducen podría llegar a perderse).