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Diferencias entre transformación y recombinación en ingeniería genética

Publicado por Ramón Contreras

La ingeniería genética tradicional es la base en la que se fundamenta gran parte de la automatización moderna en la investigación científica de biología. Muchas veces los alumnos de este tipo de materia se encuentran frente a temarios que pueden parecer desfasados, pero que si no se entienden no se va a entender lo que están haciendo las máquinas en su interior y volveríamos a “es magia” y a todo lo que intenta evitar la ciencia. Por el contrario, todavía hay ciertas cosas que aunque se puedan automatizar sigue siendo más barato realizar por métodos “tradicionales”, es decir,con alguien siguiendo los pasos de un protocolo en lugar de dejar que una máquina haga todo el trabajo. Dentro de este tipo de prácticas encontramos la transformación de bacterias y otros tipos celulares.

Llamamos transformación a la acción de introducir una secuencia de ADN, normalmente un plásmido dentro de una bacteria. En el caso de los eucariotas, que no cuentan con plásmidos se pueden introducir pequeños cromosomas pero si se inserta un fragmento de ADN dentro de un cromosoma propio del eucariota estamos hablando de una recombinación. Es importante diferenciar entre recombinación de ADN y transformación con un plásmido u otro material genético.

Como ya se puede haber intuido nos referimos a transformar cuando introducimos material genético independiente dentro de una célula. En bacterias les introducimos plásmidos y en eucariotas, aunque solo se haga en casos muy concretos, podría introducirse un cromosoma entero. Los eucariotas no se transforman por varios motivos. En primer lugar porque su sistema de multiplicación es más complejo y no es tan sencillo introducir material genético sin que la célula se defienda contra él. En segundo lugar, los eucariotas trabajan con grandes cantidades de materia genético, por lo que introducir todo un cromosoma requiere hacer un cromosoma (una gran cantidad de material genético). Normalmente solo queremos introducir uno o unos pocos genes, por lo que insertarlo dentro de un cromosoma propio del ser vivo es más sencillo.

Muchas veces se emplean bacterias o virus como paso intermedio para introducir material genético dentro de eucariotas. Estos organismos han desarrollado con la evolución la habilidad de introducir ADN dentro del genoma de las células eucariotas. Los virus para reproducirse y las bacterias para infectar. En ingeniería genética muchas veces nos aprovechamos de esto para facilitarnos el trabajo. De hecho, las bacterias y algunos virus (como el del SIDA) suelen introducirlo dentro del genoma para que se replique normalmente, pero algunos virus tienen unas señales tan potentes que permiten que su material genético (ADN o ARN) se copie sin necesidad de entrar en el genoma y antes de que las señales celulares propias de eucariotas destruyan el material genético invasor.

En estas ocasiones transformamos una bacteria o un virus con un plásmido en bacterias o con una secuencia de ADN a un virus, para que ellos lo introduzcan como parte de su “ataque” al eucariota. En la naturaleza el proceso de transformación ocurre. Las bacterias son capaces de transferirse plásmidos de forma horizontal (sin reproducción sexual) o los virus emplean la transformación para generar nuevas variantes cuando se mezclan dos variantes de uno o dos virus replicándose dentro de una misma célula hospedadora.

En resumen, la transformación con material genético lo incorpora al citoplasma de las bacterias, al núcleo de eucariotas o a la capside de virus, mientras que la recombinación introduce el material genético directamente dentro de la secuencia propia del hospedador.