Clonación del ADN y ADN recombinante

hablemos un poco sobre la clonación del adn que consiste en hacer copias idénticas de un fragmento de adn y generalmente es un fragmento de adn que codifica algo que nos interesa puede ser un gen que se expresa a sí mismo como una proteína que pensamos que es útil de alguna forma ahora tal vez han escuchado hablar sobre la palabra clonación como en la guerra de los clones en la guerra de las galaxias o con dolly la oveja y esa es una idea relacionada porque sí clonamos a un animal oa un organismo como por ejemplo una oveja entonces estaremos creando un animal que tiene exactamente el mismo material genético que el animal original pero miren cuando hablamos de la clonación del adn estamos hablando de algo un poco más simple aunque bueno ya verán que es muy emocionante entonces son copias idénticas de un fragmento de adn y como hacemos eso bueno digamos que aquí tenemos una hebra de adn sólo la dibujaré como una línea pero esto representa una doble cadena doble cadena bueno mejor si voy a dibujar las dos hebras aquí tenemos nuestro adn de doble cadena y vamos a decir que esta parte de este adn tiene un gen que nosotros queremos clonar queremos hacer copias de esta parte a clonar este es nuestro gen a clonar ok lo primero que haremos es cortar este gen y para eso vamos a usar enzimas de restricción existen un montón de enzimas de restricción a mí en particular me parece fascinante que nosotros como civilización hemos llegado al punto en el que podemos encontrar e identificar esas enzimas incluso ya sabemos en qué puntos del adn pueden cortar pues reconocen secuencias específicas y es así como podemos saber qué enzima de restricción debemos usar para cortar diferentes fragmentos de adn pero hemos llegado a ese punto como civilización entonces vamos a usar enzimas de restricción no seré otro color que al identificar esta parte de la secuencia genética corta justo aquí en el lugar adecuado aquí pondremos una enzima de restricción y después usamos otra enzima de restricción que se identifica con la secuencia del otro lado que queremos cortar vamos a escribirlo estas son enzimas de restricción enzimas de restricción entonces ya después de aplicar esas enzimas de restricción nos va a quedar ese gen quizás se haya quedado un poco en cada lado pero esencialmente hemos cortado ese gen así que usamos enzimas de restricción para cortar el gen y después lo que haremos es pegarlo en lo que llamamos un plásmido un plásmido es un fragmento de material genético que se encuentra fuera de los cromosomas y que se puede reproducir o mejor dicho replicar junto con todo el mecanismo genético del organismo o incluso se puede expresar a sí mismo como los genes del organismo que están en los cromosomas y que se expresan por sí mismos entonces aquí es en donde cortamos lo escribiré cortamos el gen y después vamos a pegar lo queremos pegarlo en un plásmido y los plásmidos tienden a ser adn circulares entonces vamos a pegarlo en un plásmido y para que quede bien aquí a veces sobresale un poco y puede que sobresalga un poco por acá ok ahora el plásmido que vamos a poner debe de tener los pares de bases complementarios que coincidan con esto que sobresale y si tenemos estas partes será más fácil que reaccionen entre ellos lo estamos pegando en un plásmido y esto es maravilloso porque obviamente el adn bueno este no es el tipo de cosas que ya saben que podemos manipular con nuestras manos de la misma forma en que copiamos y pegamos algo con cinta adhesiva aquí hacemos soluciones agregamos las enzimas de restricción que son como una masa que cuando chocan con esto lo van cortando haciendo que la reacción ocurra y después sacamos esos genes y los ponemos en los plásmidos resultan tener la secuencia correcta en sus terminales para que coincidan y también vamos a agregar adn ligas para sellar esas terminales recuerden que vimos adn ligas cuando estudiamos replicación entonces esta es adn ligas que nos ayuda a pegar ok ya tenemos este plasmado y ahora queremos ponerlo en un organismo que pueda hacer las copias por nosotros generalmente el organismo que se usa es una bacteria particularmente la e.coli entonces lo que podemos hacer digamos que por acá tenemos un frasco aquí tenemos un frasco con una solución que contiene un montón de e.coli aunque no podemos ver le tenemos a la bacteria e.coli en esta solución y después en esa solución vamos a poner nuestros plásmidos que son todavía más difíciles de ver de alguna manera queremos que la e.coli nuestra bacteria recoja el plásmido y la técnica que normalmente se usa es aplicando algún tipo de golpe al sistema que haga que la bacteria recoja los plásmidos normalmente el golpe que se aplica es un golpe de calor y aunque no se sabe exactamente cómo funciona pero funciona entonces aquí tenemos una bacteria que tiene un adn existente digamos que este es un material genético esta es la bacteria y la estamos poniendo en presencia de nuestros plásmidos y luego cuando aplicamos el golpe de calor una parte de la bacteria recoge el plásmido así lo absorbe y ahora lo que haremos con esa solución que contiene a nuestras bacterias donde muchas de ellas ya recogieron el plásmido ahora intentaremos cultivar las bacterias en una placa aquí tenemos una placa para cultivar nuestras bacterias y le vamos a poner nutrientes para que la bacteria pueda crecer tenemos nutrientes nutrientes y podríamos decir pongamos esto aquí y un montón de bacterias crecerán bueno cuando eso pase veremos algo como esto que son muchas muchas células de bacterias se llaman colonias de bacterias pero aquí tenemos un problema acuérdense que mencioné que algunas bacterias tomarán los plásmidos y otras no entonces cuando esta bacteria está replicando sé tal vez forme una de estas colonias digamos que esta es la colonia que queremos esta es una buena colonia le ponemos palomita pero tal vez esta colonia está formada por la bacteria inicial o mejor dicho por las bacterias que no tienen el plásmido así que como no contienen el gen que nos interesa no queremos esta colonia pero como separamos a las bacterias que recogieron el plásmido bueno lo que se hace es que además del gen que nos interesa el gen del que queremos hacer copias también ponemos un gen para la resistencia antibiótica en él entonces también tenemos un gen para la resistencia antibiótica y así es como solamente las bacterias que bueno yo creo que es maravilloso que nosotros como humanidad podamos hacer este tipo de cosas porque ahora solamente las bacterias que recogieron el plásmido tendrán la resistencia antibiótica y entonces lo que hacemos es que en nuestros nutrientes cultivamos nutrientes y antibióticos más antibióticos así que esta colonia va a sobrevivir porque tiene esa resistencia tiene ese gen que le permite no ser susceptible a los antibióticos pero éstas no van a sobrevivir ni siquiera van a crecer porque mezclamos los antibióticos con los nutrientes y eso está muy bien entonces empezamos con un gen que nos interesa lo cortamos y lo pegamos en nuestro plásmido escribiré eso lo pegamos en el plásmido que también contiene un gen que otorga la resistencia antibiótica a cualquier bacteria que recoja el plásmido después ponemos estos plásmidos en presencia de bacterias y aplicamos algún tipo de golpe como por ejemplo un golpe de calor y así algunas de las bacterias los recogerán después las bacterias empezarán a reproducirse y conforme se reproducen también reproducen los plásmidos y como tienen esa resistencia antibiótica van a crecer en esta mezcla de nutrientes y antibióticos mientras que las otras bacterias que no recogieron los plásmidos no van a crecer y así simplemente por ejemplo podemos tomar esta colonia que tenemos aquí y la podemos poner en otra solución o dejarla para que siga creciendo y así obtendremos muchas copias de ese gen que se encuentra adentro de la bacteria la siguiente pregunta y estoy simplificando muchísimo las cosas ya sabemos que tenemos un montón de bacterias y tenemos un montón de copias de ese gen pero como lo usamos bueno supongamos que el gen es algo que queremos fabricar como por ejemplo insulina para los diabéticos bueno para eso podemos usar el mecanismo de las bacterias es decir podemos usar su mecanismo de reproducción para replicar la información genética pero también podemos usar su mecanismo de reproducción que va a expresar su adn existente pero que también puede expresar los genes que están en el plásmido de hecho eso es lo que le da a la bacteria la resistencia antibiótica pero por ejemplo si este gen fuera para insulina entonces la bacteria producirá un montón de moléculas de insulina que podremos usar de alguna forma no entraré en los detalles de cómo sintetizar la insulina y cómo usarla no hace falta decir que es increíble que podamos llegar a este punto