Biotecnologia

Pruebas de ADN y ciencia forense

En la actualidad, la ciencia forense se enfoca en resolver la identidad de los criminales implicados en algún delito a través de rastros mínimos que puedan dejar la escena de un crimen.

Las pruebas de ADN también han ayudado a liberar a quienes habían sido injustamente condenados. Este tipo de pruebas igualmente sirven para establecer la relación familiar entre personas (hermanos, padres e hijos), y han podido identificar a personas fallecidas o desaparecidas. La prueba de paternidad con ADN es la comparación del perfil genético (ADN) de un hijo con su supuesto padre para determinar si este último es el padre biológico. También se puede establecer la maternidad u otras relaciones de parentesco, las pruebas de paternidad poseen una confiabilidad del 99.9% o más; virtualmente es del 1oo%.

En algunos casos lo que se busca determinar es la línea genética materna, en este caso se recurre al ADN mitocondrial que la madre transmite al hijo/hija y que sólo ésta transmite a sus descendientes.

Este tipo de pruebas sirve para determinar linajes en varias generaciones y fue utilizado para conocer cómo ha evolucionado el genoma humano desde la aparición del Homo sapiens, a través de la Eva mitocondrial, la primera madre que dio origen a la humanidad moderna.

El proceso de Análisis del ADN consta de los siguientes pasos:

Extracción: Por medio de cualquier célula que posea núcleo se puede obtener el ADN, ya sea desde una gota de sangre, un pelo o saliva son suficientes. Para procesar dichas muestras, se añaden reactivos que rompen las membranas de las células y liberan el ADN contenido en ellas, limpiándolo de restos como proteínas y otros compuestos orgánicos.

Amplificación: Una vez seleccionados los fragmentos de ADN que interesan, a través de una técnica llamada Reacción en cadena de la polimerasa (PCR), se multiplican los fragmentos escogidos, obteniendo millones de copias.

PRODUCCION DE PLANTAS Y ANIMALES TRANSGENICOS

ANIMNALES: A lo largo de los siglos se han producido animales con nuevas combinaciones de genes, utilizando métodos tradicionales de reproducción mediante cruces selectivos e hibridaciones, pero siempre con la limitación de que los genes que se cruzaban debían pertenecer a la misma especie o a especies muy parecidas. Actualmente, y desde los años 80, la transgénesis ha permitido superar este obstáculo, permitiendo a los científicos la investigación y aplicación de esta técnica en numerosos campos. Además de la obtención de productos valiosos por medio de microorganismos, la ingeniería genética permite la obtención de plantas y animales alterados genéticamente. Son lo que se denominan organismos transgénicos, y son aquellos dotados de una nueva información genética derivada de la adquisición de un DNA foráneo y que son capaces de transmitirlo a su descendencia.

Normalmente, en los organismos animales superiores, la información genética se transmite por mecanismos de reproducción sexual en lo que se conoce como transmisión genética vertical; sin embargo, hace alrededor de 20 años, se logró en ratones la transferencia de esta información génica por inyección de un DNA extraño en un cigoto obtenido por fecundación in vitro. Esto último es una transmisión genética horizontal denominada transgénesis [3]. Existen numerosas técnicas que se emplean hoy en día para la obtención de animales transgénicos (virus sin poder patógeno que actúan como vectores genéticos, microproyectiles cargados con DNA, electroporación, microinyección de DNA,…), pero el método más utilizado debido, principalmente, a que permite dirigir las secuencias genéticas a lugares específicos del genoma, es aquel en el que se emplean células en cultivo a las que se somete a modificaciones genéticas específicas, produciendo células madre transgénicas que, posteriormente, son insertadas en embriones en fase de blastocisto.

Los individuos resultantes portarán el gen sólo en un porcentaje de sus células. A lo largo de los años, se han ido descubriendo nuevas técnicas para el desarrollo de este proceso ya que posee múltiples utilidades y aplicaciones en numerosos campos. Una de las aplicaciones que tiene la transgénesis en animales es la implantación de la hormona del crecimiento para que los animales tengan un crecimiento mayor y más rápido. Así, en el salmón, esta técnica ha conseguido ejemplares que engordan dos veces más rápido y comen menos que las variedades naturales, creciendo incluso en invierno, época en la que normalmente el crecimiento se detiene [5].

También se puede utilizar esta terapia para conseguir fortalecer el sistema inmune de determinados animales, haciéndolos incluso resistentes a algunas enfermedades. Existen terneros, por ejemplo, que son resistentes a la mastitis, a la disentería o al cólera, y estas alteraciones a veces pueden transmitirse a la descendencia [5]. En el campo de la medicina, también son empleados animales transgénicos con un fin terapéutico, para avanzar en el tratamiento de determinadas enfermedades, para generar medicamentos de forma endógena, o incluso con el objetivo de la realización de trasplantes entre distintas especies (xenotrasplantes). Si se aísla el gen humano causante de una determinada enfermedad y se introduce en ratones, éstos desarrollarán la enfermedad y, así, pueden investigarse nuevos tratamientos sin arriesgar vidas humanas [5].

También se emplean en bio-reactores, que son animales a los que se les introduce DNA de ciertos genes humanos capacitándolos así para producir ciertas proteínas humanas que pueden ayudar a tratar determinadas enfermedades. Algunos ejemplos de esta aplicación son vacas, ovejas y cabras cuya leche puede ser usada para tratar la diabetes, el enfisema pulmonar o la hemofilia entre otras enfermedades; el pez Tilapa, que puede producir insulina humana para diabéticos; o cerdos que contienen hemoglobina humana en sus glóbulos rojos [1, 3, 5]. En relación a los animales empleados como bio-reactores, es importante destacar que recientemente, en febrero de 2009, la FDA (Food and Drug Administration) ha aprobado el empleo del primer animal transgénico (una cabra) para la producción de la proteína recombinante humana α-antitrombina, una proteína anticoagulante. El objetivo de la producción de esta proteína es el tratamiento de personas con una deficiencia hereditaria de α-antitrombina, ya que estas tienen altos riesgos de sufrir trombos si son sometidos a operaciones o durante el parto [6].

PLANTAS: Las plantas representan un enorme potencial para las aplicaciones de la ingeniería genética. Presentan como ventaja que tienen un alto poder regenerativo, en muchos casos una sola célula puede regenerar la planta completa, y pueden

...