4.2.3. CLONACION DE GENES

Clonación de genes:

 el proceso mediante el cual puede aislarse un gen de entre todos los genes diferentes que existen en un organismo, lo que permite realizar su caracterización. Esto se consigue con la preparación de una batería de bacterias que contienen todos los genes distintos presentes en un organismo de manera que cada una de ellas contiene un solo gen. Esto se lleva a cabo efectuando cortes del ADN de un individuo. Otra alternativa es la de crear un conjunto de todas las secuencias de ADN expresadas en una célula específica mediante la producción de copias complementarias de ADN a partir del ARNm hallado en dichas células (v ase Biología molecular). En ambos casos, los fragmentos de ADN se unen a un vector, un virus bacteriano conocido como bacteriófago o a un ADN circular denominado plasmido, que se introduce en una bacteria de forma que cada una adquiere solo una copia del vector y por tanto recibe solo un fragmento de ADN.

Los grupos preparados de esta forma se pueden examinar para identificar la bacteria que contiene el gen objeto de estudio. Entonces, se toma esta bacteria y se hace crecer para producir un clon de bacterias idénticas. Como el vector que contiene el ADN insertado se replica siempre que la célula bacteriana se divide, se produce la cantidad suficiente de ADN insertado clonado necesaria para caracterizar el gen. De esta manera es posible estudiar los genes que codifican proteínas que tienen un interés especial, o aquellos cuya inactivación, consecuencia de una mutación, origina una enfermedad específica. Por ejemplo, podemos determinar su secuencia y la naturaleza de la mutación que da lugar a una enfermedad.

Con posterioridad, el gen se puede expresar en la célula bacteriana para producir la proteína específica que se puede emplear en el tratamiento de enfermedades como la diabetes mellitus (insulina) o el enanismo (hormona del crecimiento). Recientemente, se han podido introducir genes funcionales clonados en los individuos, para tratar una enfermedad de forma más directa. Es probable que el empleo de estos procedimientos de tratamiento genético con ADN clonado aumente en el futuro.

Metodos de clonacion:

Partición: En esta técnica se utilizan embriones octocelulares, en estadode preimplantación. A partir del embrión seleccionado, se toman mitades o secciones que posteriormente se introducen dentro de zonas pelúcidas naturales o artificiales. A continuación, se efectúa la implantación del producto en el endometrio. El número máximo de células del embrión, no puede ser superior a 8, porque a partir de este momento, se inicia la expresión del genoma embrionario. Los individuos obtenidos son prácticamente idénticos entre sí, aunque diferentes a los progenitores, por lo cual se considera que son el equivalente de los gemelos monocigóticos.

Clonación por transferencia nuclear de células somáticas (SCNT: Somatic Cell Nuclear Transfer): los requisitos mínimos para la SCNT incluyen el uso de dos tipos de células: somáticas o no sexuales, y sexuales femeninas, u oocitos. Los núcleos de células somáticas de individuos postnatales se transfieren dentro de oocitos o de cigotos enucleados.Esta técnica tiene la ventaja que permite conservar el genoma durante la diferenciación celular y la capacidad del citoplasma celular para reprogramar la actividad génica y aumentar la redireccionalidad de la diferenciación celular. Sin la aplicación de estos dos principios, la clonación no es posible.

Para clonar a un ser vivo mediante SCNT, se extrae el material genético de ambos tipos de células y, a continuación, se inyecta el núcleo de la célula somática que se desea clonar (donante), dentro del oocito previamente enucleado (receptor). El transplante de núcleos somáticos dentro de oocitos enucleados tiene como fin reproducir los procesos bioquímicos y fisiológicos que, de manera natural, se desencadenan durante la fertilización.

Paraclonación: Consiste en inyectar núcleos de células madre embrionarias en cultivo, dentro de oocitos enucleados y, a veces, de cigotos nucleados. Los blastómeros se obtienen a partir de varias fuentes como la masa celular interna o el trofoectodermo de embriones preimplantados y sus núcleos son transferidos dentro de oocitos enucleados. Los individuos obtenidos son casi idénticos entre sí, aunque diferentes a los padres del embrión que aportó el núcleo transferido.  Se ha demostrado que la supervivencia de los clones formados a partir de células madre embrionarias en el instante del nacimiento o hasta la edad adulta, es 10 a 20 veces mayor que en los derivados de células somáticas.Por otra parte, los clones derivados de células madre embrionarias tienen mejores posibilidades de reactivar completamente genes claves para el desarrollo embrionario tales como oct4 y 10oct4 y así constituir una población de células verdaderamente totipotenciales. Sin embargo, las células madre embrionarias, aunque requieren un menor grado de reprogramación que las células somáticas, presentan una elevada inestabilidad epigenética en cultivos in vitro. 

 La inestabilidad se refleja en una expresión aberrante de la huella genética, de modo que, cuando estas células se utilizan como donantes para la clonación reproductiva, el fenotipo fetal y placentario de los clones, exhibe graves patrones de anormalidad. Sin embargo, cuando se emplean como fuente de núcleos para la clonación terapéutica, en apariencia no ocurre este error, pues, durante la reprogramación, se seleccionan tan sólo las células competentes.

Clonación celular: Clonar una célula consiste en formar un grupo de ellas a partir de una sola. En el caso de organismos unicelulares como bacterias y levaduras, este proceso es muy sencillo, y sólo requiere la inoculación de los productos adecuados.Sin embargo, en el caso de cultivos de células en organismos multicelulares, la clonación de las células es una tarea difícil, ya que estas células necesitan unas condiciones del medio muy específicas.

Una técnica útil de cultivo de tejidos utilizada para clonar distintos linajes de células es el uso de aros de clonación (cilindros).De acuerdo con esta técnica, una agrupación de células unicelulares que han sido expuestas a un agente mutagénico o a un medicamento utilizado para propiciar la selección se ponen en una alta dilución para crear colonias aisladas; cada una proviniendo de una sola célula potencialmente y clónicamente diferenciada.

 En una primera etapa de crecimiento, cuando las colonias tienen sólo unas pocas células; se sumergen aros estériles de poliestireno en grasa, y se ponen sobre una colonia individual junto con una pequeña cantidad de tripsina.Las células que se clonan, se recolectan dentro del aro y se llevan a un nuevo contenedor para que continúe su crecimiento.

Clonación molecular: La clonación molecular se refiere al proceso de aislar una secuencia de ADN de interés, insertarlo en un plásmido y obtener múltiples copias de ella en un organismo (generalmente procariota) por acción de la DNA polimerasa.

 La clonación se emplea frecuentemente para amplificar fragmentos de ADN que contienen genes, un paso esencial en el análisis subsecuente. Frecuentemente, el término clonación es erróneamente utilizado para referirse a la identificación de una localización cromosómica de un gen asociado con un fenotipo particular de interés, como en la clonación posicional. En la práctica, la localización de un gen en un cromosoma o región genómica no necesariamente habilita para aislar o amplificar la secuencia genómica de interés.

Bibliografia:

http://html.rincondelvago.com/clonacion_3.html

http://www.slideshare.net/ALEJANDRAJAIME/clonacion-5285149