Plásmidos y clonado

Cuando mencionamos la palabra “clonado”, lo primero que se nos viene a la mente es la famosa oveja Dolly. Sin embargo, dentro de laboratorio de biología molecular, el clonado es más común a otra escala y en otro tipo de organismos.

El clonado in vitro es muy común y útil a la hora de buscar reproducir ciertos genes con el fin de producir proteínas o diferentes productos de interés en la industria farmacéutica o alimenticia. Es aquí donde intervienen los plásmidos, pequeñas moléculas de ADN circular, extracromosómicos y autoreplicables, muy comunes en las bacterias. Este ADN no forma parte del ADN del genoma principal, pero porta información esencial para la prosperidad del organismo, como por ejemplo, la resistencia a antibióticos. Cuando hablamos de clonación, nos referimos a los plásmidos como “vectores”.

Mediante el uso de técnicas de la ingeniería genética y expresándolo de un modo muy simplificado, es posible extraer un plásmido de una bacteria, abrirlo, insertarle una secuencia que contenga un gen de interés y cerrar nuevamente el plásmido. Aprovechando la capacidad de reproducción independiente del ADN cromosómico que tienen estas moléculas, es posible multiplicar fácilmente el número de copias. ¿Cómo?, insertando nuestro nuevo plásmido (conteniendo ya nuestro gen de interés) en una bacteria y creciendo la bacteria en un medio adecuado. La bacteria se multiplica rápidamente dando así muchos clones del gen insertado.

Temperatura y proteínas, tienen algo que ver?

Las enzimas son proteínas que pueden catalizar reacciones químicas, acelerando la ocurrencia de ciertos procesos biológicos. Sin ayuda de las enzimas, estos procesos tardarían mucho tiempo y la vida sería muy diferente a como la conocemos.

Las proteínas son complejas biomoléculas formadas por la unión consecutiva de aminoácidos. La interacción interna de estos aminoácidos mediante uniones iónicas y covalentes da lugar a la formación de estructuras tridimensionales muy estables a temperatura fisiológica.

Las enzimas conservan su funcionalidad mientras conserven su estructura y plegamiento adecuado. Temperaturas por debajo de la óptima las inactivan. Sin embargo, temperaturas por encima, ocasionan la ocurrencia de un proceso conocido como desnaturalización.

Cuando una proteína se desnaturaliza por acción de la temperatura, los enlaces entre moléculas pierden estabilidad, se rompen y la proteína pierde su estructura tridimensional, así como su funcionalidad.

Cuando una persona tiene fiebre, se produce un aumento de la temperatura media corporal, en ocasionas como mecanismo de defensa frente a la invasión de un virus o una bacteria. Se espera que las proteínas del organismo invasor no toleren la temperatura elevada que nuestras proteínas y enzimas internas podrían tolerar. Sin embargo, este mecanismo es nocivo incluso para nosotros mismos, por lo que siempre se busca descender la temperatura frente a la aparición de fiebre.

Los sistemas biológicos están diseñados para trabajar en condiciones adecuadas, si alteramos ciertos parámetros, el correcto funcionamiento siempre se verá afectado.