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| Diciembre 2003 | ||
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3. Microorganismos transgénicos
Fuentes:
Los microorganismos se caracterizan por ser demasiado pequeños para poder ser observados a simple vista, siendo necesario emplear el microscopio para visualizarlos. Son microorganismos las bacterias, levaduras, protozoos, algas multicelulares, etc. La introducción de ADN foráneo en un microorganismo da lugar a los microorganismos transgénicos. La mayoría de microorganimos transgénicos son bacterias unicelulares o levaduras. Las bacterias y levaduras transgénicas se usan principalmente en la industria alimentaria, en la producción de aditivos alimentarios, aminoácidos, péptidos, ácidos orgánicos, polisacáridos y vitaminas. También se han aplicado en procesos de bioremediación y, en medicina, se emplean ampliamente para producir proteínas de interés como por ejemplo, la insulina. 3.2. Desarrollo de microorganismos transgénicos Fabricar un transgénico unicelular es más fácil que producir una planta o animal transgénico, ya que en éstos hay que asegurar la presencia del nuevo ADN en todas las células del organismo. Para desarrollar una bacteria transgénica, el gen de interés se incorpora en un plásmido (ADN circular extracromosómico capaz de autoreplicarse) y se incuba junto con la bacteria bajo condiciones específicas que favorecen la entrada del plásmido en el interior de la bacteria. Si la bacteria retiene el plasmido y la proteína que expresa el gen de interés no resulta tóxica para su desarrollo, se obtiene una bacteria transgénica, con nuevas características determinadas por el gen introducido. La bacteria más utilizada es la Escherichia Coli (o E. Coli). No obstante y a pesar que su facil manipulación, las bacterias no son siempre la mejor elección para producir proteínas humanas. Algunas de éstas no son funcionales si no están glicosiladas, es decir, si no se añaden azúcares a la cadena de aminoácidos, y este proceso no lo pueden llevar a cabo las bacterias. En estos casos se utilizan levaduras transgénicas, que sí son capaces de glicosilar. La producción de levaduras transgénicas implica también el empleo de plásmidos, siendo la levadura Saccharomyces cerevisiae (responsable, entre otros procesos, de la fermentación del pan) la especie más empleada. 3.3. Aplicaciones de los microorganismos transgénicos 3.3.1. Investigación Los microorganismos transgénicos son una herramienta de fundamental importancia en investigación. La introducción en bacterias de plásmidos que contienen un gen concreto a estudiar se realiza de forma rutinaria en los laboratorios, ya sea con el objeto de tener un stock de dicho gen (mediante el crecimiento de colonias que permiten tener gran cantidad de células que lo contienen) o para expresar una proteína de interés. Estas bacterias transgénicas ayudan a los científicos a entender mejor algunos procesos bioquímicos, la regulación de genes y su función. 3.3.2. Producción de proteínas en medicina Como ya se ha comentado, se han desarrollado bacterias E.Coli capaces de producir insulina humana, imprescindible para pacientes diábeticos. Antes del empleo de bacterias transgénicas, la insulina se obtenía de vacas y cerdos, pero, como su estructura difería ligeramente de la variedad humana, en algunos casos provocaba una reacción alérgica. Las bacterias transgénicas han eliminado este problema. Asimismo, la levadura Saccharomyces cerevisiae se ha modificado genéticamente para obtener insulina humana. También se han desarrollado bacterias transgénicas para producir la hormona del crecimiento, que se emplea para tratar a niños con enanismo. Otros usos en medicina de los microorganismos transgénicos son la producción de vacunas, anticuerpos, etc 3.3.3. Bioremediación Existen microorganismos capaces de utilizar como nutrientes compuestos tóxicos o peligrosos, como hidrocarburos, detergentes, bifenilos policlorados, etc, de forma que su metabolismo los convierte en productos inocuos para el medio ambiente. El empleo de organismos vivos para degradar residuos se conoce como bioremediación. La mayoría de aplicaciones biotecnológicas aplicadas al medio ambiente utilizan microorganismos naturales, pero se están desarrollando microorganimos transgénicos para eliminar materiales difíciles de degradar. Por ejemplo, bacterias Pseudomonas transgénicas son capaces de degradar compuestos polihalogenados. La investigación en este campo busca los enzimas presentes en microorganismos naturales que son eficientes en el tratamiento de compuestos tóxicos y determinar como pueden mejorarse mediante ingeniería genética. 3.3.3. Industria alimentaria Los microorganismos modificados genéticamente se emplean en la industria alimentaria para producir aditivos alimentarios como edulcorantes artificales y aminoácidos con el proposito de incrementar la eficiencia y reducir su coste. Otros productos de estos microorganismos son enzimas recombinantes que se emplean en panadería, producción de cerveza, producción de queso (por ejemplo, quimosina). También se aplican en procesos de fermentación, como por ejemplo el empleo de levaduras transgénicas para desarrollar el sabor y aroma en la industria de la cerveza.
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3.1.