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SONDAS DE ÁCIDOS NUCLEICOS EN LA BIOTECNOLOGÍA
La Ingeniería en Biotecnología es la rama de la
ingeniería que se ocupa de la aplicación tecnológica de los
sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados
para la creación o modificación de productos o procesos
para un uso específico. Para ello, la ingeniería
biotecnológica hace uso de las ciencias naturales (como la
química y la física), las matemáticas y otras disciplinas
especializadas resultado de la combinación de éstas (por
ejemplo la bioquímica, bioingeniería y la
biotecnología.
Las sondas de ácido nucleico son nuevas y
poderosas herramientas aportadas por la
biotecnología que se emplean tanto en la
investigación básica como para diagnosticar
enfermedades, por ejemplo, ciertas patologías
hereditarias. La posibilidad de utilizarlas con
el fin de detectar diversos agentes patógenos,
sea en el ser humano, en plantas o animales, ya
ha tenido importantes repercusiones
económicas. Baste citar su uso para controlar
plagas agrícolas y para seleccionar semillas
sanas, libres de viroides o virus.
Las sondas de ácidos nucleicos son fragmentos de
ácido desoxirribonucleico (ADN) o de ácido
ribonucleico (ARN) marcados con algún elemento
que les permite revelar, mediante una señal, su
presencia. Estos fragmentos pueden cumplir su
tarea como sondas debido a que tienen la
capacidad de unirse a fragmentos
complementarios eventualmente presentes en la
muestra que se desea analizar. La descripción de la
estructura de los ácidos nucleicos nos llevará a
comprender hasta qué punto es inherente a ellos el
unirse a un complemento.
El uso de las sondas se basa en el descubrimiento,
realizado en la década del 60, de que es posible
hibridar ácidos nucleicos en función de la
complementariedad de sus secuencias de nucleótidos.
Puestas en contacto dos soluciones de ácidos nucleicos
(una que se desea analizar y otra, cuya composición es
conocida por los investigadores, que actúa como
sonda), se realizará un reconocimiento muy específico
de secuencias complementarias eventualmente
presentes en la solución que se analiza: las sondas
reconocerán, si las hubiera, las secuencias
complementarias que se desea identificar, se unirán a
ellas y revelarán su presencia mediante la marca de la
que son portadoras.
Las sondas de ácido nucleico se utilizan
habitualmente siguiendo un procedimiento
que consta de los siguientes pasos: extracción
de los ácidos nucleicos de una suspensión
celular; separación por digestión con enzimas
adecuadas y electroforesis en gel de agarosa;
transferencia (blotting) a una membrana de
soporte de nitrocelulosa o nylon e hibridación
sobre la membrana con la sonda marcada.
Debido a las posibilidades de conocerla
secuencia del ADN que se ha de utilizar
como sonda o la secuencia de amino ácidos
de la proteína cuyo gene se desea identificar,
en la actualidad resulta posible sintetizar
oligonucleótidos (grupos de entre quince y
cuarenta nucleótidos colocados de acuerdo a
un orden conocido) que se pueden marcar
mientras son producidos. Estas estrategias
de producción de las sondas tienen una gran
flexibilidad y permiten cubrir buena parte de
los requerimientos actuales.
Las mayores o menores dificultades que ofrecen los
ácidos nucleicos-blanco para ser analizados mediante
el empleo de sondas se relacionan con los obstáculos
que pudieran existir para llegar hasta ellos. En el caso
de los viroides, el ácido nucleico está libre (no se
encuentra asociado con proteínas) y por lo tanto son
de fácil acceso. No sucede lo mismo con los virus, las
bacterias y las células eucariotas (células con núcleo,
componentes de los seres vivos pluricelulares, tanto
animales como vegetales): los virus están constituidos
por ADN o ARN rodeados por una especie de cápsula
(cápside) proteica y el ácido nucleico de bacterias y
células eucariotas aparece en mezclas muy complejas
o asociado con otras proteínas.
