Análisis del ADN como técnica forense.
Miguel Ibáñez Artica.
Actividad para
la asignatura “Cultura Científica” 1º Bachillerato (Instituto Bidebieta, San
Sebastián).
Una actividad
práctica para realizar en el aula, que simula el estudio del ADN como prueba
forense, se realiza siguiendo estas pautas.
Procedimiento:
1.-
Seleccionar unas revistas de tamaño
similar (tantas como el nº de alumnos), una repetida y las restantes
diferentes.
2.- En la
revista repetida se corta una página y se sacan varias fotocopias que se
guardan. Se vuelve a colocar la hoja cortada en su sitio, y esta revista se la
queda el profesor.
3.- En clase
se reparten a los alumnos las restantes revistas al azar. Se pide que guarden
la revista que les ha tocado. Se explica que las letras de cada revista son la
secuencia de nucleótidos de su propio ADN.
4.- Aparece el
muerto (Figura 1)
5.- En el cuchillo que tiene clavado
aparece un pelo del asesin@.
6.- Se saca el ADN del pelo (que es la
revista repetida que el profe tiene guardada).
7.- Con unas tijeras que cortan por
determinado sitio (Encima de restricción); se simula que se corta una página
(en realidad ya la hemos cortado antes).
8.- Se coloca esa página en una bandeja y
se simula que se añade “letras” y una encima ADN polimerasa.
9.- En la bandeja, junto con la hoja
original “aparecen” las fotocopias de esa hoja. Hemos clonado el fragmento de
ADN para facilitar su estudio.
10.- Se reparten las hojas a los alumnos y
se les pide que identifiquen a ver si en su revista aparece esa hoja en
concreto.
11.- El alumn@ que tenga en su revista
esa hoja ES EL O LA ASESIN@!
Además de la aplicación de esta
metodología para buscar asesinos o demostrar paternidades, las encimas de
restricción son las “tijeras” en la Ingeniería Genética y constituyen la
primera fase en un proceso en el que “cortamos” un gen de un sitio y lo
colocamos en otra célula, incluso en una especie vegetal o animal diferente
(transgénicos).
La Ingeniería
Genética consiste la manipulación del ADN. En este proceso son muy importantes
las llamadas enzimas de restricción, producidas por varias bacterias. Estas
enzimas tienen la capacidad de reconocer una secuencia determinada de
nucleótidos y extraerla del resto de la cadena. Esta secuencia, que se denomina
Restriction Fragment Lenght Polymophism o RLPM, puede volver a colocarse con la
ayuda de otra clase de enzimas, las ligasas. Análogamente, la enzima de
restricción se convierte en una "tijera de ADN", y la ligasa en el
"pegamento". Por lo tanto, es posible quitar un gen de la cadena
principal y en su lugar colocar otro.
Aparición
de la Ingeniería Genética, o la técnica de “romper” y “pegar”.
En 1953 se descubrió el fenómeno
llamado de restricción: ciertos fagos (virus bacterianos) que parasitan la
bacteria E. coli podían desarrollarse
en ciertas cepas de esta bacteria, pero no podían hacerlo en otras (se dice que
están "restringidos" en determinadas cepas).
A finales de los
60, Werner Arber, en Basilea, descubre las enzimas
de restricción responsables de ese fenómeno: la cepa de bacteria
restrictiva produce unas endonucleasas ("enzimas de restricción, o
restrictasas") que rompen el ADN del fago parásito.
Esas primeras
enzimas de restricción eran inespecíficas en cuanto al sitio del ADN donde
cortaban, pero en 1970 Hamilton O. Smith, en Baltimore, descubre un nuevo tipo
de enzima de restricción totalmente específica: capaz de reconocer una
determinada secuencia de ADN, de unos pocos pares de bases, y de cortar en
ambas cadenas en lugares concretos.
1972, Mertz y
Davis añadieron a una mezcla de ADN de diferentes orígenes una enzima
ADN-ligasa, procurando que se reparasen los enlaces fosfodiéster. Y esto les
hizo darse cuenta de que podían constituir la base para la producción de
moléculas recombinantes in vitro, con material genético de diferentes especies.
Pero este ADN
recombinante, generado en el tubo de ensayo, es inerte, no es más que una
macromolécula híbrida que por sí sola no hace nada. Si queremos que el ADN
recombinante haga algo, hay que introducirlo en células vivas que sean capaces
de expresar su información genética.
Esto nos lleva ya
a la idea de lo que es la Ingeniería Genética: la formación in vitro de nuevas combinaciones de material genético, por
medio de la inserción de un ADN de interés en un vehículo genético (vector),
de modo que tras su introducción en un organismo huésped, el ADN híbrido
(recombinante) se pueda multiplicar, propagar, y eventualmente expresarse.
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