Promesas y plasmagenes

LAS células son pequeñísimas. Unas 500 células de tamaño medio caben en el punto final de esta oración. Sin embargo, cada una de esas células contiene generalmente todo el ADN que se necesita para construir una criatura viviente como usted.

Es obvio que si las células son pequeñas, las moléculas de ADN tienen que ser, de hecho, muy diminutas. Parece que son filamentos largos y torcidos, tan largos que si todas las moléculas de ADN de nuestro cuerpo se unieran extremo con extremo, ¡se extenderían de ida y vuelta al Sol muchas veces! Pero los filamentos son finísimos, pues tienen un espesor de solo 1/400.000 de milímetro.

Estos largos y delgados filamentos de ADN tienen que ser acomodados dentro de las células, y el único modo en que tienen cabida es torcidos en líos muy compactos. Esto dificulta la tarea de los científicos de hallar las zonas específicas de las moléculas de ADN en que se interesan en particular, los genes. Los científicos no pueden sencillamente poner una célula bajo un microscopio, hallar el gen que desean y entonces extraerlo con pinzas para colocar otro gen en su lugar.

Los plasmagenes al rescate

Pero resulta que a menudo las bacterias contienen algunas moléculas de ADN con las cuales es más fácil trabajar. Estas hebras de ADN se hallan más o menos independientes del resto del ADN en las bacterias y forman roscas aisladas que pasan fácilmente de una bacteria a otra. A estas hebras se les llama plasmagenes. Hasta este momento los plasmagenes son la clave para el empalme de genes.

El empalme de genes no es tan fácil en el caso de plantas y animales porque sus células no contienen plasmagenes, y sus sistemas reguladores genéticos son mucho más complicados. Pero los científicos tienen la esperanza de que pronto sea posible efectuar esta clase de empalme. Si tienen éxito, entonces podrán poner en las plantas genes de bacterias que fijan el nitrógeno en el terreno, de modo que no sea necesario añadir abono nitrogenado al suelo. También esperan que algún día puedan curar enfermedades de causa genética, como la anemia causada por glóbulos rojos en forma de hoz, mediante el reemplazo de los genes defectuosos en los seres humanos.

“Se está perfeccionando una [bacteria] que puede recobrar el petróleo, mientras que se están programando otras para extraer metales de debajo de la superficie del suelo,” según escribió para la revista Leaders Drummond C. Bell, presidente de una compañía de destiladores y química. “La nueva frontera ya ha producido, o está a punto de producir, insulina humana para combatir la diabetes; interferón, hecho de células humanas, para combatir el cáncer; y vacunas para combatir enfermedades como la hepatitis y la malaria o paludismo; también hormonas para curar el enanismo y la hemofilia, además de otras hormonas que aceleren el crecimiento del ganado vacuno y porcino. Los descubrimientos que están en progreso también incluyen una clase de azúcar con un alto contenido de fructosa y pocas calorías, plantas que puedan producir su propio fertilizante del aire, una variedad de trigo que contenga el doble de la cantidad de proteína que contienen otras variedades de trigo comunes, y otra clase de trigo que solo necesite la décima parte del agua que requiere el trigo que se cultiva hoy día.”

Además, ya se afirma que mediante el empalme de genes se ha producido una vacuna eficaz e innocua que combate una enfermedad que afecta al ganado en la boca y las patas.—Time, 29 de junio de 1981.

Con razón el empalmar genes se ha convertido de súbito en un gran negocio. Pero este cambio de la mesa del laboratorio a la línea de producción tiene alarmadas a algunas personas. ¿Por qué?

¿Cómo se empalma un gen?

SUPONGA que usted quisiera empalmar un gen. ¿Cómo lo haría? Primero necesitaría el gen, una sección de ADN que contenga la “clave,” o el “dibujo maestro,” para una proteína específica. Actualmente hay disponibles “máquinas de genes” que sintetizan genes simples de sustancias químicas inertes. De tratarse de genes más complejos, usted quizás tendría que localizarlos y aislarlos en el ADN de células vivas.

Luego necesitaría un plasmagén y una sustancia química especial llamada enzima de restricción, la cual cortaría el plasmagén en el punto correcto y dejaría expuestos “extremos pegajosos” para efectuar el empalme.

Probablemente usted también tendría que asegurarse de que su nuevo gen estuviera correctamente adherido al gen especial que funciona como “mecanismo activador” para el gen que usted desea empalmar. De otro modo, puede que su nuevo gen nunca funcione. Después de todo, ni el plasmagén ni la bacteria en la que usted está colocándolo tienen necesidad alguna del nuevo gen. El gen no está haciendo nada en beneficio de ellos; por eso, ¿por qué debería la bacteria perder tiempo y energía produciendo lo que el gen pide por lo que hay en su “programa”?

La idea de un “mecanismo activador” es engañar a las bacterias de modo que piensen que están produciendo algo que necesitan, cuando en realidad están produciendo algo que usted necesita. A estos mecanismos se les llama “genes reguladores.”

Ahora junte el gen regulador en combinación con el nuevo gen y mézclelos con muchos plasmagenes pegajosos. Algunos plasmagenes se engancharán a los nuevos genes y de nuevo tomarán forma de rosca. Entonces ponga los plasmagenes “empalmados” en un recipiente donde haya muchas bacterias, y algunas de éstas absorberán algunos plasmagenes. Comúnmente las bacterias intercambian los plasmagenes. Por ejemplo, los plasmagenes generalmente están donde puedan conseguir nuevos genes que los inmunicen a los antibióticos.

Si todo ha salido bien, por lo menos algunas bacterias habrán absorbido plasmagenes con los nuevos genes introducidos por usted, y por lo menos algunos plasmagenes estarán operando dentro de las bacterias, usando los ribosomas y otros “obreros” de éstas para producir lo que usted quiere producir. Cada bacteria se ha convertido en una diminuta “fábrica” al servicio de usted. Pero esta fábrica tiene la ventaja especial de que se reproduce. Las bacterias se dividen y producen más bacterias, en todas las cuales está el gen especial introducido por usted, y todas las cuales producen la proteína que usted desee.