Diferencia entre revisiones de «Ácido desoxirribonucleico»
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A pesar de todo, el proceso de trabajo ''hacia atrás'' desde el presente tiene limitaciones inherentes, razón por la cual otros investigadores tratan de elucidar el mecanismo evolutivo trabajando desde el origen de la Tierra en adelante. Dada suficiente información sobre la química en el cosmos, la manera en la que las sustancias cósmicas podrían haberse depositado en la Tierra, y las transformaciones que podrían haber tenido lugar en la superficie terrestre primigenia, tal vez podríamos ser capaces de aprender sobre los orígenes para desarrollar modelos de evolución ulterior de la información genética<ref name="Brenner2006">{{cita libro | autor = Brenner SA, Carrigan MA, Ricardo A, Frye F. | capítulo = Setting the stage: the history, chemistry and geobiology behind RNA | título = The RNA World, 3rd Ed. | año = 2006 | editorial = Cold Spring Harbor Laboratory Press | id = ISBN 0-87969-739-3}}[http://rna.cshl.edu/]</ref> (véase también el artículo sobre el [[origen de la vida]]).
== Técnicas comunes ==
El conocimiento de la estructura del ADN ha permitido el desarrollo de multitud de herramientas tecnológicas que explotan sus propiedades fisicoquímicas para analizar su implicación en problemas concretos: por ejemplo, desde [[análisis filogenético|análisis filogeńeticos]] para detectar similitudes entre diferentes [[taxón|taxones]], a la caracterización de la variabilidad individual de un paciente en su respuesta a un determinado [[fármaco]], pasando por un enfoque global, a nivel [[genómica|genómico]], de cualquier característica específica en un grupo de individuos de interés.
<ref name="griffiths">{{cita libro| autor = Griffiths, J .F. A. ''et al.'' | título = Genética | año = 2002 | editorial = McGraw-Hill Interamericana | id = ISBN 84-486-0368-0}}</ref>
Podemos clasificar las metodologías de análisis del ADN en aquellas que buscan su multiplicación, ya ''in vivo'', como la [[reacción en cadena de la polimerasa]] (PCR), ya ''in vitro'', como la [[clonación]], y aquellas que explotan las propiedades específicas de elementos concretos, o de genomas adecuadamente clonados. Es el caso de la secuenciación de ADN y de la hibridación con sondas específicas ("southern blot" y chips de ADN).
=== Tecnología del ADN recombinante ===
{{AP|ADN recombinante}}
La tecnología del ADN recombinante, piedra angular de la [[ingeniería genética]], permite propagar grandes cantidades de un fragmento de ADN de interés, el cual se dice que ha sido clonado. Para ello, debe introducirse dicho fragmento en otro elemento de ADN, generalmente un [[plásmido]], que posee en su secuencia los elementos necesarios para que la maquinaria celular de un hospedador, normalmente ''[[Escherichia coli]]'', lo replique. De este modo, una vez [[transformación (genética)|transformada]] la cepa bacteriana, el fragmento de ADN clonado se reproduce cada vez que aquella se divide.<ref name="watson">{{cita libro| apellidos = Watson| nombre = J, D.| coautores = Baker, T. A.; Bell, S. P.; Gann, A.; Levine, M. et Losick, R | título = Molecular Biology of the Gene | edición = Fifth edition | año = 2004 | editorial = Benjamin Cummings | ubicación = San Francisco | id = ISBN 0-321-22368-3}}</ref>
Para clonar la secuencia de ADN de interés, se emplean [[enzima]]s como herramientas de corte y empalme del fragmento y del vector (el plásmido). Dichas enzimas corresponden a dos grupos: en primer lugar, las [[enzima de restricción|enzimas de restricción]], que poseen la capacidad de reconocer y cortar secuencias específicas; en segundo lugar, la [[ADN ligasa]], que establece un [[enlace covalente]] entre extremos de ADN compatibles<ref name="griffiths" /> (ver sección [[#Nucleasas y ligasas|Nucleasas y ligasas]]).
=== Secuenciación ===
{{AP|Secuenciación de ADN}}
La secuenciación del ADN consiste en dilucidar el orden de los [[nucleótido]]s de un polímero de ADN de cualquier longitud, si bien suele dirigirse hacia la determinación de [[genoma]]s completos, debido a que las técnicas actuales permiten realizar esta secuenciación a gran velocidad, lo cual ha sido de gran importancia para proyectos de secuenciación a gran escala como el [[Proyecto Genoma Humano]]. Otros proyectos relacionados, en ocasiones fruto de la colaboración de científicos a escala mundial, han establecido la secuencia completa del ADN de muchos [[genoma]]s de [[animalia|animales]], [[plantae|plantas]] y [[microorganismo]]s.
El método de secuenciación de [[Sanger]] ha sido el más empleado durante el [[siglo XX]]. Se basa en la síntesis de ADN en presencia de [[didesoxinucleósido]]s, compuestos que, a diferencia de los desoxinucleósidos normales (dNTPs), carecen de un grupo hidroxilo en su extremo 3'. Aunque los didesoxinucleótidos trifosfatados (ddNTPs) pueden incorporarse a la cadena en síntesis, la carencia de un extremo 3'-OH imposibilita la generación de un nuevo enlace fosfodiéster con el nucleósido siguiente; por tanto, provocan la terminación de la síntesis. Por esta razón, el método de secuenciación también se denomina «de terminación de cadena». La reacción se realiza usualmente preparando un tubo con el ADN molde, la polimerasa, un cebador, dNTPs convencionales y una pequeña cantidad de ddNTPs marcados fluorescentemente en su base nitrogenada. De este modo, el ddTTP puede ir marcado en azul, el ddATP en rojo, etc. Durante la polimerización, se van truncando las cadenas crecientes, al azar, en distintas posiciones. Por tanto, se produce una serie de productos de distinto tamaño, coincidiendo la posición de la terminación debido a la incorporación del ddNTP correspondiente. Una vez terminada la reacción, es posible correr la mezcla en una [[electroforesis capilar]] (que resuelve todos los fragmentos según su longitud) en la cual se lee la fluorescencia para cada posición del polímero. En nuestro ejemplo, la lectura azul-rojo-azul-azul se traduciría como TATT.<ref>Sanger F, Coulson AR. ''A rapid method for determining sequences in DNA by primed synthesis with DNA polymerase. J Mol Biol.'' 1975 Mayo 25;94(3):441–448</ref><ref>Sanger F, Nicklen s, y Coulson AR, ''DNA sequencing with chain-terminating inhibitors'', Proc Natl Acad Sci U S A. 1977 Diciembre; 74(12): 5463–5467</ref>
=== Reacción en cadena de la polimerasa (PCR) ===
{{AP|Reacción en cadena de la polimerasa}}
La reacción en cadena de la polimerasa, habitualmente conocida como PCR por sus siglas en inglés, es una técnica de [[biología molecular]] descrita en [[1986]] por [[Kary Mullis]],<ref name="Bartlett & Stirling"> [http://biomed.humanapress.com/index.php?option=com_opbookdetails&task=chapterdetails&chapter_code=1-59259-384-4:3&category=biomedprotocols Bartlett & Stirling (2003)—A Short History of the Polymerase Chain Reaction. In: Methods Mol Biol. 226:3-6]</ref> cuyo objetivo es obtener un gran número de copias de un fragmento de [[ADN]] dado, partiendo de una escasa cantidad de aquél. Para ello, se emplea una [[ADN polimerasa]] termoestable que, en presencia de una mezcla de los cuatro [[desoxinucleótido]]s, un tampón de la fuerza iónica adecuada y los [[catión|cationes]] precisos para la actividad de la enzima, dos oligonucleótidos (denominados cebadores) complementarios a parte de la secuencia (situados a distancia suficiente y en sentido antiparalelo) y bajo unas condiciones de temperatura adecuadas, moduladas por un aparato denominado [[termociclador]], genera [[exponencial]]mente nuevos fragmentos de ADN semejantes al original y acotados por los dos cebadores.<ref name="watson" />
La PCR puede efectuarse como una técnica de punto final, esto es, como una herramienta de generación del ADN deseado, o como un método continuo, en el que se evalúe dicha polimerización a tiempo real. Esta última variante es común en la [[PCR cuantitativa]].<ref name="griffiths" />
=== Southern blot ===
{{AP|Southern blot}}
El método de «hibridación Southern» o «Southern blot» (el nombre original en el [[idioma inglés]]) permite la detección de una secuencia de ADN en una muestra compleja o no del ácido nucleico. Para ello, combina una separación mediante [[masa]] y [[carga]] (efectuada mediante una [[electroforesis en gel]]) con una hibridación con una sonda de ácido nucleico marcada de algún modo (ya sea con [[radiactividad]] o con un compuesto químico) que, tras varias reacciones, dé lugar a la aparición de una señal de [[color]] o [[fluorescencia]]. Dicha hibridación se realiza tras la transferencia del ADN separado mediante la electroforesis a una membrana de filtro. Una técnica semejante, pero en la cual no se produce la mencionada separación electroforética se denomina [[dot blot]].
El método recibe su nombre en honor a su inventor, el [[biólogo]] inglés [[Edwin Southern]].<ref>Southern, E.M. (1975): "Detection of specific sequences among DNA fragments separated by gel electrophoresis", ''J Mol Biol.'', 98:503-517. PMID 1195397</ref> Por analogía al método Southern, se han desarrollado técnicas semejantes que permiten la detección de secuencias dadas de ARN (método [[Northern blot|Northern]], que emplea sondas de ARN o ADN marcadas)<ref>{{cita publicación|autor=Alwine JC, Kemp DJ, Stark GR |título=Method for detection of specific RNAs in agarose gels by transfer to diazobenzyloxymethyl-paper and hybridization with DNA probes |revista=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. |volumen=74 |número=12 |páginas=5350-4 |año=1977 |pmid=414220 |doi= | doi = 10.1073/pnas.74.12.5350}}</ref> o de proteínas específicas (técnica [[Western blot|Western]], basada en el uso de [[anticuerpo]]s).<ref>{{cita publicación| autor= W. Neal Burnette | título= 'Western blotting': electrophoretic transfer of proteins from sodium dodecyl sulfate — polyacrylamide gels to unmodified nitrocellulose and radiographic detection with antibody and radioiodinated protein A | revista= Analytical Biochemistry | año= 1981 | mes= abril | volumen= 112 | número= 2 | páginas= 195-203 | issn = 0003-2697 | editorial= Academic Press | ubicación= United States | pmid = 6266278 | doi = 0.1016/0003-2697(81)90281-5 | url = http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6W9V-4DYTNJ8-1FB&_user=10&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=f45e0364aabbcacb8f4f75540e622fd0 | fechaaceso= 3-4-2008}}</ref>
=== Chips de ADN ===
{{AP|Chip de ADN}}
[[Archivo:Microarray2.gif|thumb|Microarray con 37.500 oligonucleótidos específicos. Arriba a la izquierda se puede apreciar una región ampliada del chip.]]
Los chips de ADN son colecciones de [[oligonucleótido]]s de ADN complementario dispuestos en hileras fijadas sobre un soporte, frecuentemente de cristal. Se utilizan para el estudio de mutaciones de genes conocidos o para monitorizar la expresión génica de una preparación de ARN.
== Aplicaciones ==
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