Naturarchives

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Artículos científicos y divulgativos & actividades y materiales didácticos de Biología y Geología para alumnos de la ESO y Bachillerato.

sábado, 1 de agosto de 2015

Análisis del ADN como técnica forense.

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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