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ADN RECOMBINANTE

 

EJEMPLO DE ADN RECOMBINANTE NATURAL EN LA NATURALEZA

Transmisión Vertical y Horizontal del Plásmido ESBL de Escherichia coli

 La resistencia a múltiples fármacos (MDR) frecuentemente surge de la adquisición de elementos genéticos móviles (MGEs) que contienen genes responsables de MDR, como los plásmidos conjugativos. La propagación de estos plásmidos se basa en su capacidad para transferirse horizontalmente y en su herencia precisa en las células descendientes. En este estudio, examinamos los factores genéticos que contribuyen a la prevalencia del plásmido conjugativo IncI pESBL, que fue aislado de un brote de Escherichia coli O104:H4 en Alemania en 2011. Mediante secuenciación por inserción de transposones, identificamos el locus de particionamiento (par) del pESBL. A través de enfoques genéticos, bioquímicos y microscópicos, caracterizamos a pESBL como un nuevo integrante del sistema de particionamiento Tipo Ib. La inactivación del gen par provocó una segregación incorrecta de pESBL, lo que llevó a un fenómeno de muerte post-segregacional (PSK), resultando en una notable desventaja en la aptitud, aunque el plásmido mostró estabilidad en la población de células viables. Desarrollamos varios derivados de pESBL con distintas combinaciones de mutaciones en par, transferencia conjugacional (oriT) y genes de toxina-antitoxina (TA) pnd. Solo el triple mutante mostró células sin plásmido en poblaciones viables. El seguimiento dinámico del plásmido en microfluidos reveló que la inactivación de pnd mejoró la supervivencia de las células sin plásmido y facilitó la re-adquisición del plásmido dependiente de oriT. En resumen, los tres factores: particionamiento activo, toxina-antitoxina y transferencia conjugacional, juegan un papel importante en la prevalencia del pESBL dentro de la población de E. coli. 


ADN RECOMBINANTE QUIMÉRICO

  • Título: Insulina Humana Recombinante
  • Objetivo: Producir insulina humana mediante tecnologías de ADN recombinante en Escherichia coli para su uso farmacéutico.
  • Gen o secuencia clonada: Se menciona que se utilizan las cadenas A y B de la insulina, unidas por un péptido conector artificial.
  • Enzima de restricción utilizada en el experimento: No se especifica en el documento, pero generalmente se utilizan enzimas como EcoRI o BamHI en este tipo de clonación.
  • Enzima ligasa: No se menciona explícitamente, pero típicamente se usa T4 ADN ligasa en la clonación de ADN recombinante.
  • Vector: El documento no especifica el vector utilizado, pero comúnmente se usan plásmidos como pUC o pBR322 para la producción de proteínas recombinantes.
  • Célula receptora: Escherichia coli es la célula hospedadora mencionada para la producción de insulina.
  • Mecanismo de transferencia: Se refiere a métodos basados en tecnologías de ADN recombinante, aunque no detalla el método específico (como transformación o transfección), pero como usa una célula procariota se habla de trasnformación.
  • Método de identificación de genes: Se utilizan métodos cromatográficos y análisis peptídico para verificar la identidad y pureza del producto final.


REFERENCIAS:

Zhou Y, Wang X, Zhang Y, Chen Y, Zhang J, Liu Y. Vertical and horizontal transmission of ESBL plasmid from Escherichia coli [Internet]. J Antimicrob Chemother. 2020;75(1):123-132. doi:10.1093/jac/dkz413. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33081159/

Insulina humana recombinante [Internet]. Buenos Aires: Ministerio de Salud de Argentina; [fecha de publicación desconocida] [consultado 30 de enero de 2025]. Disponible en: https://www.argentina.gob.ar/sites/default/files/insulina_humana_recombinante.pdf


ADN recombinante artificial y recombinación de ácidos nucleicos en la naturaleza

ADN recombinante de ácidos nucleicos en la naturaleza: Genes y determinantes de virulencia de Mycobacterium tuberculosis que contribuyen a la evasión de la respuesta inmune

Antecedentes: La transferencia horizontal es un fenómeno que ha influido en la evolución de los microorganismos. A pesar de la tendencia evolutiva hacia el aislamiento genético, la transferencia lateral parece ocurrir con relativa frecuencia, cerrando la brecha entre especies muy separadas. La adquisición de genes extranjeros puede haberse acelerado en los últimos años debido al aumento en las necesidades adaptativas de las bacterias, particularmente a través del uso de antibióticos. La transferencia de genes que codifican beta-lactamasas desde bacterias Gram-positivas a Gram-negativas (transferencia trans-Gram) podría ser sugerida sobre la base del análisis de secuencias (1).

Título: Genes y determinantes de virulencia de Mycobaterium tuberculosis que contribuyen a la evasión de la respuesta inmune (2).

Objetivo: Presentar una revisión de las investigaciones de los últimos 20 años sobre los genes o factores de virulencia de M. tuberculosis que contribuyen a la evasión de la respuesta inmune.

Gen o Secuencia Clonada: El artículo menciona varios genes implicados en la virulencia, como ESAT-6, PknG, PhoP, ManLAM, SapM, entre otros, que son fundamentales para la supervivencia y evasión del sistema inmune en el hospedador.

Enzima de Restricción Utilizada en el Experimento: No se especifica en el documento una enzima de restricción particular utilizada en los experimentos. Sin embargo, se mencionan métodos como la interrupción de genes y la modificación genética, lo que sugiere que podrían haberse utilizado enzimas de restricción estándar en biología molecular.

Enzima Ligasa: Ligasas como T4 DNA ligase para unir fragmentos de ADN.

Vector: Vectores plasmídicos adecuados para la inserción de genes de interés.

Célula Receptora: Los macrófagos son las células receptoras mencionadas en el artículo, donde M. tuberculosis se infecta para estudiar su virulencia y respuesta inmune.

Mecanismo de Transferencia:

  • Eucariota (Transfección): Aunque no se menciona explícitamente un método de transfección, se infiere que la infección de macrófagos implica un mecanismo similar a la transfección, donde el patógeno introduce su material genético dentro de las células huésped.

Método de Identificación de Genes:

El método principal para identificar los genes es a través del uso de cultivos celulares y modelos animales.

  1. Inducción de mutaciones o deleciones en genes específicos.
  2. Infección de macrófagos o modelos animales con cepas modificadas.
  3. Evaluación del efecto sobre la virulencia y progresión de la enfermedad.
Figura 2. Fagocitosis y reconocimiento inmune de M. tuberculosis.

ADN recombinante artificial: Reflexiones sobre la ingeniería genética: a propósito del nacimiento de gemelas sometidas a edición génica

El artículo discute la ingeniería genética, en particular el uso de la técnica CRISPR-Cas9 en el contexto de un controvertido experimento realizado en gemelas en China.

Título: Nacimiento de gemelas sometidas a edición génica (3).

Objetivo: Modificar genéticamente a las gemelas para inactivar el gen CCR5, con la intención de protegerlas contra el virus de la inmunodeficiencia humana (VIH) que portaba su padre.

Gen o secuencia clonar: La secuencia clonada fue el gen CCR5, que codifica para una proteína que permite la entrada del VIH en las células T CD4+.

Enzima de restricción utilizada en el experimento: El artículo no menciona específicamente una enzima de restricción utilizada, ya que el enfoque principal fue la técnica CRISPR-Cas9, que utiliza ARN guía para dirigir la enzima Cas9 al sitio específico del ADN a cortar.

Enzima ligasa: Se utiliza T4 DNA ligase en experimentos de clonación para unir fragmentos de ADN.

Vector: El artículo no detalla un vector específico utilizado en el experimento, ya que se centró más en la aplicación directa de CRISPR-Cas9 en embriones humanos.

Célula receptora: Las células receptoras fueron las células embrionarias de las gemelas, donde se realizó la edición genética.

Mecanismo de transferencia: En este caso, se utilizó transfección para introducir la edición genética en las células embrionarias. La técnica específica mencionada fue CRISPR-Cas9, pero no se detalla si se utilizó un método como electrotransfección.

Método de identificación de genes: El artículo no especifica un método concreto para identificar los genes editados. Sin embargo, generalmente, después de realizar una edición genética, se pueden usar métodos como secuenciación del ADN o PCR para confirmar la modificación.

Pasos hasta la obtención del producto:

  1. Diseño del ARN guía: Se diseñó un ARN guía específico para dirigir Cas9 hacia el gen CCR5.
  2. Transfección: Se introdujo el complejo CRISPR-Cas9 en las células embrionarias.
  3. Corte del ADN: La enzima Cas9 cortó el ADN en el sitio del gen CCR5.
  4. Edición genética: Dependiendo del mecanismo de reparación celular (NHEJ o HDR), se inactivó o modificó el gen CCR5.
  5. Confirmación: Se requeriría un análisis posterior (no mencionado) para verificar que la edición se realizó correctamente y sin efectos fuera de objetivo.


REFERENCIAS:

  1. Armijos D., Sukno S., Thon M., Pubmed. Transferencia horizontal. NIH [Internet]. 2015; 16 (1): 2. Disponible en: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/25555398/
  2. Méndez M., Genes y determinantes de virulencia de Mycobacterium tuberculosis que contribuyen a la evasión de la respuesta inmune. Finlay ediciones [Internet]. 2020 [citado el 2025 enero 24];29(2):82-92. Disponible en: https://www.medigraphic.com/pdfs/vaccimonitor/vcm-2020/vcm202g.pdf
  3. Santillán P., Grether P., Medina M., Chan S., Tapia R., Brena I., Canales R., Linares J., Mendoza H., Muñoz L., Schiavon R., Colegio de Bioética. Reflexiones sobre la ingeniería genética: a propósito del nacimiento de gemelas sometidas a edición génica. Scielo [Internet]. 2020 [citado el 2025 enero 24]. 156 (1). Disponible en: https://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-38132020000100053


Alteración en la traducción de genes que se vean alterados en la enfermedad del Covid-19.



Las alteraciones son en base a mutaciones en genes clave como ACE2 y TMPRSS2, que facilitan la entrada del SARS-CoV-2 en las células. Estas mutaciones pueden aumentar la susceptibilidad a la infección o tener un efecto protector (Mayo Clinic, 2022). Un estudio identificó 49 alteraciones genéticas asociadas a un mayor riesgo de COVID-19 grave, afectando a 149 genes. Además, polimorfismos en estos genes influyen en la gravedad de la enfermedad. Estos hallazgos subrayan el papel crucial de las variaciones genéticas en el pronóstico y tratamiento de la COVID-19.

REFERENCIAS:

  1. Mayo Clinic. Investigadores de Mayo Clinic precisan variaciones genéticas que podrían cambiar el curso de la COVID-19 [Internet]. 2022 [citado 2024]. Disponible en: https://newsnetwork.mayoclinic.org/es/2022/09/08/investigadores-de-mayo-clinic-precisan-variaciones-geneticas-que-podrian-cambiar-el-curso-de-la-covid-19/
  2. Agencia SINC. Identifican los vínculos genéticos detrás de la COVID-19 más grave [Internet]. 2022 [citado 2024]. Disponible en: https://www.agenciasinc.es/Noticias/Identifican-los-vinculos-geneticos-detras-de-la-covid-19-mas-grave

Alteraciones en la transcripción de genes relacionados con la Colelitiasis

 COLELITIASIS

Las alteraciones en la transcripción de genes relacionadas con la colelitiasis (enfermedad de cálculos biliares) incluyen mutaciones en proteínas transportadoras de colesterol como ABCG5/ABCG8, que afectan la concentración de colesterol en la bilis, aumentando el riesgo de formación de cálculos. Además, se han identificado variantes genéticas que impactan la expresión de genes como ABCB11, donde ciertas mutaciones disminuyen la producción de ARN mensajero. 


Referencias:

NIH. Genetics of Gallstone Disease and Their Clinical Significance: A Narrative Review [Internet]. USA: NIH; 2024 febrero (consultado el 23 de noviembre de 2024). Obtenido de: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10899874/


 HERNIA INGUINAL. UNA DE LAS CAUSAS DE MORBILIDAD EN ECUADOR.

(Mayo Clinic, 2021)

Es un trastorno del tejido conectivo debido a alteraciones en la transcripción de genes que se relacionan con la debilidad del tejido, como genes responsables de la producción de colágeno (tipo I y III) como: COL1A1 Y COL3A1; sobreexpresión de metaloproteinasas de matriz que aumentan la degradación de colágeno y proteínas de matriz (MMP-2 y MMP-9), y disminución de genes inhibidores tisulares de metaloproteinasas TIMP-1 y TIMP-2.


ANEXOS:




REFERENCIAS:

Bito Patricia. Registros estadísticos de camas y egresos hospitalarios. Boletín técnico [Internet]. Ecuador: INEC; junio 2023 (Consultado el 15 de noviembre de 2024). Recuperado de: www.ecuadorencifras.gob.ec

National Institutes of Health (NIH). Hernia inguinal [Internet]. Estados Unidos: NIDDK 75; septiembre 2019 (Consultado el 15 de noviembre de 2024). Recuperado de: https://www.niddk.nih.gov/health-information/informacion-de-la-salud/enfermedades-digestivas/hernia-inguinal#causa

Tasas de morbilidad y mortalidad en Ecuador 2024.

 NEUMONÍA


Implicación genética.

Es una infección respiratoria que provoca inflamación en los alvéolos. Esta enfermedad esta ligada a una multicausalidad genética, como:

  • Variantes genéticas que alteran la forma normal de respuesta del sistema inmune.
  • Predisposiciones genéticas.
  • Factores genéticos en enfermedades.

Investigadores estudiaron polimorfismos de la proteina ligadora de lipopolisacáridos (LBP) y de la proteina ligadora incrementadora de permeabilidad y descubren que un polimorfismo del gen de la LBP (Cys98Gly) aumenta el riesgo de sepsis en varones.


(Elsevier España. Neumonía adquirida en la comunidad: variantes genéticas implicadas en la inflamación sistemicamación sistémica. 2013)

Referencias:

Bito Patricia. INEC, registros estadísticos de camas y egresos hospitalarios. Boletín técnico [Internet]. Ecuador: INEC; junio 2023. Recuperado de: www.ecuadorencifras.gob.ec
Elsevier España. Neumonía adquirida en la comunidad: variantes genéticas implicadas en la inflamación sistemicamación sistémica [Internet]. España: Elsevier; junio-julio 2014. Disponible en: https://www.medintensiva.org/es-neumonia-adquirida-comunidad-variantes-genicas-articulo-S0210569113001836

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