Clonación Molecular: Creando Copias Idénticas de ADN

Si el ADN recombinante es como combinar piezas de Lego, la clonación molecular es como hacer fotocopias idénticas de una pieza específica. Es una técnica esencial en la biotecnología que nos permite obtener millones de copias de un fragmento de ADN de interés.

No confundamos la clonación molecular con la clonación reproductiva (como la oveja Dolly), que implica crear un organismo genéticamente idéntico. La clonación molecular se refiere específicamente a la creación de múltiples copias idénticas de una molécula de ADN, como un gen o un fragmento de ADN (Curtis et al., 2022).

¿Por Qué Queremos Clonar Moléculas de ADN?

Piénsenlo de esta manera: si quieren estudiar un libro muy raro o una página específica de ese libro, y solo tienen una copia, es difícil trabajar con ella. Pero si tienen miles o millones de copias, pueden analizarla a fondo, hacer experimentos con ella y entenderla mejor. En genética, clonar ADN nos permite:

• Estudiar genes específicos: Conocer su secuencia, dónde se expresan y cuál es su función.
• Producir proteínas: Si clonamos un gen que codifica para una proteína (como la insulina o una vacuna), podemos hacer que las bacterias o levaduras produzcan esa proteína en grandes cantidades para uso médico o industrial (Griffiths, 2008).
• Preparar ADN para otras técnicas: El ADN clonado es la base para la secuenciación, la edición genética (como CRISPR) y la creación de organismos transgénicos.
• Terapia génica: Insertar genes funcionales en células de pacientes para corregir defectos genéticos.

El Proceso Básico de la Clonación Molecular

El proceso de clonación molecular comparte muchos pasos con la tecnología del ADN recombinante, ya que la creación de un ADN recombinante es, a menudo, el primer paso para la clonación:

1. Obtener el Fragmento de ADN de Interés: Primero, se aísla el gen o fragmento de ADN que se desea clonar. Esto puede hacerse a partir de un genoma completo, o sintetizándolo en el laboratorio (Pierce, 2016).
2. Selección de un Vector de Clonación: Se elige un vector de clonación, que es una molécula de ADN capaz de replicarse de forma independiente dentro de una célula huésped. Los plásmidos bacterianos son los vectores más utilizados debido a su pequeño tamaño, facilidad de manipulación y capacidad para replicarse de forma autónoma (Solomon et al., 2021). Los vectores tienen características clave:
   • Sitio de clonación múltiple (MCS): Una región con varios sitios de reconocimiento para enzimas de restricción, lo que facilita la inserción de diferentes fragmentos de ADN.
   • Gen de resistencia a antibióticos: Permite seleccionar las bacterias que han tomado el plásmido.
   • Origen de replicación (Ori): Una secuencia que permite al plásmido replicarse dentro de la célula huésped.
3. Corte y Ligación: Tanto el fragmento de ADN de interés como el vector se cortan con las mismas enzimas de restricción. Luego, la enzima ADN ligasa une el fragmento al vector, creando una molécula de ADN recombinante (Curtis et al., 2022).
4. Transformación de la Célula Huésped: La molécula de ADN recombinante (el plásmido con el fragmento insertado) se introduce en una célula huésped, generalmente una bacteria Escherichia coli. Las bacterias son "transformadas" para que puedan captar el ADN externo.
5. Selección de Células Transformadas: Las bacterias que han incorporado el plásmido se seleccionan, típicamente cultivándolas en un medio con el antibiótico al que el plásmido confiere resistencia (Ramos et al., 2016). Solo las bacterias con el plásmido crecerán.
6. Amplificación (Copias Múltiples): Una vez seleccionadas, las bacterias se cultivan en grandes volúmenes. A medida que las bacterias se dividen, también lo hace el plásmido, generando millones de copias idénticas del fragmento de ADN clonado.

La Base para la Biotecnología Moderna

La clonación molecular es la técnica base para casi toda la ingeniería genética. Sin la capacidad de crear múltiples copias de genes específicos, muchas de las aplicaciones que hoy damos por sentadas, desde la producción de medicamentos hasta la investigación fundamental, no serían posibles. Es la herramienta que nos permite trabajar con el ADN a gran escala. 

Referencias:
1.  Curtis, H., Barnes, N., Schnek, A., y Massarini, A. (2022). Biología en contexto social. Editorial Médica Panamericana.
2.  Griffiths A. J. (2008). Genética. McGraw Hill - Interamericana.
3.  Pierce B. (2016) Genética un enfoque conceptual. Editorial Médica Panamericana.
4.  Ramos M. A. et al. (2016). Biología y Geología 4 ESO. McGraw Hill Interamericana de España. 
5. Solomon E., Berg, L., y Martin, D. (2021). Conceptos Fundamentales de Biología. McGraw Hill.