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Mis palabras
2°-3° Bachillerato (16-18 años)

Biotecnología

Biotechnology

La biotecnología corta el ADN con enzimas de restricción, une fragmentos con ligasa y amplifica con PCR. Las enzimas de restricción reconocen secuencias palindrómicas y dejan extremos cohesivos, y cada ciclo de PCR de desnaturalización, hibridación y extensión duplica el ADN. Insertar un gen en un vector y expresarlo en un huésped permite producir en masa sustancias como la insulina. Mueve el progreso de corte y el número de ciclos de PCR para ver cómo crece la amplificación.

Intro — Los genes pueden "editarse"
💡 Herramientas clave de la biotecnología
①Enzimas de restricción: "tijeras moleculares" que cortan ADN en sitios específicos
②PCR: "fotocopiadora molecular" que amplifica fragmentos de ADN millones de veces
③Ligasa: "pegamento molecular" que une ADN cortado
④Test PCR de COVID = amplifica ADN viral para detectarlo
⑤El ADN recombinante produce insulina, hormona del crecimiento, etc.
Enzimas de restricción — Tijeras moleculares
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🔍 Cómo funcionan las enzimas de restricción
①Reconocimiento de palíndromo: misma secuencia leída de arriba o abajo
②EcoRI: 5'-G|AATTC-3' / 3'-CTTAA|G-5'
③Corta cada hebra en posiciones distintas → extremos pegajosos (sticky)
④Los extremos pegajosos se aparean por complementariedad → unen fragmentos diferentes
⑤También existen enzimas de corte romo (blunt)
PCR — Amplificación génica
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Amplificación PCR
Cantidad de ADN = 2n (n = ciclos)
30 ciclos → ~1.000 millones de copias!
💡 Recuerda las 3 fases del PCR
①Desnaturalización (94°C): el calor separa la doble hélice
②Hibridación (55°C): los primers se unen a sitios específicos
③Extensión (72°C): la ADN polimerasa termoestable (Taq) sintetiza nueva hebra
④Estas 3 fases = 1 ciclo, normalmente 25–35 veces
⑤Test PCR COVID: ARN viral → ADNc → PCR → detección fluorescente
ADN recombinante y aplicaciones
Proceso de ADN recombinante
corte por enzima → inserción en vector (ligasa) → transformación del huésped
introducir el gen de interés en otro organismo para expresarlo
📐 Técnicas clave y aplicaciones
①Vector: típicamente un plásmido — se autorreplica en bacterias
②Transformación: la bacteria con gen externo lo expresa
③Producción masiva de insulina: gen humano insertado en E. coli
④Electroforesis en gel: separa ADN por tamaño (los más pequeños migran más rápido)
⑤Huella genética: secuencias STR repetidas que difieren entre individuos
Ejemplos y examen
Ejemplo 1
Si amplificas 1 molécula de ADN por PCR durante 10 ciclos, ¿cuántas copias resultan en teoría? (se duplica cada ciclo)
1
La PCR duplica el ADN en cada ciclo, así que tras n ciclos hay 2n veces más.
2
Para 10 ciclos, 210 = 1024, así que 1 molécula pasa a ser unas 1024.
▸ 210 = 1024 copias
La amplificación exponencial se dispara con más ciclos: unos 1 millón a los 20 ciclos y unos 1000 millones a los 30.
Ejemplo 2
Tras cortar dos ADN distintos con la misma enzima de restricción para crear extremos cohesivos, ¿qué enzima une los dos fragmentos en uno?
1
Cortar con la misma enzima da a ambos fragmentos extremos cohesivos de secuencia complementaria.
2
Una vez emparejados los extremos, la ADN ligasa sella el esqueleto azúcar-fosfato en un único ADN recombinante.
▸ ADN ligasa
La enzima de restricción es la tijera y la ligasa el pegamento. Esta pareja inserta un gen en un vector como un plásmido.
tipo examen de clase
¿Qué afirmación sobre la biotecnología es correcta?
①La fase de extensión de la PCR es de unos 94°C
②Las enzimas de restricción cortan el ADN en sitios al azar
③Tras n ciclos de PCR, el ADN se amplifica 2n veces
④En la electroforesis en gel, los fragmentos de ADN más grandes migran más rápido
⑤La ADN ligasa es una enzima que corta el ADN
▸ ③ Tras n ciclos de PCR, el ADN se amplifica 2n veces
1
La PCR repite desnaturalización, hibridación y extensión como un ciclo; el ADN se duplica cada ciclo, dando 2n tras n ciclos.
2
La extensión es de unos 72°C (①), las enzimas de restricción cortan palíndromos específicos (②), los fragmentos más pequeños migran más rápido (④) y la ligasa une el ADN (⑤).
Resumen
Amplificación PCR
2n copias (n = ciclos)
20 ciclos ≈ 1M, 30 ciclos ≈ 1.000M de copias
🎯 Puntos clave
①Fases PCR: desnaturalización (94°C) → hibridación (55°C) → extensión (72°C)
②n ciclos → 2^n ADN (amplificación exponencial)
③Enzimas de restricción: reconocen palíndromo, generan extremos sticky/blunt
④ADN recombinante: enzimas + ligasa + vector (plásmido)
⑤Aplicaciones: GMO, terapia génica, células madre, huella genética, test PCR
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