La clonación de genes permite a los investigadores generar copias de un gen de interés para su posterior estudio, uso en pruebas médicas o terapia. Implica una serie de etapas para separar el gen y propagarlo. Los laboratorios científicos pueden realizar este servicio a petición de los clientes y los investigadores también pueden hacerlo en sus propias instalaciones, si cuentan con el equipamiento necesario. Una ventaja de utilizar un laboratorio de terceros puede ser una mayor confiabilidad de los resultados del estudio.
El primer paso en la clonación de genes implica tratar el ácido desoxirribonucleico (ADN) con lo que se conoce como enzimas de restricción. Estos compuestos químicos cortan el ADN en puntos específicos, buscando cadenas particulares de aminoácidos individuales que indiquen rupturas entre diferentes partes del genoma. El ADN fragmentado se puede mezclar con plásmidos, proteínas especializadas, después de que los plásmidos se tratan con sus propias enzimas de restricción. Los fragmentos en el extremo del ADN se adhieren a las aberturas del plásmido y se fusionan con la ayuda de otra enzima.
Los plásmidos tratados se pueden insertar en bacterias para crear una biblioteca genética. Las bacterias ya están diseñadas para utilizar plásmidos para intercambiar y compartir información genética. Una vez que han sido tratados, los investigadores pueden cultivarlos y seleccionar organismos que produzcan genes específicos. Fomentan que las colonias que producen el gen sigan creciendo para poder extraerlo y purificarlo. La clonación de genes produce numerosas copias idénticas de la misma secuencia genética.
Los investigadores pueden usar la clonación de genes para una variedad de actividades. Estos pueden variar desde investigación científica pura para aprender más sobre la construcción del ADN hasta estudios activos para tratar condiciones médicas específicas. Por ejemplo, pueden comparar y contrastar genes para averiguar qué sucede cuando se propagan los errores en el genoma. Esta información puede ayudar a los investigadores a desarrollar pruebas genéticas para identificar enfermedades y trabajar en tratamientos para abordar condiciones genéticas específicas. Las bibliotecas de genes también se pueden almacenar para futuras referencias y proyectos adicionales.
Se necesitan controles estrictos con la clonación de genes. Los investigadores utilizan plásmidos y bacterias especialmente diseñados para aumentar la precisión y la fiabilidad. Ellos monitorean cuidadosamente las condiciones en el laboratorio para evitar introducir contaminación o daño al ADN, ya que esto podría resultar en errores. Si no se detecta, los errores podrían contaminar la investigación actual y futura y podrían causar problemas sustanciales. Las pruebas periódicas, incluidas las evaluaciones de material genético de terceros, pueden ayudar a identificar problemas con genes y especímenes clonados para permitir que los investigadores detecten estos problemas de manera temprana.