El mercurio es un contaminante que produce efectos nocivos en la salud, como el debilitamiento del sistema inmunitario. Para retirar mercurio de suelos contaminados se han introducido en una especie de árbol (Populus alba) genes de bacterias que codifican una enzima que transforma el mercurio iónico (muy tóxico) en mercurio sin carga (menos tóxico). Estos árboles se plantan en suelos contaminados.
1. Explique las diferencias entre inmunodeficiencia y autoinmunidad, cuál de las dos puede ser tratada con sueroterapia e indique a cuál corresponde la situación descrita en el texto. [1 punto]
2. Explique qué es la memoria inmunológica, indicando las células implicadas y la aportación principal de este mecanismo a la defensa del organismo. [1 punto]
3. Indique cómo pueden ser los extremos de los fragmentos de ADN generados por la acción de una enzima de restricción. [0,5 puntos]
Las dos son alteraciones del sistema inmunitario, pero de signo contrario.
En una
la respuesta inmunitaria es
: falta algún componente o funciona mal, y el organismo queda indefenso ante infecciones que a una persona sana no le afectarían, y más expuesto a los tumores. Puede ser congénita, como la agammaglobulinemia, o adquirida, como el sida o la provocada por fármacos o tóxicos.
En la
la respuesta es
: el sistema pierde la tolerancia a lo propio y ataca a los antígenos del propio organismo, produciendo autoanticuerpos o linfocitos autorreactivos. Son ejemplos la diabetes de tipo I, la artritis reumatoide o la esclerosis múltiple.
La que puede tratarse con
es la
: administrar inmunoglobulinas ya fabricadas suple justamente lo que al enfermo le falta. En una enfermedad autoinmune el tratamiento es el contrario, inmunosupresor, porque añadir anticuerpos solo agravaría el problema.
La situación del texto —un contaminante que debilita el sistema inmunitario— corresponde a una
o secundaria, causada por un agente tóxico externo.
La memoria inmunológica es la capacidad del sistema inmunitario de
un antígeno con el que ya ha estado en contacto, de manera que si vuelve a encontrarlo responde de forma mucho más rápida y más intensa que la primera vez.
Las células implicadas son los
. Durante la respuesta primaria, los linfocitos que reconocen el antígeno proliferan por expansión clonal; la mayoría se diferencia en células efectoras —plasmáticas y T citotóxicos— que mueren al terminar la infección, pero una fracción queda como células de memoria, de vida muy larga, ya seleccionadas para ese antígeno y presentes en número mucho mayor que los linfocitos vírgenes iniciales.
Su aportación principal es que convierte la respuesta secundaria en algo cualitativamente distinto: la fase de latencia se acorta de una o dos semanas a dos o tres días, la cantidad de anticuerpos alcanzada es mucho mayor, son de clase IgG en lugar de IgM y tienen más afinidad por el antígeno. El resultado práctico es que la infección se corta antes de que aparezcan síntomas: se pasa la enfermedad una vez y ya no se vuelve a pasar. Es, además, el fundamento de las
, que crean esa memoria sin necesidad de padecer la enfermedad.
Pueden ser de dos tipos, según cómo corte la enzima las dos hebras dentro de su secuencia de reconocimiento:
o planos, cuando la enzima corta las dos hebras a la misma altura, justo en el centro de la secuencia. Los fragmentos quedan con los extremos bicatenarios, sin ninguna base desapareada. Es lo que hace, por ejemplo, la EcoRV.
o pegajosos, cuando el corte de las dos hebras está desplazado. Quedan entonces salientes monocatenarios de unos pocos nucleótidos, complementarios entre sí, como los que deja la EcoRI. Se llaman cohesivos porque cualquier fragmento cortado con la
enzima presenta salientes complementarios y se aparea espontáneamente con él, aunque proceda de otro organismo; después la ADN-ligasa sella los enlaces fosfodiéster.
Por eso los extremos cohesivos son los preferidos en ingeniería genética: son los que permiten insertar un gen en un vector y obtener ADN recombinante.