INGENIERIA GENÉTICA EN LA AGRICULTURA Y LA GANADERÍA
1.-Ventajas
Mejoras en el proceso industrial
En cuanto a las aplicaciones en agronomía y mejora vegetal en sentido amplio, poseen tres ventajas esenciales:
-Una gran versatilidad en la ingeniería, puesto que los genes que se incorporan al organismo huésped pueden provenir de cualquier especie, incluyendo bacterias.
-Se puede introducir un solo gen en el organismo sin que esto interfiera con el resto de los genes; de este modo, es ideal para mejorar los caracteres monogénicos, es decir, codificados por un sólo gen, como algunos tipos de resistencias a herbicidas.
-El proceso de modificación genética demora mucho menos que las técnicas tradicionales de mejoramiento por cruzamiento; la diferencia es de años, en frutales, a meses.
2.-Inconvenientes
Resistencia a los antibióticos
Para localizar las células en que se ha incorporado y activado el gen introducido, un método común es la introducción de genes que determinan cierta resistencia a unos antibióticos, de modo que al añadir el antibiótico sobreviven solo las células resistentes, con el gen de resistencia incorporado y activo, y probablemente también con el gen que se desea introducir. Dicho método se utiliza con el fin de verificar que el gen de interés haya sido efectivamente incorporado en el genoma del organismo huésped. Estos genes acompañantes son denominados marcadores, y no son necesarios para el resultado final, solo simplifican el proceso para lograrlo. Existen otros marcadores que no tienen relación con la resistencia a quimioterápicos, como los de auxotrofía. Se teme que la inclusión de estos elementos en los alimentos transgénicos podría originar la transmisión de la resistencia a antibioticos las bacterias de la microbiota intestinal, y de estas a organismos patogenos.No obstante, por orden de la FAO los alimentos transgénicos comercializados deberian carecer de los mencionados genes de resistencia;
Mayor nivel de residuos tóxicos en los alimentos.
Es un problema colateral al empleo de transgénicos. Algunos autores suponen que en las especies resistentes a herbicidas los agricultores los emplean en cantidades mayores a las que se podía usar anteriormente.
La posibilidad de usar intensivamente insecticidas a los que son resistentes los transgénicos hace que se vean afectadas y dañadas las especies colindantes (no resistentes). No obstante, existen evidencias científicas de que los cultivos de transgénicos resistentes a insecticidas permiten un menor uso de éstos en los campos, lo que redunda en un menor impacto en el ecosistema que alberga al cultivo.
Posibilidad de generación de nuevas alergias.
Un estudio científico de 1999 mostró la posibilidad de que los alimentos produjeran algún tipo de daño. En él se indicaba que el intestino de ratas alimentadas con patatas genéticamente modificadas resultaba dañado severamente.
Dependencia de la técnica empleada.
La precisión en la obtención de recombinantes, por ejemplo en su localización genómica, es muy dependiente de la técnica empleada: vectores, biobalística, etc.
Contaminación de variedades tradicionales.
El polen de las especies transgéncias puede fecundar a cultivos convencionales, obteniéndose híbridos y transformando a estos cultivos en transgénicos.
Muerte de insectos no objeto.
Obligatoriedad del consumo.
La decisión de introducir alimentos transgénicos en la industria alimentaria ha sido totalmente contraria a todo proceso democrático, ocultando incluso la composición de los alimentos. La industria de los OMG sigue estando consciente de que no cuenta con el apoyo de la población de ningún país del mundo, y ello se demuestra con el hecho de que no se revela la información en el envasado de alimentos transgénicos.
Monopolización del mercado, control del agricultor.
El hecho de que la misma empresa de OMG provee al agricultor de la planta y de insecticidas/herbicidas ha hecho que las plantas estén adaptadas a dichos productos químicos y viceversa, por lo que el agricultor pasa a depender en exclusiva de una sola empresa proveedora. El monopolio en el suministro conlleva a la imposición de precios y a condiciones de explotación.
3.-EJEMPLOS DE ANIMALES TRANSGÉNICOS PARA APLICACIONES EN EL USO DE LA INVESTIGACIÓN MÉDICA.
Ratón knock-out
Un ratón knock-out (KO) es un organismo genéticamente modificado (OGM) que carece de la expresión de un gen en particular. Los ratones KO son un modelo para estudiar la acción de un gen particular en la bioquímica y fisiología de un organismo. Los ratones knock-out son muy útiles en el estudio del cáncer y de otras enfermedades complejas.
Ratón knock-in
Un ratón knock-in es un organismo genéticamente modificado (OGM) al cual se le ha reemplazado un gen normal por uno alterado con una mutación específica. Su elaboración es muy similar a la de un ratón knock-out; sin embargo, en lugar de inhabilitar el gen, éste se reemplaza por otro. En algunos casos los que se hace es añadir la sección promotora para hacer que el gen modificado se exprese continuamente.
4.-Peces como Biofactorias para la Producción de defensinas Humanas .
OBJETIVO:La optimización de técnicas celulares y moleculares para obtener peces como biofactorias de proteinas: sobreexpresión de defensinas humanas controlada por promotores de mucus.
Se van a utilizar peces por las ventajas que ofrecen para su manipulación genética el gran número de huevos por hembra y la independencia de la madre en su desarrollo, en comparación con mamíferos. La viabilidad de esta estrategia ha sido demostrada en el 2001 al conseguirse tilapias productoras de insulina humana 197. La expresión en mucus y las defensinas son innovaciónes del proyecto. Por lo tanto, los objetivos finales propuestos tendrán impacto en dos campos independientes:
1. Ofrecerá una alternativa de alto valor añadido a la Acuicultura para consumo humano.
2. Abordará antibioticos humanos de nueva generación: defensinas para la lucha contra las resistencias
FASES: El proyecto se desarrollará en 2 fases.
A) En la primera fase (3 años), los laboratorios participantes adaptarán tecnologías de mamíferos a líneas celulares de trucha-salmón, lubina y especies modelo (pez cebra, medaka, tilapia) con la participación de 2 empresas (Acuicultura y Farmacológica).
B) En la segunda fase (último año) se aplicará la tecnología desarrollada a huevos embrionados de estas y otras especies comerciales tomando en consideración, si es necesario, a otros laboratorios de la red temática "Peces como biofactorias" (EoI de la UE 2002, "FishBiofactories").
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Para obtener peces transgénicos se necesita adaptar tecnología desarrollada en mamíferos tanto celular (objetivos 1,2) como molecular (objetivos 3,4):
1. Métodos de selección. La tecnología actual tiene que esperar hasta el desarrollo adulto para comprobar que el supuesto pez manipulado genéticamente expresa el transgen. La tecnología adaptada introduce un metodo de selección previa. Método de selección apicable a líneas celulares y/o células madre modificadas genéticamente para su posterior transplante a embriones para producir quimeras, para transplante nuclear. Los métodos de selección podrían aplicarse también a huevos si se desarrollan métodos eficientes de transformación en masa (Objetivo 2). Se utilizarán genes marcadores y resistencias a antibioticos de eucariontes como método de selección positivo.
2.Transformación de huevos en masa. La tecnología actual consiste en inyectar los transgenes huevo a huevo. La tecnología innovadora de transferencia de genes a huevos en masa permitiría obtener un mayor numero de embriones manipulados genéticamente y aplicar metodos de selección (Objetivo 1). Se utilizarán genes marcadores y huevos embrionados de peces modelo y trucha principalmente.
3.Expresión inducida. Control temporal de la expresión de transgenes. La tecnología actual se basa en la utilización de promotores constituvos que expresan continuamente los transgenes bajo su control. La tecnología adaptada introduce sistemas inducibles desarrollados para mamíferos. Utilizando estos sistemas, los peces manipulados que se desarrollaran en su día serían más seguros. Además de genes marcadores, se utilizarán genes humanos de defensinas (producido en células epiteliales) (Objetivo 4) y la línea celular epitelial de pez EPC.
4. Expresión en mucus de defensinas:promotores. La tecnología actual consiste en la incorporación del transgen al azar en el genoma del pez, lo que se traduce en una expresión en todos los tejidos. La tecnología adaptada se basa en la utilización de direccionamiento de genes que usan promotores y sistemas de regulación del pez para controlar su expresion en el mucus (expresión específica de téjido). Se utilizarán genes humanos de defensinas, genes marcadores, el promotor de las pleurocidinas de pez plano, el promotor de actina de peces y EPC. Se trata de obtener el mejor plásmido para obtener peces manipulados para biofactorias "FishBiofactories". Plásmido que llamaremos pFB.
ALIMENTOS TRANSGÉNICOS
Sembrar maíz para obtener plásticosNatureWorks PLA es el primer polímero derivado de recursos renovables. Se puede adquirir ya a gran escala y su precio compite directamente con el del PET, e incluso con el PS en determinadas aplicaciones. Es más, unos 7.300 comercios de alimentos de todo el mundo cuentan ya en sus estanterías con productos envasados en este material.
NatureWorks PLA se obtiene del maíz. De sus azúcares, pasando por la fermentación, se obtiene ácido láctico que se utiliza para crear un plástico transparente llamado “polylactide” (PLA), posteriormente transformable mediante diversos sistemas para convertirse en botellas, films, bandejas o envases, entre otros. De cada 2,5 kgs de maíz se obtiene 1 kg de plástico. El material restante se destina a comida para animales y otros usos. Un kilo de maíz ocupa un metro cuadrado en la plantación.
La producción de esta nueva resina requiere un 68 por ciento menos de recursos fósiles que los plásticos convencionales como el PET y se trata además del primer polímero que no emite gases favorecedores del efecto invernadero.
Su precio es similar al del PET pero sin los inconvenientes de la volatilidad de los precios de los polímeros dependientes del petróleo.
Gracias a su transparencia y brillo y su facilidad de procesado en la extrusión y el termoconformado, se utiliza ya en piezas rígidas de termoconformado. Su rigidez permite además utilizar paredes más delgadas, rebajando el peso de las piezas frente a las mismas hechas en PET.
Mejoras en el proceso industrial
En cuanto a las aplicaciones en agronomía y mejora vegetal en sentido amplio, poseen tres ventajas esenciales:
-Una gran versatilidad en la ingeniería, puesto que los genes que se incorporan al organismo huésped pueden provenir de cualquier especie, incluyendo bacterias.
-Se puede introducir un solo gen en el organismo sin que esto interfiera con el resto de los genes; de este modo, es ideal para mejorar los caracteres monogénicos, es decir, codificados por un sólo gen, como algunos tipos de resistencias a herbicidas.
-El proceso de modificación genética demora mucho menos que las técnicas tradicionales de mejoramiento por cruzamiento; la diferencia es de años, en frutales, a meses.
2.-Inconvenientes
Resistencia a los antibióticos
Para localizar las células en que se ha incorporado y activado el gen introducido, un método común es la introducción de genes que determinan cierta resistencia a unos antibióticos, de modo que al añadir el antibiótico sobreviven solo las células resistentes, con el gen de resistencia incorporado y activo, y probablemente también con el gen que se desea introducir. Dicho método se utiliza con el fin de verificar que el gen de interés haya sido efectivamente incorporado en el genoma del organismo huésped. Estos genes acompañantes son denominados marcadores, y no son necesarios para el resultado final, solo simplifican el proceso para lograrlo. Existen otros marcadores que no tienen relación con la resistencia a quimioterápicos, como los de auxotrofía. Se teme que la inclusión de estos elementos en los alimentos transgénicos podría originar la transmisión de la resistencia a antibioticos las bacterias de la microbiota intestinal, y de estas a organismos patogenos.No obstante, por orden de la FAO los alimentos transgénicos comercializados deberian carecer de los mencionados genes de resistencia;
Mayor nivel de residuos tóxicos en los alimentos.
Es un problema colateral al empleo de transgénicos. Algunos autores suponen que en las especies resistentes a herbicidas los agricultores los emplean en cantidades mayores a las que se podía usar anteriormente.
La posibilidad de usar intensivamente insecticidas a los que son resistentes los transgénicos hace que se vean afectadas y dañadas las especies colindantes (no resistentes). No obstante, existen evidencias científicas de que los cultivos de transgénicos resistentes a insecticidas permiten un menor uso de éstos en los campos, lo que redunda en un menor impacto en el ecosistema que alberga al cultivo.
Posibilidad de generación de nuevas alergias.
Un estudio científico de 1999 mostró la posibilidad de que los alimentos produjeran algún tipo de daño. En él se indicaba que el intestino de ratas alimentadas con patatas genéticamente modificadas resultaba dañado severamente.
Dependencia de la técnica empleada.
La precisión en la obtención de recombinantes, por ejemplo en su localización genómica, es muy dependiente de la técnica empleada: vectores, biobalística, etc.
Contaminación de variedades tradicionales.
El polen de las especies transgéncias puede fecundar a cultivos convencionales, obteniéndose híbridos y transformando a estos cultivos en transgénicos.
Muerte de insectos no objeto.
Obligatoriedad del consumo.
La decisión de introducir alimentos transgénicos en la industria alimentaria ha sido totalmente contraria a todo proceso democrático, ocultando incluso la composición de los alimentos. La industria de los OMG sigue estando consciente de que no cuenta con el apoyo de la población de ningún país del mundo, y ello se demuestra con el hecho de que no se revela la información en el envasado de alimentos transgénicos.
Monopolización del mercado, control del agricultor.
El hecho de que la misma empresa de OMG provee al agricultor de la planta y de insecticidas/herbicidas ha hecho que las plantas estén adaptadas a dichos productos químicos y viceversa, por lo que el agricultor pasa a depender en exclusiva de una sola empresa proveedora. El monopolio en el suministro conlleva a la imposición de precios y a condiciones de explotación.
3.-EJEMPLOS DE ANIMALES TRANSGÉNICOS PARA APLICACIONES EN EL USO DE LA INVESTIGACIÓN MÉDICA.
Ratón knock-out
Un ratón knock-out (KO) es un organismo genéticamente modificado (OGM) que carece de la expresión de un gen en particular. Los ratones KO son un modelo para estudiar la acción de un gen particular en la bioquímica y fisiología de un organismo. Los ratones knock-out son muy útiles en el estudio del cáncer y de otras enfermedades complejas.
Ratón knock-in
Un ratón knock-in es un organismo genéticamente modificado (OGM) al cual se le ha reemplazado un gen normal por uno alterado con una mutación específica. Su elaboración es muy similar a la de un ratón knock-out; sin embargo, en lugar de inhabilitar el gen, éste se reemplaza por otro. En algunos casos los que se hace es añadir la sección promotora para hacer que el gen modificado se exprese continuamente.
4.-Peces como Biofactorias para la Producción de defensinas Humanas .
OBJETIVO:La optimización de técnicas celulares y moleculares para obtener peces como biofactorias de proteinas: sobreexpresión de defensinas humanas controlada por promotores de mucus.
Se van a utilizar peces por las ventajas que ofrecen para su manipulación genética el gran número de huevos por hembra y la independencia de la madre en su desarrollo, en comparación con mamíferos. La viabilidad de esta estrategia ha sido demostrada en el 2001 al conseguirse tilapias productoras de insulina humana 197. La expresión en mucus y las defensinas son innovaciónes del proyecto. Por lo tanto, los objetivos finales propuestos tendrán impacto en dos campos independientes:
1. Ofrecerá una alternativa de alto valor añadido a la Acuicultura para consumo humano.
2. Abordará antibioticos humanos de nueva generación: defensinas para la lucha contra las resistencias
FASES: El proyecto se desarrollará en 2 fases.
A) En la primera fase (3 años), los laboratorios participantes adaptarán tecnologías de mamíferos a líneas celulares de trucha-salmón, lubina y especies modelo (pez cebra, medaka, tilapia) con la participación de 2 empresas (Acuicultura y Farmacológica).
B) En la segunda fase (último año) se aplicará la tecnología desarrollada a huevos embrionados de estas y otras especies comerciales tomando en consideración, si es necesario, a otros laboratorios de la red temática "Peces como biofactorias" (EoI de la UE 2002, "FishBiofactories").
OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Para obtener peces transgénicos se necesita adaptar tecnología desarrollada en mamíferos tanto celular (objetivos 1,2) como molecular (objetivos 3,4):
1. Métodos de selección. La tecnología actual tiene que esperar hasta el desarrollo adulto para comprobar que el supuesto pez manipulado genéticamente expresa el transgen. La tecnología adaptada introduce un metodo de selección previa. Método de selección apicable a líneas celulares y/o células madre modificadas genéticamente para su posterior transplante a embriones para producir quimeras, para transplante nuclear. Los métodos de selección podrían aplicarse también a huevos si se desarrollan métodos eficientes de transformación en masa (Objetivo 2). Se utilizarán genes marcadores y resistencias a antibioticos de eucariontes como método de selección positivo.
2.Transformación de huevos en masa. La tecnología actual consiste en inyectar los transgenes huevo a huevo. La tecnología innovadora de transferencia de genes a huevos en masa permitiría obtener un mayor numero de embriones manipulados genéticamente y aplicar metodos de selección (Objetivo 1). Se utilizarán genes marcadores y huevos embrionados de peces modelo y trucha principalmente.
3.Expresión inducida. Control temporal de la expresión de transgenes. La tecnología actual se basa en la utilización de promotores constituvos que expresan continuamente los transgenes bajo su control. La tecnología adaptada introduce sistemas inducibles desarrollados para mamíferos. Utilizando estos sistemas, los peces manipulados que se desarrollaran en su día serían más seguros. Además de genes marcadores, se utilizarán genes humanos de defensinas (producido en células epiteliales) (Objetivo 4) y la línea celular epitelial de pez EPC.
4. Expresión en mucus de defensinas:promotores. La tecnología actual consiste en la incorporación del transgen al azar en el genoma del pez, lo que se traduce en una expresión en todos los tejidos. La tecnología adaptada se basa en la utilización de direccionamiento de genes que usan promotores y sistemas de regulación del pez para controlar su expresion en el mucus (expresión específica de téjido). Se utilizarán genes humanos de defensinas, genes marcadores, el promotor de las pleurocidinas de pez plano, el promotor de actina de peces y EPC. Se trata de obtener el mejor plásmido para obtener peces manipulados para biofactorias "FishBiofactories". Plásmido que llamaremos pFB.
ALIMENTOS TRANSGÉNICOS
Sembrar maíz para obtener plásticosNatureWorks PLA es el primer polímero derivado de recursos renovables. Se puede adquirir ya a gran escala y su precio compite directamente con el del PET, e incluso con el PS en determinadas aplicaciones. Es más, unos 7.300 comercios de alimentos de todo el mundo cuentan ya en sus estanterías con productos envasados en este material.
NatureWorks PLA se obtiene del maíz. De sus azúcares, pasando por la fermentación, se obtiene ácido láctico que se utiliza para crear un plástico transparente llamado “polylactide” (PLA), posteriormente transformable mediante diversos sistemas para convertirse en botellas, films, bandejas o envases, entre otros. De cada 2,5 kgs de maíz se obtiene 1 kg de plástico. El material restante se destina a comida para animales y otros usos. Un kilo de maíz ocupa un metro cuadrado en la plantación.
La producción de esta nueva resina requiere un 68 por ciento menos de recursos fósiles que los plásticos convencionales como el PET y se trata además del primer polímero que no emite gases favorecedores del efecto invernadero.
Su precio es similar al del PET pero sin los inconvenientes de la volatilidad de los precios de los polímeros dependientes del petróleo.
Gracias a su transparencia y brillo y su facilidad de procesado en la extrusión y el termoconformado, se utiliza ya en piezas rígidas de termoconformado. Su rigidez permite además utilizar paredes más delgadas, rebajando el peso de las piezas frente a las mismas hechas en PET.
-fernandez-fig002.jpg)
