Los alimentos sometidos a ingeniería genética o alimentos transgénicos son aquellos que fueron producidos a partir de un organismo modificado genéticamente mediante ingeniería genética. Dicho de otra forma, es aquel alimento obtenido de un organismo al cual le han incorporado genes de otro para producir una característica deseada. En la actualidad tienen mayor presencia alimentos procedentes de plantas transgénicas como el maíz, la cebada o la soya.
La ingeniería genética o tecnología del ADN recombinante es la ciencia que manipula secuencias de ADN (que normalmente codifican genes) de forma directa, posibilitando su extracción de un taxón biológico dado y su inclusión en otro, así como la modificación o eliminación de estos genes. En esto se diferencia de la mejora clásica, que es la ciencia que introduce fragmentos de ADN (conteniendo como en el caso anterior genes) de forma indirecta, mediante cruzamientos dirigidos.[1] La primera estrategia, la de la ingeniería genética, se circunscribe en la disciplina denominada biotecnología vegetal. Cabe destacar que la inserción de grupos de genes y otros procesos pueden realizarse mediante técnicade s biotecnología vegetal que no son consideradas ingeniería genética, como puede ser la fusión de protoplastos
En el año 2007, los cultivos de tranLa mejora de las especies que serán usadas como alimento ha sido un motivo común en la historia de la Humanidad. Entre el 12.000 y 4.000 a. de C. ya se realizaba una mejora por selección artificial de plantas. Tras el descubrimiento de la reproducción sexual en vegetales, se realizó el primer cruzamiento intergenérico (es decir, entre especies de géneros distintos) en 1876. En 1909 se efectuó la primera fusión de protoplastos, y en 1927 se obtuvieron mutantes de mayor productividad mediante irradiación con rayos X de semillas. Finalmente, en 1983 se produjo la primera planta transgénica y en 1994 se aprobó la comercialización del primer alimento modificado genéticamente.[3]sgénicos se extienden en 114,3 millones de hectáreas de 23 países, de los cuales 12 son países en vías de desarrollo.[4] En el año 2006 en Estados Unidos el 89% de plantaciones de soya (o soja) lo eran de variedades transgénicas, así como el 83% del algodón y el 61% del maíz
BENEFICIOS...!!
Los caracteres introducidos mediante ingeniería genética en especies destinadas a la producción de alimentos comestibles que buscan el incremento de la productividad (por ejemplo, mediante una resistencia mejorada a las plagas) así como la introducción de características de calidad nuevas. Debido al mayor desarrollo de la manipulación genética en especies vegetales, todos los alimentos transgénicos corresponden a derivados de plantas. Por ejemplo, un carácter empleado con frecuencia es la resistencia a herbicidas, puesto que de este modo es posible emplearlos afectando sólo a la flora ajena al cultivo. Cabe destacar que el empleo de variedades modificadas y resistentes a herbicidas ha disminuido la contaminación debido a estos productos en acuíferos y suelo,[6] si bien es cierto que no se requeriría el uso de estos herbicidas tan nocivos por su alto contenido en glifosato (GLY) y amonio glifosinado (GLU)[7] si no se plantaran estas variedades, diseñadas exclusivamente para resistir a dichos compuestos.[6]
Las plagas de insectos son uno de los elementos más devastadores en agricultura.[8] Por esta razón, la introducción de genes que provocan el desarrollo de resistentes a uno o varios órdenes de insectos ha sido un elemento común a muchas de las variedades patentadas. Las ventajas de este método suponen un menor uso de insecticidas en los campos sembrados con estas variedades,[9] lo que redunda en un menor impacto en el ecosistema que alberga al cultivo y por la salud de los trabajadores que manipulan los fitosanitarios.[10]
Recientemente se están desarrollando los primeros transgénicos animales. El primero en ser aprobado para el consumo humano en Estados Unidos fue un salmón AquaBounty (2010) que era capaz de crecer en la mitad de tiempo y durante el invierno gracias al gen de la hormona de crecimiento de otra especie de salmón y al gen "anticongelante" de otra especie de pez.
PROBLEMAS...!!
El otro problema que también surge como consecuencia directa es el hecho de que muchos pequeños y medianos productores quedan arruinados y endeudados porque se crea una gran dependencia de insumos, semillas OGMs, herbicidas de Monsanto y carísimas maquinarias de siembra directa o porque arrendaron sus tierras a un precio vil para tal vez recuperarlas algún día cuando se hayan vuelto improductivas, o las vendieron por unas monedas pasando a integrar las masas de desocupados o subocupados urbanas y suburbanas.
Sólo en Argentina se calcula que hay mas de 300 mil pequeños o medianos productores en estas condiciones, con el problema social que esto significa.
También debemos tener en cuenta que algunas especies modificadas genéticamente son contagiosas y pueden infectar a las especies no transgénicas de los campos vecinos. Otro aspecto que no podemos obviar es que muchas veces, para ampliar el terreno cultivable se desmontan grandes extensiones de tierra o incluso se talan bosques enteros, con todos los perjuicios ambientales que esto trae aparejado.
Sólo en Argentina se calcula que hay mas de 300 mil pequeños o medianos productores en estas condiciones, con el problema social que esto significa.
También debemos tener en cuenta que algunas especies modificadas genéticamente son contagiosas y pueden infectar a las especies no transgénicas de los campos vecinos. Otro aspecto que no podemos obviar es que muchas veces, para ampliar el terreno cultivable se desmontan grandes extensiones de tierra o incluso se talan bosques enteros, con todos los perjuicios ambientales que esto trae aparejado.
- Las especies modificadas para crear alimentos transgénicos podrían producir daños involuntarios a otros organismos. Este tema es objeto de enconado debate, y ambos lados de la discusión están defendiendo sus datos. En la actualidad, no hay acuerdo acerca de los resultados de estos estudios y el riesgo potencial de daño a los organismos no es objetivo, será necesario evaluarlo más a fondo.
- La creación de alimentos transgénicos puede reducir la eficacia de los plaguicidas. De la misma forma que algunos mosquitos han desarrollado resistencia a los ahora prohibidos plaguicidas DDT, muchas personas están preocupadas de que los insectos se hagan resistentes a cultivos que han sido genéticamente modificados para producir sus propios pesticidas.
- Otra preocupación es que los cultivos transgénicos diseñados para la tolerancia a herbicidas es el cruce de especies, que puede dar lugar a la transferencia de los genes de resistencia a los herbicidas a otras plantas. Estas “super malas hierbas”, serían también tolerantes a los herbicidas.
¿Cómo se crean alimentos transgénicos?
La ingeniería genética que da lugar a la creación de alimentos transgénicos, comienza con la identificación y aislamiento de un gen que expresa un rasgo deseable. El aislamiento del gen que se quiere aplicar para crear el alimento transgénico se hace utilizando de enzimas de restricción. Una vez aislado el gen, se selecciona una planta o animal receptor, a partir del cual se quiere obtener el alimento transgénico. El gen se inserta incorporándolo en su genoma a través de un género de bacterias, como el Agrobacterium, a través de una pistola de genes introduciendo partículas elementales cubiertas de ADN plásmido, electroporación o mediante un virus. Una en el receptor, el gen recién incorporado se convierte en parte del genoma del receptor y se regula de la misma manera que otros genesAlimentos transgénicos: historia
en el laboratorio y dos más hasta que los alimentos transgénicos fueron comercializados.Sin embargo, la modificación genética tiene otras ram
El pionero de la genética moderna es el monje austriaco del siglo XIX Gregor Mendel, que realizó experimentos con guisantes y dedujo que había factores hereditarios discretos responsable de la forma en que resultó. En su leyes gaméticas de la pureza y la segregación independiente, Mendel codificaba lo que los agricultores habían practicado durante generaciones.
James Watson y Francis Crick descifró el código genético en Cambridge en 1953. La identificación de la estructura de doble hélice del ADN hizo posible la ingeniería genética en humanos. Pero tuvieron que pasar de dos décadas de su descubrimiento, que ganó el Premio Nobel en 1962, antes de dar resultados
ificaciones, como sus detractores señalan. Según Sue Dibb y Tim Lobstein de la Comisión de Alimentos, los alimentos transgénicos “abren posibilidades de que los métodos tradicionales no podían. Los genes se pueden agregar, suprimir o inactivar en las células… En la rama más revolucionaria de la ingeniería genética qpuedan ser transferidas de un especie a otra. ”
En la naturaleza, señalan, no puedes cruzar un pez con un vegetal. Animales y plantas han sido separados en la evolución. Pero los investigadores de laboratorio han producido una variedad de tomate transgénico “resistente a las heladas” introduciendo en su código genético un gen que protege a un pez del frío. La primera planta transgénicas se crearon a principios de los ochenta, cuando un gen de una bacteria fue introducido en una petunia. Posteriormente se han hecho otros experimentos con alimentos transgénicos como introducir un gen de laurel en semillas oleaginosas, para mejorar su aceite o introducir un gen de pollo en un tipo de patatas para hacerlas resistentes a enfermedades. En los años noventa, la biotecnología pasó del laboratorio a las explotaciones agrícolas y tiendas y se convirtió en una industria en auge. En 1990, el primer alimento transgénico, una levadura, se aprobó en el Reino Unido, en 1992 y el primer alimento que usa un ingrediente transgénico, un queso vegetariano, salió a la venta en el Reino Unido y pocos tres años después, los supermercados comenzaron a vender puré de tomate modificado genéticamente.
Entre 1996 y 1998, según el Worldwatch Institute, la cantidad de terreno dedicada a la plantación de productos transgénicos aumentó de dos a 28 millones de hectáreas en todo el mundo, y alrededor de 60 cultivos diferentes, especialmente la soja, se han desarrollado.
Sin embargo, hay indicios de que la burbuja de la biotecnología puede estar a punto de estallar. En los EE.UU., la plantación comercial de alimentos transgénicos ha ganado terreno. Sin embargo, Europa se está resistiendo, y en la siembra comercial de alimentos transgénicos del Reino Unido se ha frenado, aunque el Gobierno sigue adelante con los ensayos de cultivos transgénicos.
Otro ejemplo de alimento transgénico es el maíz transgénico. Insertando nuevos genes en el genoma del maíz. Este alimento transgénico es resistente a los glifosatos y a los herbicidas basados en glufosinato, resistente a los insectos. Esto es debido a que el maíz modificado genéticamente, utiliza algunas proteínas utilizadas anteriormente como plaguicidas en la producción de cultivos orgánicos. Otra variedad es el maíz enriquecido con vitamina C, beta caroteno y cuya cantidad de ácido fólico. Se distingue este maíz transgénico por sus granos de color naranja brillante.
Los tomates son otro de los alimentos transgénicos que se han intentado introducir en el mercado. Una variedad de tomates transgénicos había sido modificada de forma que la enzima poligalacturonasa era anulada y esto hacía que los tomates tardaran más en pudrirse una vez eran recolectados. Para conseguir este alimento transgénico, una copia inversa del del gen responsable de generar esta enzima se introducía en el genoma de la planta. Este tipo de tomates transgénicos ha sido retirado del mercado debido a problemas en su comercialización.
Sin embargo, hay indicios de que la burbuja de la biotecnología puede estar a punto de estallar. En los EE.UU., la plantación comercial de alimentos transgénicos ha ganado terreno. Sin embargo, Europa se está resistiendo, y en la siembra comercial de alimentos transgénicos del Reino Unido se ha frenado, aunque el Gobierno sigue adelante con los ensayos de cultivos transgénicos.
Alimentos transgénicos: ejemplos
La soja es uno de los ejemplos de alimentos transgénicos. La semilla de soja transgénica es resistente a los glifosatos y a los herbicidas basados en glufosinato. Para conseguir esto, se han extraido genes resistentes a los herbicidas de bacterias y se han insertado en las semillas de soja.Otro ejemplo de alimento transgénico es el maíz transgénico. Insertando nuevos genes en el genoma del maíz. Este alimento transgénico es resistente a los glifosatos y a los herbicidas basados en glufosinato, resistente a los insectos. Esto es debido a que el maíz modificado genéticamente, utiliza algunas proteínas utilizadas anteriormente como plaguicidas en la producción de cultivos orgánicos. Otra variedad es el maíz enriquecido con vitamina C, beta caroteno y cuya cantidad de ácido fólico. Se distingue este maíz transgénico por sus granos de color naranja brillante.
Los tomates son otro de los alimentos transgénicos que se han intentado introducir en el mercado. Una variedad de tomates transgénicos había sido modificada de forma que la enzima poligalacturonasa era anulada y esto hacía que los tomates tardaran más en pudrirse una vez eran recolectados. Para conseguir este alimento transgénico, una copia inversa del del gen responsable de generar esta enzima se introducía en el genoma de la planta. Este tipo de tomates transgénicos ha sido retirado del mercado debido a problemas en su comercialización.
Las patatas son otro alimento transgénico en el cual la enzima almidón sistasa unida a gránulo se ha inhabilitado mediante la inserción de copia opuesta de este gen. Este tipo de patatas transgénicas se producirán exclusivamente según las condiciones de la agricultura por contrato y no estarán disponibles en el mercado general.
El arroz transgénico ha sido modificado contener altas cantidades de vitamina A. Para conseguir este alimento transgénico, se han implantado tres nuevos genes al arroz: dos de los narcisos y el tercero de una bacteria.
ANIMALES TRANSGENICOS...!!!
Se producen un animal transgénico insertando o suprimiendo un gen de su génoma. Se Intenta así modificar el fenotipo del animal. La modificación es o sea la creación de una funcionalidad nueva añadiendo un gen al genoma, o sea la supresión de una funcionalidad suprimiendo la expresión de un gen del genome. El gen es insertado o suprimido por medio de la tecnología de ADN que combina.
Los animales transgénicos son menos fáciles realizar que las plantas transgénicos, principalmente porque las células animales no son todo totipotencias. Las modificaciones genéticas deben ser realizadas sobre células (células ES) del embrión y a un estadio muy precoz de su desarrollo. Además, los ciclos reproductores de los animales son más largos y más complejos. La búsqueda pues es mucho más lenta.
Los animales transgénicos son menos fáciles realizar que las plantas transgénicos, principalmente porque las células animales no son todo totipotencias. Las modificaciones genéticas deben ser realizadas sobre células (células ES) del embrión y a un estadio muy precoz de su desarrollo. Además, los ciclos reproductores de los animales son más largos y más complejos. La búsqueda pues es mucho más lenta.
Normalmente, en los organismos superiores animales o vegetales la información genética se transmite por mecanismos de reproducción sexual ; es lo que se conoce como transmisión genética vertical. Sin embargo, hace ya unos veinte años se logró obtener los primeros ratones transgénicos mediante transferencia génica por inyección directa de ADN extraño en un cigoto obtenido por fecundación in vitro ; es decir, se trataba de una transmisión genética horizontal, también llamada transgénesis.
A partir de las experiencias de Gordon, Ruddle y colaboradores iniciadas en 1980 en las que inyectaron ADN de ratón en uno de los pronúcleos de un cigoto de la misma especie, se inició una nueva era en la manipulación genética de embriones de mamíferos. Al año siguiente, Gordon y Ruddle (1981) demostraban la integración y transmisión estable a través de la línea germinal de genes inyectados en pronúcleos de cigotos de ratón obtenidos por fecundación in vitro. Eran los primeros ratones transgénicos. El paso siguiente consistió en probar que también se podían obtener ratones transgénicos que incorporaran en su genoma un gen (transgén) de otra especie. Así, Palmiter y colaboradores (1982) obtuvieron ratones transgénicos gigantes al inyectar en el pronúcleo de un cigoto el gen de la rata que codifica para la hormona del crecimiernto. Incluso, se obtuvieron también ratones transgénicos gigantes cuando el transgén introducido era el gen humano que codifica para la hormona de crecimiento (Palmiter et al., 1983).
3505.- El ratón transgénico, que lleva incorporado el gen de la hormona de crecimiento de la rata, tiene un aumento de tamaño del 80% en comparación con un ratón normal (Fuente: S.F.Gilbert, 1988, Developmental Biology, 2nd edition, Sinauer Associate, Inc.)
Como era de esperar, a los ratones transgénicos siguieron los conejos, ovejas y cerdos transgénicos a los que se les había introducido por microinyección en uno de los pronúcleos del cigoto el ADN del gen humano que codifica para la hormona de crecimiento, en un intento de aumentar el tamaño de tales animales (Hammer et al., 1985). Sin embargo, este avance científico no tuvo aplicación zootécnica porque la presencia del transgén modifica la fisiología del animal transgénico, produciendo efectos colaterales perjudiciales para su desarrollo. De cualquier manera, la era de la trangénesis animal había comenzado como una realidad imparable.
Las cabras también pueden constituir unos buenos biorreactores de proteínas humanas puesto que producen 4 litros/día de leche y sus períodos de gestación y de desarrollo son cortos (5 y 8 meses, respectivamente). Así, Ebert et al. (1991) obtuvieron cabras transgénicas portadoras del gen humano que codifica para el activador tisular de plasminógeno (AtPH) que, al estar unido al promotor del gen de la b -caseína de la cabra, producía hasta 2-3 mg/ml de AtPH en la leche del animal. La proteína podía ser aislada con una pureza del 98% y una actividad específica de 610.000 U/mg (Denman et al., 1991).
4039.- Cabras transgénicas productoras de proteínas humanas en la leche (Fuente: Genzyme Transgenic, 1994, Science, 264:902)
La gran producción lechera de las vacas (10.000 litros/año, 35 g proteína/litro de leche) las convierte en poderosos biorreactores de proteínas humanas. En 1991, tres grupos de investigación de Holanda (la Universidad de Leiden, la empresa Gene Pharming Europe y el Instituto de Producción Animal de Zeist) obtuvieron vacas transgénicas portadoras del gen humano de la lactoferrina que se sintetizaba en la leche del animal por estar unido al promotor de la a -S1-caseína bovina. Así, Krimpenfort et al. (1991) inyectaron 1.154 pronúcleos de otros tantos cigotos obtenidos por fecundación in vitro, de los cuales sobrevivieron 981. A los 9 días transfirieron 129 embriones a vacas estimuladas hormonalmente (pseudopreñez), quedando 21 de ellas preñadas y sólo 16 llevaron a término la gestación. Se obtuvo un macho y una hembra (que era un mosaico). El macho dio positivo para la presencia del gen humano en todos los tejidos analizados (placenta, oreja y sangre), estimándose que era portador de 5 a 10 copias del gen humano.
Más tarde, otro grupo de investigación (Cibelli et al., 1998) obtuvo tres terneros clónicos transgénicos que llevaban el trasgén híbrido b -gal-neo que se expresaba con un promotor muy potente del citomegalovirus.
En el caso de las vacas, otros objetivos pueden ser la aplicación de la técnica conocida como "modelo de la glándula mamaria" para reducir la lactosa (para los casos de intolerancia) o fabricar "in vivo" leche maternizada, suprimiendo mediante la técnica de "knockout" del gen de la b -lactoglobulina de la leche de vaca para imitar a la leche humana que no la tiene.
El procediento para la transgénesis y el posterior seguimiento de la presencia del cromosoma artificial sería enesencia como sigue:
Animales transgénicos basados en cromosomas artificiales
La tecnología actual para transferir genes a través de la línea germinal de mamíferos requiere la integración de ADN exógeno desnudo en un sitio aleatorio dentro del genoma del hospedador. Sin embargo, este proceso puede generar efectos de posición indeseables así como mutaciones perjudiciales. Los cromosomas artificiales de mamíferos son buenos vectores para la producción de transgénesis, así como para la producción de proteínas celulares y aplicaciones en la terapia génica. Esto es así porque tienen la ventaja de:- Transportar grandes moléculas de ADN
- La posibilidad de replicarse paralelamente al genoma del hospedador, pero sin integrarse en él.
- Se transmiten a través de la línea germinal.
- Orígenes de replicación no virales
- Telómeros
- Centrómero
El procediento para la transgénesis y el posterior seguimiento de la presencia del cromosoma artificial sería enesencia como sigue:
- Aislamiento de SATACs y concentración, mediante citometría de flujo, y posteriormente se recogen por centrifugación.
- Se cultivan los embriones receptores, por ejemplo de ratón
- Se realiza una microinyección de los SATACs en los pronúcleos de raton, utilizando micropipetas de vidrio borosilicadas.
- Se extrae el ADN genómico total y se amplifica por PCR para probar la presencia de higromicina. Luego se realiza una tinción de B-galactosidasa para probar la actividad del gen lac Z (ambos genes están presentes en el SATAC).
- Por último se realiza una hibridación in situ fluorescente (FISH) de los embriones cultivados con un medio en colcemida (detiene las células en fase M), con sondas de ADN satélite, lac Z y hph.
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