universidad nacional abierta ya distancia

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD
Escuela de Ciencias Agrícolas Pecuarias y del Medio Ambiente
Protocolo Académico del curso Organismos Transgénicos
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA
ESCUELA DE CIENCIAS AGRÍCOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO
AMBIENTE
203022 ORGANISMOS TRANSGÉNICOS
LUZ MERY BERNAL PARRA
(Directora Nacional)
BOGOTÁ, D.C.
Agosto de 2009
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Escuela de Ciencias Agrícolas Pecuarias y del Medio Ambiente
Protocolo Académico del curso Organismos Transgénicos
ÍNDICE DE CONTENIDO
PROTOCOLO ACADÉMICO
1.
2.
3.
4.
Ficha técnica.
Introducción.
Justificación.
Intencionalidades formativas.
4.1. Propósitos.
4.2. Objetivos.
4.3. Competencias.
4.4. Metas.
5. Unidades Didácticas.
5.1. Mapa Conceptual.
6. Contexto Teórico.
7. Metodología.
8. Evaluación.
9. Glosario de términos.
10. Fuentes documentales.
GUÍA DE ACTIVIDADES
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Protocolo Académico del curso Organismos Transgénicos
ASPECTOS DE PROPIEDAD INTELECTUAL Y VERSIONAMIENTO
El contenido didáctico del curso académico: Organismos Transgénicos fue
diseñado en el año 2007 por Luz Mery Bernal Parra, docente auxiliar de la UNAD
Bogotá. Bióloga con Maestría y Doctorado en Genética, se ha desempeñado como
tutora de la UNAD desde el 2007 y ha sido docente de la Pontificia Universidad
Javeriana y de la Universidad Antonio Nariño.
La Doctora Katya Burgos, apoyó el proceso de revisión de estilo del
contenido didáctico e hizo aportes disciplinares.
El contenido didáctico ha tenido una actualización desarrollada por la tutora
Luz Mery Bernal.
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Protocolo Académico del curso Organismos Transgénicos
PROTOCOLO ACADÉMICO
1. FICHA TÉCNICA
Nombre del curso:
ORGANISMOS TRANSGÉNICOS
Institución:
Organismos Genéticamente Modificados (OGM) Ingeniería
Genética, ADN recombinante, Transgénesis Vegetal, Transgénesis
Animal, Alimentos Genéticamente Modificados
Universidad Nacional Abierta y a Distancia -UNAD.
Ciudad:
Bogotá – Colombia
Autor(es) del Protocolo
Académico:
Luz Mery Bernal Parra
Tel. 8600390/3002225525
[email protected]
2007.
Palabras clave:
Año:
[email protected]
Unidad Académica:
Escuela de Ciencias Agrícolas, Pecuarias y del Medio
Ambiente.
Campo de formación:
Profesional
Área del conocimiento:
Biología,
Microbiología,
Agronomía,
Veterinaria y programas afines.
Créditos académicos:
Dos (2), correspondiente a 96 horas de trabajo académico: 64
horas promedio de estudio independiente y 32 horas
promedio de acompañamiento tutorial.
Tipo de curso:
Teórico
Destinatarios:
Estudiantes de diversos programas de posgrado de la
Facultad de Ciencias Agrarias o de otras Facultades de la
Institución.
Competencia general de
aprendizaje:
El estudiante posee un óptimo conocimiento de los conceptos
establecidos en cada uno de los capítulos detallados, además
describe y relaciona las técnicas empleadas para la obtención
de Organismos Transgénicos, así como resuelve situaciones
relacionadas con la tecnología del ADN recombinante.
Entiende los fundamentos de las prácticas de laboratorio que
respaldan los conceptos teóricos, y emplea estos para
desarrollar habilidades en el manejo de técnicas de biología
molecular. Adquiere la aptitud para discutir aspectos éticos y
Zootecnia,
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Protocolo Académico del curso Organismos Transgénicos
normativos relacionados con la producción, comercialización y
liberación al medio ambiente de los OGM. Adquiere capacidad
de análisis, síntesis y formulación de hipótesis, que aplicará
en las lecturas sugeridas en cada tema y en la elaboración de
su trabajo final.
Metodología de oferta:
A distancia.
Formato de circulación:
Documentos impresos en papel con apoyo en Web; CDROM.
Denominación de las
unidades didácticas:
Unidad 1. Animales Transgénicos
Unidad 2. Vegetales Transgénicos
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Protocolo Académico del curso Organismos Transgénicos
2. INTRODUCCIÓN
El termino Biotecnología fue utilizado por primera vez en 1919 por un ingeniero
agrícola húngaro, sin embargo las primeras aplicaciones biotecnológicas
aparecieron a mediados de 1800 AC, con el uso de levaduras para fermentar
vinos y panes. En el siglo pasado, la genética mendeliana contribuyó
significativamente al crecimiento poblacional, produciendo mayores zafras de
alimentos de origen vegetal, aumentando la productividad de animales y
contribuyendo para una mayor longevidad humana. El crecimiento acelerado del
campo gracias a la biotecnología, ocurrió a partir de la década del 70 con el
desarrollo de la Ingeniería Genética (o Tecnología del ADN Recombinante). La
tecnología del ADN recombinante permitió que se utilizasen sistemas biológicos,
como plantas, animales, microorganismos, o sus derivados, para fabricar o
modificar productos para un fin específico. La información genética de los
organismos utilizados es previamente manipulada, mediante un conjunto de
técnicas orientadas a modificar los genes existentes, o adicionar genes
provenientes de otro organismo. Estos organismos sujetos a la manipulación
genética son denominados organismos genéticamente modificados (OGM) y
pueden ellos mismos constituir un alimento, o ser utilizados para producir aditivos
(por ejemplo vitaminas), o auxiliares tecnológicos (por ejemplo enzimas). Los
alimentos obtenidos por esta vía se denominan alimentos transgénicos.
El desarrollo de los OGM ha sido motivado por el potencial que representan como
sistema modelo y herramientas para el estudio de las ciencias básicas y para la
mejora de productos y procesos. En la investigación básica, los organismos
transgénicos proporcionan excelentes modelos para el estudio de procesos
celulares, como la regulación de la expresión génica, la genética molecular del
desarrollo y la diferenciación celular. El avance de la tecnología del ADN
recombinante, causó un enorme impacto en oncología y en el diagnóstico médico
de enfermedades hereditarias. Los defectos genéticos relacionados con el cáncer
fueron identificados como mutaciones en la secuencia de bases de genes que
codifican proteínas que intervienen en el control del crecimiento y división celular.
La función de estos genes y los efectos de las mutaciones han sido evaluados en
ratones transgénicos. Las técnicas de ingeniería genética también ofrecen la
posibilidad para la corrección de enfermedades hereditarias mediante la terapia
génica.
En la biotecnología aplicada, los organismos transgénicos, pueden funcionar como
biorreactores para la producción de proteínas o para propósitos industriales. En
este último caso, el organismo transgénico obtenido debe tener como
características principales, la capacidad de producir la proteína de interés en
grandes cantidades sin comprometer el funcionamiento normal de sus células, la
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capacidad de pasar esta característica para la próxima generación (progenie) y en
el caso de ser un organismo multicelular como plantas y animales, la capacidad de
producir la proteína en un órgano definido.
Por tanto, el uso apropiado de modelos de OGM genera beneficios altamente
significativos en los campos médico, biotecnológico y comercial. La ciencia y la
tecnología están transformando la estructura económica y social de muchas
naciones y, por ser instrumento indispensable de progreso, necesita un impulso
sin precedentes.
La Universidad Nacional Abierta y a Distancia UNAD, consciente de los avances
biotecnológicos diseñó un curso relacionado con los Organismos Transgénicos,
cuyo fin, es profundizar en los conocimientos teóricos, epistemológicos y
metodológicos, con abordajes científicos que capaciten al estudiante para la
investigación y que permita nuevos aportes al desarrollo científico y tecnológico.
El objetivo del curso es crear una cultura biotecnológica que apunte a la formación
de investigadores con altos niveles de investigación básica, seriamente
comprometidos y que sean capaces de aplicar los nuevos conocimientos en el
sector productivo.
El curso Organismos Transgénicos, está compuesto de dos créditos académicos,
se inscribe en el campo de posgraduación con un carácter electivo y pertenece al
tipo metodológico (teórico-práctico), por lo cual el estudiante además de los
conocimientos teóricos, tendrá la oportunidad de complementarlos con prácticas
de observación en campo, como visita a entidades que desarrollan esta
tecnología. Además son designadas prácticas complementarias en el laboratorio.
El curso académico se estructura en dos (2) Unidades:


Unidad 1. Animales Transgénicos
Unidad 2. Vegetales Transgénicos
La Unidad 1. Comprende los temas principales que se reúnen bajo la
denominación de Animales Transgénicos. En esta unidad, se explicarán los
fundamentos de las técnicas de ingeniería genética utilizadas para obtener
animales transgénicos, además se enumeraran los principales usos de estos
organismos y se hará énfasis en los pro y contra de su utilización.
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La Unidad 2. Abarca los aspectos fundamentales en la obtención de vegetales
transgénicos. El objetivo de esta unidad es dar a conocer las bases científicas de
la tecnología del ADN recombinante y presentar el abanico de nuevas
posibilidades para la producción de alimentos que se han abierto con la ingeniería
genética. Se analizarán, las técnicas y las estrategias que se siguen para lograr
modificar los genes de los organismos que se utilizan bien como alimentos o bien
para procesar alimentos, con el fin de hacerlos más adecuados a nuestras
necesidades y obtener un mayor beneficio de los mismos. Se describirán las
diversas aplicaciones de la biotecnología en los campos de los alimentos
fermentados, de los alimentos de origen vegetal, así como las técnicas de análisis
que nos llevan a detectar si el gen foráneo se ha integrado al genoma, y si se
expresa. Se discutirán los beneficios y los posibles riesgos para la salud humana y
el medio ambiente de la nueva biotecnología y de los alimentos genéticamente
modificados obtenidos por medio de las técnicas de la ingeniería genética.
Además se hace una introducción a la reglamentación que rige la producción y
comercialización de los OGM.
Cada uno de los capítulos cuenta con una introducción que permite que el alumno
se familiarice con conceptos que serán abordados más adelante.
La metodología que se emplea en el desarrollo del curso consiste en información
teórica suministrada al estudiante que le permite desenvolver la habilidad para
comprender y relacionar los conceptos y técnicas empleadas en la nueva
tecnología que se le presenta. La consulta de textos, artículos científicos y
recursos educativos en la Internet pretende servir de apoyo para un aprendizaje
más amplio que garantice una mejor asimilación de las temáticas estudiadas.
Los alumnos serán incentivados a participar activamente en los trabajos de
laboratorio ya que de esta manera, podrán aclarar conceptos y relacionar la teoría
con la práctica. De igual manera serán estimulados para participar en las
discusiones sobre este controvertido tema.
Es de gran importancia tanto el trabajo individual como la participación activa del
estudiante con el tutor y de los estudiantes entre sí. Por medio de actividades
específicas se promueve esta integración.
Se sugieren prácticas de campo en las que se contempla la visita a entidades que
desarrollan esta tecnología como el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA),
Universidad Nacional de Colombia y Pontificia Universidad Javeriana.
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Al final del curso el alumno esta capacitado para la elaboración de un trabajo
escrito sobre un modelo de investigación, en donde se emplearan algunas de las
técnicas estudiadas, teniendo como base los conocimientos teóricos, prácticos, las
lecturas de textos, artículos científicos y consultas en Internet. El modelo
propuesto debe ser un sistema integrado por un componente productivo y por un
componente de desarrollo tecnológico. Se debe elaborar un diseño conceptual del
modelo y deben ser planteados los objetivos, marco teórico, conclusiones y
recomendaciones. La propuesta será analizada y discutida en clase tutorial.
A través de las actividades desarrolladas se evaluará el dominio del tema por
parte del estudiante. Se evaluará el desarrollo de cada una de las actividades
propuestas en la metodología, el trabajo individual y el colectivo que incluye las
salidas de campo, los encuentros de socialización y las prácticas de
laboratorio.Los criterios de evaluación se guían por los parámetros propuestos en
el Proyecto Académico Pedagógico que presenta diferentes niveles de acuerdo a
las circunstancias y situaciones acordadas entre tutores y estudiantes.
Autoevaluación: el propio estudiante evalúa su proceso de aprendizaje e identifica
sus alcances y limitaciones.
Coevaluación: proceso colaborativo de evaluación por medio del cual se valora el
trabajo personal, los progresos, inquietudes y aportes frente a sus compañeros.
Heteroevaluación: valoración del tutor de los resultados del aprendizaje donde se
determina los avances y logros de los estudiantes por medio de estrategias
metodológicas destinadas para este fin. Se incluye el uso del portafolio de
desempeño personal en donde se llevaran los registros del trabajo cognitivo como
el informe de lecturas y preguntas contextualizadas.
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3. JUSTIFICACIÓN
La humanidad ha cultivado y cosechado plantas desde hace diez o quince mil
años. Sin embargo, la mayor parte de las innovaciones tecnológicas en la
agricultura han tenido lugar durante los últimos años. Estas incluyen tanto la
mecanización, como la hibridación, los agroquímicos (herbicidas y pesticidas) y los
fertilizantes químicos. Todos estos avances han tenido relación con los cambios
que se produjeron en las sociedades: paso de la vida nómada a la sedentaria y
crecimiento demográfico. La necesidad de alimentar cada vez a más personas y la
necesidad de disponer de alimentos con mayores valores nutritivos, ha sido uno
de los grandes desafíos de la humanidad. Los criadores y cultivadores utilizaron la
similitud familiar, ―lo parecido‖, para mejorar la productividad de animales y
plantas. Por ejemplo, eligieron para cultivar las plantas más grandes o las más
fuertes; así los productores agrícolas fueron seleccionando aquellas que les
convenía mantener y usar en la producción de alimentos. Sin saberlo estaban
haciendo uso de la selección genética. El advenimiento de la ingeniería genética
con la manipulación del ADN para identificar, seleccionar, aislar y transferir genes
específicos, cambió radicalmente muchas áreas del conocimiento, incluyendo
la agricultura y la ganadería, que en este momento son consideradas claves para
una gran transformación tecnológica. La obtención, liberación y la comercialización
en el mundo de Organismos Transgénicos obtenidos por manipulación del ADN ya
es una realidad.
El desarrollo de la biotecnología, requiere de grupos de investigación altamente
multidisciplinarios capaces de incursionar en las distintas disciplinas relacionadas,
para así factibilizar la transferencia de estos conocimientos a sectores productivos.
Es imprescindible que exista una fuerte interrelación y cooperación entre el sector
educativo (universidades, institutos de investigación) y las empresas.
Para esto es clara la necesidad de apoyar el desarrollo científico, aumentando el
número y el nivel de formación (posgrados) de investigadores en el país,
apuntando al avance de una ―cultura innovadora biotecnológica‖, encaminada a la
coexistencia de científicos con altos niveles de investigación básica, con
investigadores atraídos y seriamente comprometidos con desarrollos productivos
que sean capaces de aplicar los nuevos conocimientos. Es necesario generar
nuevos consensos de manera que el área se transforme en atractiva para los
investigadores establecidos y muy especialmente para las nuevas generaciones
de investigadores que pueden encontrar aquí un área donde proyectarse
profesionalmente.
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Este curso está diseñado para cumplir con lo propuesto anteriormente y además
crear en el alumno una capacidad de reflexión y crítica en cuanto a la aplicación
de esta metodología.
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4. INTENCIONALIDADES FORMATIVAS
4.1. PROPÓSITOS
Actualizar a los estudiantes, en la temática relacionada con la obtención de
Organismos Transgénicos, procedimientos y metodologías actuales y aplicación
de los conceptos básicos tanto teóricos como prácticos.
Valorar la importancia que actualmente tienen estas técnicas y su proyección a
futuro, evaluando sus implicaciones en las distintas áreas del conocimiento.
Contribuir a la formación científica de los estudiantes, mediante la investigación, la
capacidad de correlación entre las técnicas disponibles y la creatividad para
desarrollar un proyecto de investigación en el campo agropecuario.
Generar en el estudiante procesos de análisis y discusión en torno de temas
polémicos que envuelven la liberación y la comercialización de los Organismos
Transgénicos en el mundo, teniendo en cuenta los parámetros bioéticos y
normativos legales nacionales e internacionales.
4.2. OBJETIVOS
Adquirir conocimientos sobre la Transgénesis concretamente los encaminados a
entender y comprender sus fundamentos.
Definir los términos afines con la biotecnología del ADN recombinante y conocer
las bases científicas de las metodologías moleculares relacionadas.
Conocer las técnicas directas de transformación, tanto en plantas como en
animales, haciendo énfasis en sus principales diferencias metodológicas.
Establecer la importancia de la Transgénesis, como una tecnología que esta
revolucionando el mundo.
4.3. COMPETENCIAS
El estudiante posee un óptimo conocimiento de los conceptos establecidos en
cada uno de los capítulos detallados, además describe y relaciona las técnicas
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empleadas para la obtención de Organismos Transgénicos, así como resuelve
situaciones relacionadas con la tecnología del ADN recombinante.
El estudiante entiende los fundamentos de las prácticas de laboratorio que
respaldan los conceptos teóricos, y emplea estos para desarrollar habilidades en
el manejo de técnicas de biología molecular.
El estudiante adquiere la aptitud para discutir aspectos éticos y normativos
relacionados con la producción, comercialización y liberación al medio ambiente
de los OGM.
El estudiante adquiere capacidad de análisis, síntesis y formulación de hipótesis,
que aplicará en las lecturas sugeridas en cada tema y en la elaboración de su
trabajo final.
4.4. METAS
Una vez el estudiante finalice el curso de Organismos Transgénicos estará en
capacidad de:
Identificar los conceptos relacionados con la obtención y manejo de Organismos
Transgénicos, así como las interacciones existentes entre las diferentes técnicas
moleculares.
Reconocer las técnicas y estrategias necesarias para llevar a cabo los procesos
de identificación de ADN foráneo en un Organismo Transgénico.
Comprender la importancia de la adquisición de conocimientos científicos sobre
los Organismos Transgénicos para evaluar los riesgos del consumo directo o
indirecto en la población y en el medio ambiente.
Reconocer, desarrollar y aplicar la nueva metodología como apoyo a sus
actividades profesionales.
Presentar y sustentar un informe personal sobre un modelo de investigación, en
donde se aplique el conocimiento adquirido y se relacione con conocimientos
adquiridos en otros cursos académicos.
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5. UNIDADES DIDÁCTICAS
UNIDAD
1. ANIMALES
TRANSGÉNICOS
CAPITULO
1. Introducción a
TEMAS
SECCIONES
* Introducción y conceptos
la transgénesis y
obtención de
animales
transgénicos
* Perspectiva Histórica
* Construcción del transgén
*Métodos de obtención de
animales transgénicos I
* Métodos de obtención de
animales transgénicos II
2. ¿Que tipo de
animales
se
pueden
transgenizar?
* Uso del ratón en la transgénesis
* Uso de otras especies en la
transgénesis I
* Uso de otras especies en la
transgénesis II
* Uso de otras especies en la
transgénesis III
* Transgénesis en estudios
biomédicos y de expresión génica
* ¿Que es un Animal
"Knock-out" o "Knockin"?
* ¿Cómo se hace un
Animal Knock-out?
* Conejos
* Cerdos
* Rumiantes
* Aves
* Peces
* Anfibios
* Insectos
* Gusanos
3. Aplicaciones
de la
transgénesis
animal.
* Transgénicos en Biotecnología:
Ganado transgénico
* Ovejas transgénicas
* Cabras transgénicas
* Vacas transgénicas
* Transgénicos en Biotecnología:
Peces
* Peces resistentes al
frío
* Peces transgénicos
* Microinyección de
ADN
* Microinyección de
ADN en un pronúcleo
o en el citoplasma de
un cigoto
* Electroporación de
cigoto
* Transferencia del
gen empleando
retrovirus como
vectores (vectores
Retrovirales)
* Transgénesis por
manipulación de
células embrionarias
* Transformación
genética mediada por
semen
* Transferencia de
núcleos transfectados
(clonación)
* ¿Cómo sabremos si
tenemos un
transgénico?
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y toxicología
ambiental
*Peces Ornamentales
* Transgénicos en Biotecnología:
Cerdos y Xenotrasplantes.
* Transgénicos en Biotecnología:
Microorganismos.
2. VEGETALES
TRANSGÉNICOS
4. Obtención de
vegetales
transgénicos
5. Aplicaciones y
métodos de
detección
* Introducción.
* Métodos de Transformación
Vegetal
* Transformación de células de
Agrobacterium con los genes de
interés
* Tecnología Bt, Antisentido y
Electroporación
* Método biobalístico (Pistola de
genes)
* Infección con
Agrobacterium
tumefaciens
* Aplicaciones I
* Aplicaciones II
* Plantas resistentes
a microorganismos
patógenos
* Plantas resistentes
a virus
* Plantas resistentes
a bacterias
* Plantas resistentes
a hongos
* Tecnología
antisentido
* Tecnología del
interruptor a distancia
(transwitch)
* Transferencia
genética con
protoplastos por
Electroporación
* Plantas resistentes
a insectos
* Plantas resistentes
a herbicidas
* Maduración
controlada de frutos
por transgénesis
* Vacunas
comestibles
* Alimentos con
vitaminas y alimentos
hipoalérgicos
* Modificación de la
calidad nutritiva
* Otros metabolitos
de interés
* Métodos de Detección I
* Detección fenotípica
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* Métodos de Detección II
* Métodos de Detección III
* Métodos basados
en la detección de
proteínas
* Métodos basados
en la detección del
ADN insertado
* Ensayos de PCR
cualitativo o ensayo
de rastreo primario
* Determinación
cuantitativa
* PCR competitiva
* PCR en tiempo real
* Sistemas de
Detección de
Secuencias
* Perspectivas
6. Marco
regulatorio sobre
OGM
* Situación en Diversos Países I
* Situación en Diversos Países II
* Organismos Genéticamente
Modificados en Colombia
* Controversia generada por los
organismos transgénicos.
* ¿Debemos tener miedo a los
adelantos científicos?
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6. CONTEXTO TEÓRICO
En Abril de 2003, el anuncio del final de la secuenciación del genoma humano
ofreció nuevos horizontes especialmente relacionados con la prevención,
diagnóstico y tratamiento de enfermedades humanas. Además, el avance de la
ingeniería genética ha dado lugar al surgimiento de nuevas tecnologías entre las
que se destacan la terapia génica, la clonación y la transgénesis.
El termino genéticamente modificado ha sido ampliamente usado para describir la
aplicación de la tecnología del ADN recombinante en la alteración genética de
animales, plantas y microorganismos. Esta tecnología moderna, desarrollada en el
siglo pasado, permite la transferencia del material genético de un organismo para
otro efectiva y eficientemente. Al contrario de promover el cruzamiento entre
organismos relacionados para obtener una característica deseada, los científicos
pueden identificar e inserir, en el genoma de un determinado organismo, un único
gen responsable por la característica en particular. Esto permite que las
alteraciones en el genoma del organismo sean precisas y previsibles; en el
mejoramiento clásico, la transferencia de genes de un organismo para otro, se
realiza por medio de cruzamientos (reproducción sexual), mezclando todo el
conjunto de genes de los dos organismos en combinaciones aleatorias. Como
consecuencia, el proceso de selección del carácter deseado demanda una enorme
cantidad de tiempo y no es exactamente preciso. Además de eso los resultados de
mejoramiento clásico de anímales y vegetales están limitados a la variación
natural dentro de diferentes recursos genéticos. Con las técnicas de ingeniería
genética, cualquier gen de cualquier organismo puede ser aislado y transferido
para el genoma de cualquier otro ser vivo por mas divergente o distante que sea
en la escala evolutiva. Así, es posible transferir para plantas, por ejemplo,
cualquier gen de pez, ratón, humano, bacteria o virus. Esta posibilidad amplia
considerablemente los recursos genéticos para mejoramiento de plantas y
animales, resultando en la obtención de plantas o animales genéticamente
modificados, también denominados de organismos transgénicos. Los genes que
son insertados artificial e intencionalmente en el genoma de un organismo son
denominados transgenes y tienen la capacidad de conferir al organismo una
característica definida.
Con base en el resumen anterior se diseña el curso de Organismos Transgénicos,
estructurado en dos unidades didácticas que abordan los principios científicos y
metodológicos de la producción de estos organismos, el interés de los
investigadores por su establecimiento en la agricultura, ganadería y medicina, los
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resultados de la transgénesis obtenidos en las distintas especies de animales y
plantas, así como, los problemas específicos que se plantean a la hora de lograr la
modificación genética de estos organismos.
Un significativo desarrollo y perfeccionamiento de metodologías de transformación
y transfección, aislamiento de genes, de promotores, de terminadores y del uso de
vectores, se ha observado en los últimos años. Nuestro objetivo es dar a los
estudiantes estos conocimientos, los más actualizados, así como entrenarlos en
las técnicas más comúnmente utilizadas. Este curso también tiene el propósito de
responder, a las inquietudes con respecto a la inocuidad de los alimentos
obtenidos por medios biotecnológicos. Así como analizar las cuestiones
relacionadas con las principales preocupaciones sobre la salud y presentar la
normativa por la cual se evalúan los riesgos ambientales y por la cual se aprueba
su liberación y comercialización.
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7. METODOLOGÍA
Es de particular importancia que las estrategias metodológicas estén encaminadas
a que el estudiante durante el desarrollo del curso, permanezca siempre activo,
interesado, motivado, curioso y que su participación e innovación sean constantes.
Para esto se proponen las estrategias implementadas por la UNAD, con el uso de
ayudas pedagógicas y tecnológicas ya existentes, donde las actividades de
aprendizaje sean de carácter individual y grupal, permitiendo que el alumno
genere el proceso de aprendizaje a su propio ritmo de trabajo.
La lectura del Protocolo y la Guía de Actividades le permiten al estudiante un
desempeño adecuado en este proceso ya que encontrará la información necesaria
(visión general del curso, propósitos, metodología de trabajo) para que relacione
secuencialmente su aprendizaje. El estudiante debe seguir el plan de trabajo
propuesto en la Guía, y además complementarlo con actividades orientadas por el
tutor.
El estudio individual es independiente y es el tipo de actividad al que el estudiante
dedica más tiempo y para ello se vale de todos los medios y ayudas pedagógicas
proporcionadas, además con orientación del tutor serán realizadas diferentes
actividades en los llamados, encuentros programados, que pueden ser a nivel
individual, en pequeños grupos o en grandes grupos. Estos encuentros pueden
ser virtuales o presenciales y el objetivo específico es el de interactuar con el
tutor, con los demás integrantes del curso y tener la oportunidad de resolver
inquietudes, analizar casos especiales, ampliar conceptos, compartir experiencias
personales, discutir problemas específicos.
La asesoría por parte del tutor será continua, se manejarán diferentes
mediaciones de comunicación sincrónica como el teléfono, la tutoría y asincrónica
como el correo electrónico y el foro virtual. El estudiante recibirá una bibliografía
que debe ser una herramienta de consulta. El estudiante deberá facilitar su
proceso de aprendizaje presentando oportunamente los trabajos propuestos en las
sesiones designadas para esto.
Después de cada Unidad serán programadas actividades que incluyen lecturas
recomendadas que el estudiante debe estrictamente desarrollar, estas actividades
están encaminadas a enriquecer el conocimiento y motivarán al estudiante a la
búsqueda de información adicional, la cual podrá obtenerse en la bibliografía
suministrada que se encuentran al final del texto.
Se realizarán prácticas de campo que se programarán desde el inicio del curso,
como la visita a entidades que desarrollan la tecnología del ADN recombinante
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(Instituto Colombiano Agropecuario (ICA), Universidad Nacional de Colombia y
Pontificia Universidad Javeriana). Además se han designado prácticas de
laboratorio que son complementarias a las clases teóricas donde se elaboran
protocolos correspondientes a diversas técnicas de biología molecular. La
programación de laboratorios y salidas, tiene como objetivo que exista una
relación del contenido teórico y experimental. Cada alumno antes de la práctica
deberá consultar acerca del procedimiento que se va a desarrollar y por medio de
un diagrama de flujo establecer los diferentes pasos a seguir. Un informe de
laboratorio tiene que ser elaborado por el estudiante y entregado una semana
después, donde se especifique resumen, palabras claves, introducción,
metodología, resultados, discusión, conclusiones y bibliografía. Así, el alumno se
entrenará en el manejo de obtención de resultados y logrará incrementar sus
conocimientos en cuanto a síntesis, análisis y crítica sobre un trabajo de
investigación.
Se realizará un foro acerca de las Implicaciones biológicas, éticas, económicas y
comerciales de los organismos transgénicos, donde cada alumno debe participar
obligatoriamente y que será abierto después de la lectura de artículos científicos y
publicados en diversos sitios de Internet. Esta actividad virtual tendrá espacio y
tiempo programado dentro del período académico. Cada alumno debe participar
en forma asincrónica dando respuesta a una pregunta. El tutor retroalimentará en
forma constructiva los contenidos aportados por los estudiantes y cada estudiante
podrá interactuar sobre aportes que hagan los compañeros.
Al final del curso el alumno estará capacitado para la elaboración de un trabajo
escrito sobre un modelo de investigación, en donde se emplearan algunas de las
técnicas estudiadas, teniendo como base los conocimientos teóricos, prácticos, las
lecturas de textos, artículos científicos y consultas en Internet. El modelo
propuesto debe ser un sistema integrado por un componente productivo y por un
componente de desarrollo tecnológico. Se debe elaborar un diseño conceptual del
modelo y deben ser planteados los objetivos, metodología y conclusiones. La
propuesta será analizada y discutida en clase tutorial.
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8. EVALUACION
Las respuestas por parte del alumno a las actividades desarrolladas en cada una
de las unidades didácticas serán evaluadas teniendo en consideración el dominio
del tema, la capacidad de definición, análisis, correlación y de síntesis. Se tendrá
muy en cuenta la capacidad de discusión de los artículos científicos.
Los criterios de evaluación se guían por los parámetros propuestos en el Proyecto
Académico Pedagógico de la UNAD, que presenta diferentes niveles:
Autoevaluación: Es un proceso de autocrítica que evalúa el proyecto personal de
aprendizaje. Se verifica a partir de la reflexión objetiva que el estudiante hace de
su propio proceso de aprendizaje. El estudiante debe calificar constructivamente
sus propios esfuerzos, su grado de participación en trabajos colaborativos y el
aporte personal al proceso de aprendizaje.
Coevaluación: Se realiza mediante evaluación por los compañeros. Esta
metodología propicia la retroalimentación cualitativa, la integración del grupo, la
cooperación, la responsabilidad y favorece el desarrollo de competencias
cognitivas y de convivencia.
Heteroevaluación: El tutor hace una evaluación del proceso de aprendizaje de
cada estudiante durante el curso. Esta evaluación esta encaminada a verificar la
adquisición de competencias y logros de aprendizaje. La participación individual y
colectiva, lo mismo que los aportes en foros, calidad del trabajo de investigación,
claridad en la presentación de los informes escritos, puntualidad en la entrega y la
actitud que demuestre el estudiante para aprender, serán criterios de evaluación
que el tutor deberá tener presente.
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9. GLOSARIO DE TÉRMINOS
ÁCIDOS NUCLEICOS: Biomoléculas formadas por macropolímeros de
nucleótidos, o polinucleótidos. Está presente en todas las células y constituye la
base material de la herencia que se transmite de una a otra generación. Existen
dos tipos, el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucléico (ARN).
ADENOVIRUS: Virus con ADN, desprovistos de cubierta, que comprende 47
subtipos la mayoría de los cuales atacan preferentemente las vías respiratorias
aunque no son muchos los que resultan patógenos para el hombre. Los vectores
derivados de los serotipos 2 y 5 se utilizan para la terapia génica in vivo.
ADN Ácido Desoxirribonucleico: Ácido nucleico formado por nucleótidos en los
que el azúcar es desoxirribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, timina,
citosina y guanina. Excepto en los retrovirus que tienen ARN, el ADN codifica la
información para la reproducción y funcionamiento de las células y para la
replicación de la propia molécula de ADN. Representa la copia de seguridad o
depósito de la información genética primaria, que en las células eucarióticas está
confinada en la caja fuerte del núcleo.
ADN desnudo: ADN desprovisto de cubierta proteínica o lipídica. Para la
transferencia de genes, suele estar constituida por un plásmido bacteriano que
contiene el gen a transferir. Se inyecta directamente en el tejido objetivo donde se
expresa generalmente sin integrarse en el genoma de las células huésped.
ADN recombinante (ADNr): Molécula de ADN formado por recombinación de
fragmentos de ADN de orígenes diferentes. La (o las) proteína que codifica es una
proteína recombinante. Se construye mediante la unión de un fragmento de ADN
de origen diverso a un vector, como, por ejemplo, un plásmido circular bacteriano.
El vector se abre por un sitio específico, se le inserta entonces el fragmento de
ADN de origen diverso y se cierra de nuevo. El ADN recombinante se multiplica en
una célula huésped en la que puede replicarse el vector.
AGROBACTERIA: Género de bacterias del suelo que introducen genes a ciertos
vegetales mediante sus plásmidos.
Agrobacterium tumefaciens: Bacterias pertenecientes al género Agrobacterium,
un agente patógeno vegetal que tiene la capacidad natural de transferir genes a
las plantas que infecta (huésped), inyectando su plásmido Ti (tumor induction).
Éste codifica una serie de genes involucrados en la regulación del crecimiento
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vegetal, provocando que las células vegetales infectadas crezcan sin control.
Reemplazando los genes que desregulan el crecimiento de la planta por los genes
que se desea incorporar por medio de técnicas de ADN recombinante, el plásmido
se utiliza como herramienta para la producción de organismos vegetales
transgénicos.
ALELOS: Cada uno de los dos genes presentes en el mismo lugar (locus) del par
de cromosomas homólogos. En general, uno de los diferentes estados alternativos
del mismo gen.
ALÉRGENO O ALERGÉNICO: Son sustancias de naturaleza tóxica que causan
una reacción alérgica.
ALERGIA: Alteración de la capacidad de reacción de un organismo. Estado de
susceptibilidad específica exagerada de un individuo para una sustancia que es
inocua en grandes cantidades y condiciones para la mayoría de los individuos de
la misma especie.
AMPLIFICACIÓN: Un incremento en el número de copias de un fragmento
específico de ADN; puede ser in vivo o in vitro. Ver clonación o reacción en
cadena de la polimerasa.
ANÁLISIS DE SECUENCIAS DE BASES: Un método,
automatizado, para determinar la secuencia de las bases.
algunas veces
ANTICODON: Secuencia de tres nucleótidos en una molécula de ARNt que forma
puentes de H con el triplete complementario (codón) de ARNm.
ANTICUERPOS MONOCLONALES: Anticuerpos producidos por un solo clon
celular, es decir, un grupo de células idénticas que proceden de una única célula
progenitora. Su uso está generalizado en procedimientos diagnósticos y de
investigación.
APOPTOSIS: Muerte celular programada, en la cual la célula responde a ciertas
señales iniciando un proceso que la conduce a la muerte. Está involucrada en la
selección del repertorio de linfocitos T y en el mantenimiento de la tolerancia
inmunológica, ya que es el mecanismo por el que se eliminan las células que
podrían dar lugar a respuestas autoinmunes. Existen evidencias de que la
alteración en los mecanismos apoptóticos está implicada en la patogenia y la
actividad de las enfermedades autoinmunes sistémicas.
Arabidopsis thaliana: Es una pequeña hierba de la familia de las crucíferas. Sus
características únicas ofrecen una serie de ventajas a la hora de considerarla
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como modelo de investigación. Es un verdadero diploide con un ciclo de vida muy
corto (6-8 semanas), de fecundación autógama, y produce numerosas semillas
que permanecen viables durante muchos años. Su rápido crecimiento permite el
análisis de un gran número de individuos en un mínimo espacio y por lo tanto, la
consiguiente amplificación rápida de los genotipos útiles para posteriores estudios.
Su compacto genoma con relativamente escasas secuencias repetidas y un bajo
contenido en DNA (aproximadamente 70 Mpb por núcleo haploide, unas 25 veces
el tamaño del genoma de Escherichia coli), la hacen con diferencia, la planta
superior de genoma más pequeño conocido, y por lo tanto, un sistema ideal para
estudios genéticos y moleculares. Puede ser transformada por Agrobacterium
tumefaciens y mediante el plásmido Ti es posible introducir genes de interés y
mantenerlos de forma estable.
ARN Ácido Ribonucléico: Ácido nucleico formado por nucleótidos en los que el
azúcar es ribosa, y las bases nitrogenadas son adenina, uracilo, citosina y
guanina. Actúa como intermediario y complemento de las instrucciones genéticas
codificadas en el ADN. Existen varios tipos diferentes de ARN, relacionados con la
síntesis de proteínas. Así, existe ARN mensajero (ARNm), ARN ribosómico
(ARNr), ARN de transferencia (ARNt) y un ARN heterogéneo nuclear (ARN Hn). El
ARN es normalmente el producto de la transcripción de un molde de ADN, aunque
en los retrovirus el ARN actúa de plantilla y el ADN de copia. ARNHn ARN
heterogéneo nuclear = ARNm primario: localizado en el núcleo y de tamaño
variable. Precursor del ARN mensajero, se transforma en él tras la eliminación de
los intrones, las secuencias que no codifican genes.
ARN mensajero (ARNm): Molécula de ARN que representa una copia en
negativo de las secuencias de aminoácidos de un gen. Las secuencias no
codificantes (intrones) han sido ya extraídas. Con pocas excepciones el ARNm
posee una secuencia de cerca de 200 adeninas (cola de poli A), unida a su
extremo 3' que no es codificada por el ADN.
AUTÓGAMAS: Las plantas autógamas son aquellas que se reproducen
sexualmente por autofecundación.
Bacillus thuringiensis Bt: Bacteria que genera una toxina proteica que infecta
larvas de lepidópteros y causa su parálisis o muerte vía septicemia general. La
toxina es ampliamente utilizada como insecticida.
BACTERIAS: Microorganismos unicelulares que se multiplican por división celular.
Incluyen los organismos conocidos más pequeños con estructura celular. Las
células generalmente se encuentran recubiertas por una pared celular rígida y se
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caracterizan por carecer de núcleo (es decir, son células procariotas). Se clasifican
en función de la forma que adoptan, como cocos (esferas), bacilos (alargados
como bastoncillos) y espirilos (en espiral).
BACTERIOFAGO (Fago): Virus que infectan bacterias.
BIOLOGÍA MOLECULAR: Parte de la biología que trata de los fenómenos
biológicos a nivel molecular. En sentido restringido comprende la interpretación de
dichos fenómenos sobre la base de la participación de las proteínas y ácidos
nucleicos.
BIOMOLÉCULAS: Elementos arquitectónicos básicos de los seres vivos,
antiguamente llamados principios inmediatos. Las biomoléculas inorgánicas son
sobretodo agua, sales minerales y gases como oxígeno y dióxido de carbono. Los
grupos de compuestos orgánicos exclusivos de los seres vivos son cuatro:
glúcidos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.
BIOSEGURIDAD: Políticas y procedimientos adoptados para garantizar la segura
aplicación de la biotecnología en salud y ambiente (se aplica principalmente al uso
seguro de organismos transgénicos).
BIOTECNOLOGÍA: Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y
organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o
procesos en usos específicos.
BLASTOCELE: Cavidad de hendidura o cavidad de segmentación es la región
central de una blástula (o blastósfera). Está llena de fluido. El blastocele se forma
durante la embriogénesis cuando un cigoto (un ovocito fertilizado) se divide en
pequeñas células mediante la mitosis.
BLASTOCISTO: Estado del embrión en el momento en que se implanta en el
endometrio. Constituido por una cavidad central, un tapiz de células externas y
una masa central de células. Es el máximo estadio que puede ser alcanzado in
vitro, después de esta fase el embrión se implanta.
CARÁCTER: Rasgo distintivo como expresión de un gen.
CATALIZADOR: Sustancia que altera la velocidad de una reacción química,
acelerándola o retrasándola, pudiendo recuperarse sin cambios esenciales en su
forma o composición al final de la reacción.
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CÉLULA: Unidad de estructura y función de plantas y animales que consta
típicamente de una masa de citoplasma que encierra un núcleo (excepto en
procariontes) y esta limitada por una membrana diferencialmente permeable. Es la
unidad viva más simple que se reproduce por división. Normalmente cada célula
contiene material genético en forma de ADN incorporado a un núcleo celular, que
se escinde al dividirse la célula. Los organismos superiores contienen grandes
cantidades de células interdependientes. Sin embargo, éstas últimas pueden
tratarse independientemente como células libres en medios de cultivos
apropiados.
CEPA: En microbiología, conjunto de virus, bacterias u hongos que tienen el
mismo patrimonio genético.
CICLO CELULAR: Suma de las fases de crecimiento de una célula eucariota.
Incluye las fases G1 (gap 1), S (síntesis de DNA), G" (gap 2) y M (mitosis).
CIGOTO: Célula formada por la unión de un espermatozoide y un óvulo en el
momento de la fertilización. Célula diploide (2n) resultante de la unión de dos
gametos haploides (n), óvulo fecundado como resultado de la fertilización.
CISTEÍNA: Es uno de los veintidós aminoácidos que utilizan las células para
sintetizar proteínas. Es un aminoácido no esencial, azufrado, que puede oxidarse
dando el dímero cistina. Se sintetiza a partir de la metionina, que es un
aminoácido esencial.
CLONACIÓN CELULAR: Proceso de multiplicación de células genéticamente
idénticas, a partir de una sola célula.
CLONACIÓN DE GENES: Técnica que consiste en multiplicar un fragmento de
ADN recombinante en una célula-huésped (generalmente una bacteria o una
levadura) y aislar luego las copias de ADN así obtenidas.
CLONACIÓN MOLECULAR: Inserción de un segmento de ADN ajeno, de una
determinada longitud, dentro de un vector que se replica en un huésped
específico.
CLONES: Grupo de células o de organismos de idéntica constitución genética
entre sí y con el antepasado común del que proceden por división binaria o por
reproducción asexual.
CODEX ALIMENTARIUS COMISIÓN: El Codex Alimentarius (código alimentario)
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es un conjunto de normas alimentarias internacionales de carácter voluntario,
adoptadas por la Comisión del Codex Alimentarius. Las normas del Codex
abarcan los principales alimentos, sean éstos elaborados, semielaborados o
crudos. Se incluyen además las sustancias que se emplean para una ulterior
elaboración de los alimentos, en la medida en que éstas son necesarias para
alcanzar los principales objetivos mencionados en el código: proteger la salud de
los consumidores y facilitar prácticas justas en el comercio de alimentos.
CÓDIGO: Conjunto de reglas o preceptos, dispuestos según un plan metódico y
sistemático, que reglamentan el funcionamiento de cualquier materia. También la
correspondencia entre una información y las señales que la materializan. Por
ejemplo: código penal, de tráfico, marítimo, Morse, telegráfico, código alimentario,
código aeronáutico Q, código binario.
CÓDIGO GENÉTICO: Código cifrado por la disposición de nucleótidos en la
cadena polinucleótida de un cromosoma que rige la expresión de la información
genética en proteínas, es decir, la sucesión de aminoácidos en la cadena
polipeptídica. La información sobre todas las características determinadas
genéticamente en los seres vivos, está almacenada en el ADN y cifrada mediante
las 4 bases nitrogenadas. Cada sucesión adyacente de tres bases (codón) rige la
inserción de un aminoácido específico. En el ARN la timina es sustituida por
uracilo. La información se transmite de una generación a otra mediante la
producción de réplicas exactas del código.
CODÓN: Secuencia de tres nucleótidos consecutivos en un gen o molécula de
ARNm determinada por sus bases nitrogenadas, que especificará la posición de
un aminoácido en una proteína.
CONJUGACIÓN: Uno de los procesos naturales de transferencia de material
genético de una bacteria a otra, junto con la transducción y la trasformación,
realizado por contacto entre ellas.
CÓSMIDO: Vector híbrido que contiene en sus extremos sitios cos, que son
reconocidos durante el rellenado de las cabezas de los fagos lambda. Los
cósmidos son útiles para clonar segmentos grandes de ADN (hasta 50 kb).
CRICK, FRANCIS HARRY: Nacionalidad Reino Unido, Northampton 1916.
Licenciado en Ciencias Físicas, se dedica a la labor docente e imparte clases de
biología en la Universidad de Cambridge. Su presencia en este ámbito le lleva a
formar parte de la Unidad del Consejo de Investigación Médica de Cambridge.
Estudió los métodos de difracción de rayos X en cristales para llegar a conocer la
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estructura de los biopolímeros. Además se especializó en el estudio de los genes
y desarrollo un método para saber si una imagen de rayos X remitía a una
estructura helicoidal. Junto con James Watson, bioquímico y genetista
estadounidense se especializó en el estudio del ADN. Ambos sentaron las bases
de muchos estudios posteriores al conocer el modo en que se replican los genes,
además de confirmar que son portadores de información. Juntos descubrieron el
principio molecular de doble hélice para el ADN. Crick y James D. Watson, junto
con Maurice Wilkins, recibieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina. Las
investigaciones de Crick siguieron encaminadas hacia el estudio de los ácidos
nucleicos en relación con el código de la herencia.
CROMOSOMA: Corpúsculo intracelular alargado que consta de ADN, asociado
con proteínas, y constituido por una serie lineal de unidades funcionales conocidas
como genes. La especie humana tiene 46 cromosomas (23 pares). Su número
varía desde el mínimo de un cromosoma en las obreras de la hormiga Myrmecia
pilosula hasta los 1.260 cromosomas (630 pares) del helecho Ophioglussum
recitulatum.
Cry1A: Proteína derivada de la bacteria Bacillus thuringiensis, que es tóxica para
algunos insectos cuando la ingieren. Esta bacteria se encuentra abundantemente
en la naturaleza y ha sido utilizada durante décadas como insecticida, aunque
constituye menos del 2 por ciento de los insecticidas usados.
CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES: Comprende el mantenimiento del material
vegetal, ya sean plantas enteras, órganos o células específicas, en condiciones de
esterilidad y en presencia de nutrientes. El cultivo de células y tejidos vegetales
permite, a pequeña escala, una multiplicación rápida de las plantas que se
propagan vegetativamente (y no por semillas), en comparación con las
condiciones in vivo. También permite limpiar el material de inicio infectado con
virus. Otro uso es la conservación de recursos genéticos de las plantas, en un
entorno menos vulnerable que los campos de cultivo. Finalmente, los tejidos
vegetales obtenidos in vitro pueden ser usados para transferir los rasgos útiles de
sus parientes silvestres, mediante técnicas de biología molecular a las variedades
de cultivo cruzado.
DELECIÓN: Un tipo especial de mutación que consiste en la pérdida de un
fragmento de ADN de un cromosoma. La deleción de un gen o de parte de un gen
puede ocasionar una enfermedad o una anomalía.
DIPLOIDE: Organismo que tiene dos series ce cromosomas (2n), por oposición al
número haploide (n), o triploide (3n) o poliploide (nn)
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DOMINANTE: Referido a un gen, el que sólo necesita una dosis para expresarse
por lo que enmascara la presencia de su alelo recesivo. La mayoría de los alelos
dominantes representan el estado evolucionado y completamente funcional del
gen.
Eco RI: Enzima de restricción obtenida de E. coli. Reconoce la secuencia
palídrome GAATTC y produce cortes de tipo escalonados (entre G y A).
CTTAAG.
ELECTROFORESIS: Técnica para separar moléculas de diferentes tamaños y
cargas, típicamente ADN ó proteínas. La muestra se pone en una matriz que
generalmente es un gel (Ej. acrilamida para proteínas; agarosa para ARN y ADN),
se somete a la acción de un campo eléctrico y las moléculas se separan de
acuerdo a carga y tamaños. Para moléculas de ADN y ARN donde todas tienen
igual carga, migran más rápido aquellas de menor tamaño.
ENZIMA: Catalizador biológico, normalmente una proteína, que mediatiza y
promueve un proceso químico sin ser ella misma alterada o destruida. Son
catalizadores extremadamente eficientes y muy específicamente vinculados a
reacciones particulares.
ENZIMA DE RESTRICCIÓN Ó ENDONUCLEASAS DE RESTRICCIÓN: Enzimas
bacterianas sintetizadas como reacción defensiva frente a la invasión de ADN
extraño, como por ejemplo bacteriófagos ADN, a los que degrada mientras que el
propio está protegido por metilaciones específicas. Cada una de estas enzimas
escinde el ADN siempre en el mismo sitio, en loci específicos o secuencias
objetivo. Son las tijeras de la ingeniería genética que abrieron las puertas a la
manipulación genética. Reconocen una secuencia específica entre 4 a 6 pares de
bases de DNA de doble hebra y cortan un enlace fosfodiester en cada una de las
hebras. Según el tipo de enzimas el corte puede generar moléculas de DNA con
extremos cohesivos de tipo palíndrome ("sticky ends") ó extremos ciegos (―blunt
end‖).
EPÍTOPES: El epitope o determinante antigénico es la región de una proteína o
antígeno que es reconocida por un anticuerpo y que se une a él para formar el
complejo antígeno-anticuerpo.
ES (células): Embryo-derived stem cells. Células embrionarias no diferenciadas.
Pueden cultivarse in vitro de manera prolongada y modificadas genéticamente. En
un ratón, por ejemplo, una vez implantadas en un embrión contribuyen a la
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formación de un individuo-quimera que puede transmitir genéticamente la
modificación a su descendencia.
ESPECIE: Clasificación taxonómica formada por el conjunto de poblaciones
naturales que pueden cruzarse entre sí real o potencialmente. Es decir, que se
determina de forma empírica: dos individuos pertenecen a la misma especie si
pueden generar descendencia reproducible; en caso contrario son de especies
diferentes.
ESPERMÁTIDE: Espermatozoide inmaduro.
ETIQUETADO DE ALIMENTOS: Procedimiento de desarrollo de una lista de
ingredientes contenidos en los alimentos. Las etiquetas implican que se puede
verificar la lista de ingredientes. La Dirección de Alimentos y Medicinas de Estados
Unidos tiene jurisdicción sobre lo que se declara en las etiquetas de alimentos.
EX-SITU: Relativo a la conservación de recursos genéticos fuera de su hábitat
natural, como bancos genéticos, zoológicos o botánicos.
EXONES: Secuencias de ADN específicas de genes, que codifican secuencias de
aminoácidos en las proteínas.
EXPRESIÓN DEL GEN: Producto proteico resultado del conjunto de mecanismos
que efectúan la decodificación de la información contenida en un gen, procesada
mediante transcripción y traducción.
FÁRMACO: Droga, medicamento
FENOTIPO: Conjunto de todas los caracteres aparentes expresados por un
organismo, sean o no hereditarias. Valor tomado por un rasgo. Los fenotipos o
rasgos cualitativos caen generalmente dentro de grupos discretos (por ejemplo
color de pelo que puede ser negro, rojo, blanco etc.), el valor tomado por un rasgo
cuantitativo puede ser un número (ejemplo, desempeño durante la lactancia =
5345 kg).
FERMENTACIÓN: Conversión biológica anaeróbica (sin oxígeno) de las
moléculas orgánicas, generalmente hidratos de carbono, en alcohol, ácido láctico
y gases, mediante la acción de ciertos enzimas que actúan bien directamente o
como componentes de ciertas bacterias y levaduras. En su uso más coloquial, el
término hace referencia a menudo a bioprocesos que no están estrictamente
relacionados con la fermentación.
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FRANKLIN, ROSALIND: Nace en Inglaterra el 25 de Julio de 1920, murió en
Londres el 16 de abril de 1958. Obtuvo la primera fotografía de difracción de rayos
X que reveló de manera inconfundible, la estructura helicoidal de la molécula de
ADN. Esa imagen, conocida hoy como la famosa fotografía 51, fue un respaldo
experimental crucial para que Watson y Crick establecieran, en 1953, la célebre
hipótesis de la "doble hélice".
FSH: Hormona Folículo Estimulante (Follicle-Stimulating hormona). Hormona
glucoproteica secretada por la pituitaria anterior que estimula el crecimiento de los
folículos en el ovario y la producción de estrógenos por el folículo en la hembra; en
el macho estimula la producción de espermatozoides.
GEN: Unidad física y funcional del material hereditario que determina un carácter
del individuo y que se transmite de generación en generación. Su base material la
constituye una porción de cromosoma (locus) que codifica la información mediante
secuencias de ADN.
GEN ESTRUCTURAL: El que regula la formación de un enzima o de una proteína
estructural.
GENES MARCADORES: Son utilizados para seleccionar el OGM, diferenciándolo
de los organismos que no han sido modificados, a partir de la presencia o
ausencia de actividades específicas relacionada con el gen marcador. Si el gen
marcador confiere resistencia a un antibiótico, éste será utilizado para seleccionar
las células resistentes que han incorporado el transgén.
GENÉTICA: Ciencia que trata de la reproducción, herencia, variación y el conjunto
de fenómenos y problemas relativos a la descendencia.
GENOMA: Conjunto de todos los genes de un organismo, de todo el patrimonio
genético almacenado en el conjunto de su ADN o de sus cromosomas.
GENOMA VEGETAL: Conjunto de genes (nuclear y citoplasmático) de un
organismo. El genoma de una planta puede contener 25 mil genes, mientras que
el genoma humano puede contener hasta 100 mil genes.
GENÓMICA: Rama de la biología que se encarga del estudio de los genomas.
Más específicamente de la caracterización y localización de las secuencias que
conforman el ADN de los genes.
GENOTIPO: Constitución genética, de un organismo en relación a un rasgo
hereditario específico o a un conjunto de ellos.
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GERMOPLASMA (Banco de Germoplasma): La variabilidad genética total,
representada por células germinales, disponibles para una población particular de
organismos. En vegetales, es una colección de material vegetal vivo, en forma de
semillas y esporas. Sus objetivos son localizar, recolectar y conservar plantas
consideradas de interés prioritario y trabajar para el conocimiento científico
orientado a la optimización de la conservación y uso de los recursos fitogenéticos.
GLIFOSATO: Producto químico herbicida, utilizado en los cultivos para el control
de malezas. Interfiere con una enzima de la planta que participa en la síntesis de
tres aminoácidos aromáticos que son necesarios para sintetizar sus proteínas. Las
plantas transgénicas resistentes a glifosato, (plantas rr, por el nombre comercial
del glifosato roundup ready), como la soja, colza, papa, remolacha, calabaza,
maíz; tienen en su genoma una copia de la enzima proveniente de Agrobacterium,
que resiste la acción del glifosato y pueden sobrevivir a la acción del herbicida.
GLUFOSINATO DE AMONIO: Herbicida utilizado ampliamente a nivel mundial
para el control de malezas en espacios verdes, plantaciones frutales y áreas
comunes, dada su característica de ser un herbicida total no selectivo. Su modo
de acción es completamente diferente a los herbicidas presentes en el mercado,
ya que actúa inhibiendo la acción de una enzima denominada glutamino-sintetasa.
Ésta cumple una importante función, que es la de catalizar la reacción en la que se
produce glutamato, a partir de ácido glutámico y amoníaco proveniente de las
diferentes reacciones de fotosíntesis y respiración. Sin la actividad de esta enzima,
la reacción no se produce y, como consecuencia de ello, se acumula amoníaco en
la célula vegetal, produciéndose de este modo una intoxicación que conduce a la
muerte de la célula, de los tejidos y, posteriormente, de la planta.
GUANINA: Sustancia de naturaleza química básica que se encuentra formando
parte del ADN y del ARN. Uno de los constituyentes del par de bases citosinaguanina.
HAPLOIDE: (del griego haploos = simple, ploion = nave): Célula que contiene solo
un miembro de cada cromosoma homólogo (número haploide = n). En la
fecundación, dos gametos haploides se fusionan para formar una sola célula con
un número diploide (por oposición, 2n) de cromosomas. La mitad de cromosomas
presentes en las células somáticas o sexuales. Estado de las células de poseer
sólo un conjunto de cromosomas. Número de cromosomas presentes en los
gametos de un organismo vivo. Se simboliza n.
HEREDITARIO: Que se transmite de generación en generación.
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HETEROCIGOTO: Organismo que posee dos alelos diferentes para el mismo gen.
En otras palabras, la información genética que se encuentra en un determinado
lugar en un cromosoma difiere de aquella que se encuentra en la misma
localización en el segundo miembro del par de cromosomas.
HETERODÚPLEX: Molécula de ADN de doble cadena, formada por hibridación de
cadenas sencillas complementarias, de diferentes orígenes. Sólo las secuencias
de ADN homólogas o complementarias pueden formar regiones de doble cadena,
mientras que las secuencias de ADN no complementarias quedan como cadenas
sencillas y son visibles como tales en el microscopio electrónico.
HCG: Gonadotropina Coriónica Humana Human Chorionic Gonadotropin. Es una
hormona producida por el embrión. Se encarga de mantener el cuerpo lúteo para
que produzca progesterona y por lo tanto, mantenga el embarazo. La medición de
esta hormona en sangre es un indicio de embarazo.
HIBRIDACIÓN: Proceso de generación de una molécula, célula u organismo
combinado con material genético procedente de organismos diferentes. En las
técnicas tradicionales, los híbridos se producían mediante el cruzamiento de
variedades distintas de animales y plantas por alineación o apareamiento de
bases de dos moléculas de ADN de cadena sencilla que son homólogas o
complementarias. La tecnología de fusión celular y la manipulación transgénica
son las nuevas modalidades de hibridación introducidas por la manipulación
genética.
HIBRIDOMA: Célula híbrida. Se obtiene fusionando células plasmáticas con
células de mieloma (cancerosas) que tienen la capacidad de crecer y dividirse
continuamente.
HOMEOBOX: Es una secuencia de ADN que forma parte de genes implicados en
la regulación del desarrollo (morfogénesis) de los animales. Los genes que tiene
un homeobox se llaman genes homeoticos y forman la familia de genes
homeoticos HOM/Hox. Los genes homeobox codifican proteínas que le indican a
las células de distintos segmentos del embrión en desarrollo "qué clase de
estructuras tienen que hacer -antenas para la cabeza, por ejemplo, y patas para
los tres segmentos torácicos-". Genes homeobox casi idénticos también fueron
encontrados en los genomas de ratones y de seres humanos
HOMOCIGOTICO: Organismo que posee los mismos alelos para un gen. En otras
palabras, la información genética que se encuentra en un determinado lugar en un
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cromosoma es idéntica a aquella que se encuentra en la misma localización en el
segundo miembro del par de cromosomas.
HORMONA: Sustancias químicas de acción especializada que actuando como
mensajeras, controlan tejidos y órganos situados en cualquier parte del organismo,
en aquellas células que responden al estímulo que provocan. La diferencia entre
las hormonas de animales y plantas está en que las primeras se elaboran en
órganos específicos y regulan casi todas las funciones orgánicas.
HUÉSPED: Animal o vegetal que alberga o nutre otro organismo (parásito). En
manipulación genética, organismo de tipo microbiano, animal o planta cuyo
metabolismo se usa para la reproducción de un virus, plásmido o cualquier otra
forma de ADN extraño a ese organismo y que incorpora elementos de ADN
recombinado.
in situ: Referido a conservación de recursos genéticos, la que se realiza en su
medio natural, y que para las especies domesticadas se verifica en el medio
donde desarrollaron sus propiedades distintivas.
in vitro: Expresión latina que significa literalmente ―en vidrio‖. Las tecnologías in
vitro separan partes de organismos viviente en depósitos cerrados para manipular
y mantener este material. Muchas aplicaciones conocidas y relativamente antiguas
pertenecen a esta categoría, entre ellas, el cultivo de células y de tejidos
vegetales, la manipulación de genes o fragmentos de ADN.
in vivo: Expresión latina que hace referencia a las condiciones normales que
ocurren con los organismos vivos o en la naturaleza.
INFECCIÓN: Invasión de un ser vivo por un agente patógeno que desencadena
una enfermedad.
INFORMACIÓN GENÉTICA: Es la información biológica hereditaria (la que puede
pasar de padres a hijos). Está contenida en estructuras de ADN, como los
cromosomas, excepto en algunos virus que transportan su información genética
en el RNA (ver retrovirus).
INGENIERÍA GENÉTICA: Conjunto de técnicas utilizadas para introducir un gen
extraño (heterólogo) en un organismo con el fin de modificar su material genético y
los productos de expresión.
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INTEGRACIÓN GENÉTICA: Inserción de una secuencia de ADN en otra por
recombinación.
INTERFERÓN: Proteína con actividad antivírica, es producida por células
animales en respuesta a la infección por virus. Los interferones se sintetizan como
una respuesta más rápida a la infección vírica que la formación de anticuerpos. Se
utilizan de forma masiva como agentes terapéuticos contra enfermedades víricas y
algunas formas de cáncer.
INTRONES: Secuencias de ADN que no codifican genes y cuya función es
desconocida. El 90% del genoma humano no es codificante.
KILOBASE (Kb): Unidad empleada para medir la longitud de los fragmentos de
ADN constituidos por una serie de bases. 1 Kb = 1.000 bases.
LEVADURA: nombre que se da a ciertos hongos unicelulares,
Saccharomyces cerevisiae, muy utilizados en biotecnología.
como
LH: Hormona luteinizante (Luteinizing Hormona). Hormona Glucoproteica
secretada por la glándula pituitaria anterior. En la hembra, la LH induce la
ovulación, el desarrollo del cuerpo lúteo y la producción de progesterona. En el
macho la LH estimula la producción de espermatozoides y de la hormona
testosterona.
LIPOSOMAS: Son vesículas extraordinariamente pequeñas compuestas
principalmente por fosfolípidos organizados en bicapas. Estas vesículas contienen
una fase acuosa interna y están suspendidas en una fase acuosa externa. Se
utilizan básicamente para transportar los principios activos de una manera lo más
selectiva posible. Dependiendo de su naturaleza, el activo se puede incorporar
dentro del liposoma (hidrofílico) o en la bicapa liposomal (lipofílicos).
MAÍZ Bt: Planta de maíz que ha sido desarrollada mediante biotecnología a fin de
que los tejidos de la planta expresen una proteína derivada de una bacteria,
Bacillus thuringiensis, que es tóxica para algunos insectos pero inocua para los
seres humanos y otros mamíferos.
MANIPULACIÓN GENÉTICA: Formación de nuevas combinaciones de material
hereditario por inserción de moléculas de ácido nucleico, obtenidas fuera de la
célula, en el interior de cualquier virus, plásmido bacteriano u otro sistema vector
fuera de la célula. De esta forma se permite su incorporación a un organismo
huésped en el que no aparecen de forma natural pero en el que dichas moléculas
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son capaces de reproducirse de forma continuada. Al referirse al proceso en sí,
puede hablarse de manipulación genética, ingeniería genética o tecnología de
ADN recombinante. También admite la denominación de clonación molecular o
clonación de genes, dado que la formación de material heredable puede
propagarse o crecer mediante el cultivo de una línea de organismos
genéticamente idénticos.
MATERIAL GENÉTICO: Todo material de origen vegetal, animal, microbiano o de
otro tipo que contenga unidades funcionales de la herencia.
MEDICAMENTOS RECOMBINANTES: De momento se han comercializado la
eritropoyetina, insulina humana, hormona del crecimiento (HGF), interferón alfa y
gamma, G-CSF o factor estimulante de colonias de células, factor activador del
plasminógeno o T-PA, interleuquina 2, factor VIII sanguíneo, DNasa.
MEDIO DE CULTIVO: Conjunto de substratos, minerales, factores de crecimiento
y vitaminas que se usan para el cultivo de microorganismos (bacterias, levaduras,
etc.) o líneas celulares derivadas de animales y plantas.
MICROINYECCIÓN: Técnica que permite introducir en una célula un gen en
solución, gracias a una micropipeta y bajo microscopio.
MICROMANIPULACIÓN: Una serie de técnicas que pueden realizarse en un
laboratorio bajo microscopio. Un embriólogo manipula el óvulo y el
espermatozoide para mejorar las oportunidades de embarazo.
MICROORGANISMO: Organismos microscópicos pertenecientes por regla
general a virus, bacterias, algas, hongos o protozoos.
MICROPROPAGACIÓN: Es una biotecnología que se aplica a especies vegetales
con el fin de obtener una población en el menor período de tiempo posible. Se la
conoce como una técnica de respuesta rápida, puesto que se logran resultados en
períodos de 3 a 6 meses, en contraposición con otras técnicas en las que el
tiempo es mayor. Se puede decir, que es además versátil puesto que se adapta a
los requerimientos de cada especie en estudio, al aprovechar al máximo la
totipotencia celular, para canalizarla hacia la propagación.
MÓRULA: Es un estado del desarrollo embrionario en los animales, que incluye la
fase de 16 células, la fase de 32 células y la fase de 64 células. La mórula se
produce por la hendidura embrionaria, la división celular rápida del cigoto
virtualmente sin crecimiento. La mórula es una bola sólida; tras la fase de 64
células, evoluciona hacia un balón hueco, la blástula.
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MUTACIÓN: Cambio del material genético. Puede afectar a cambios en un par de
bases del ADN, en un gen específico o en la estructura cromosómica. La mutación
en la línea germinal o relativa a las células sexuales, puede conducir a patologías
genéticas o a cambios substanciales de la evolución biológica. En relación a las
células somáticas la mutación constituye el origen de algunos cánceres y de
ciertos aspectos del envejecimiento.
NORTHERN BLOT: Técnica que permite la identificación de moléculas
específicas de RNA. Básicamente consiste en la separación electroforética de
ARN y traspaso a un filtro e hibridización con una sonda marcada.
NUCLEASA: Enzima capaz de romper una cadena de ADN o ARN.
NÚCLEO: Orgánulo del interior de las células eucariotas que contiene la
información genética y que está separado del citoplasma mediante una
membrana.
NUCLEÓSIDO: Combinación de un azúcar pentosa con una base nitrogenada
púrica o pirimidínica.
NUCLEÓTIDO: Monómero de los ácidos nucleicos, integrado por la combinación
de una base nitrogenada (purina o pirimidina), un azúcar (ribosa o desoxirribosa) y
un grupo fosfato. Se obtiene como producto de la hidrólisis de ácidos nucleicos por
acción de nucleasas.
OGM: Organismo Genéticamente Modificado: cualquier organismo cuyo material
genético ha sido modificado de una manera que no se produce de forma natural
en el apareamiento (multiplicación) o en la recombinación natural. Se clasifican
como de alto riesgo o de bajo riesgo, atendiendo a su naturaleza, a la del
organismo receptor o parenteral, y a las características del vector y del inserto
utilizados en la operación.
ONCOGÉN o GEN TRANSFORMANTE: Gen que produce la transformación
morfológica de células hísticas en cultivo o formación tumoral en animales. Se han
identificado oncogenes en retrovirus de transformación aguda o en ensayos de
transfección de ADN de tumores. Los oncogenes están presentes en todas las
especies animales e intervienen en los procesos de diferenciación y crecimiento
celular. En condiciones normales están inactivos (protooncogenes) pero pueden
activarse como consecuencia de mutaciones o de infecciones por virus
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oncogénicos. Las alteraciones cromosómicas, como roturas y deleciones, pueden
activar los oncogenes.
OOPLASMA: Citoplasma del óvulo, que incluye el vitelo en los animales
inferiores. Denominado también ovoplasma.
OPERADOR: Región de la molécula de DNA adyacente al promotor que
interactúa con proteína represora específica para controlar la expresión de genes
adyacentes.
OPERÓN: Unidad genética en procariontes que consiste de uno ó más genes
estructurales cuya transcripción está controlada por un gen operador adyacente y
un promotor.
ORGANISMO: Entidad biológica capaz de reproducirse o de transferir material
genético, incluyéndose dentro de este concepto a las entidades microbiológicas,
sean o no celulares. Casi todo organismo está formado por células, que pueden
agruparse en órganos, y éstos a su vez en sistemas, cada uno de los cuales
realizan funciones específicas.
OVOCITO U ÓVULO: Gameto femenino.
PARES DE BASES (bp): Se refiere a un par de bases complementarias, cada
base presente en una hebra diferente de la molécula. Ej: AT y GC. Kpb: se refiere
a miles de pares de bases. Mbp: se refiere a mega pares de bases.
PCR: Ver Reacción en Cadena de Polimerasa.
PLÁSMIDO: Molécula de DNA extracromosomal, circular que posee genes no
esenciales y de acuerdo al tipo de plásmido puede replicarse de manera
dependiente ó independiente de la replicación del cromosoma de la célula
huésped.
PLÁSMIDO Ti: Plásmido inductor de tumor presente en Agrobacterium
tumefaciens.
PRIMER (Oligonucleótido Iniciador): Se refiere a una secuencia corta
(generalmente RNA) que se sintetiza a partir de la enzima primasa en la forma de
primosoma, utilizando como templado cada una de las hebras del DNA que se
autoduplicarán. El primer proporciona un extremo 3' OH libre para que las enzimas
DNA polimerasas prosigan el proceso de síntesis de DNA. Finalmente los primers
son eliminados y reemplazados por secuencias de DNA.
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PRONÚCLEO: El núcleo de un espermatozoide o de un óvulo antes de la
fertilización. Los espermatozoides y los óvulos poseen la mitad del número de
cromosomas de otras células no reproductivas. Cuando el pronúcleo de un
espermatozoide se fusiona con el pronúcleo de un óvulo, sus cromosomas se
combinan y conforman un núcleo único en el embrión resultante. El pronúcleo del
huevo fertilizado, es la suma de los núcleos del espermatozoide y del óvulo antes
de que se fusionen para formar un solo núcleo. Hay un punto durante el desarrollo
del huevo fertilizado en el cual los pronúcleos están separados y eso simplemente
significa que se pueden ver perfectamente dos núcleos diferentes antes de que se
fusionen.
PROTOPLASTO: La porción viva de la célula. Se excluye la pared celular.
PROYECTO GENOMA HUMANO: Programa de Investigación consistente en
determinar la secuencia completa de nucleótidos de los cromosomas de la especie
humana y de organismos modelo utilizados en experimentación de laboratorio (la
bacteria Escherichia coli, la levadura Bacillus subtilis, el nematodo Caenorhabditis
elegans o la mosca del vinagre Drosofila melanogaster), para conocer todos y
cada uno de los genes humanos, su localización y función. Liderado por James D.
Watson y dependiente del Departamento de Energía y de los Institutos Nacionales
de Salud de Estados Unidos, cuenta con un presupuesto anual de 200 millones de
dólares (mas de 20.000 millones de pesetas) desde 1990 hasta 2005. Entre 1981
y 1995 se han concedido en todo el mundo 1.175 patentes sobre material genético
humano.
REACCIÓN en CADENA de POLIMERASA: Técnica de análisis del genoma
mediante la amplificación ilimitada de porciones específicas del ADN, aunque sean
minúsculas. Es un método revolucionario de amplificación exponencial del ADN
por la intervención de una enzima termoestable, la Taq polimerasa, inventado por
el americano Kary Mullis en 1985 por lo que se le concedió en 1993 el premio
Nobel. Es el proceso fundamental para la secuenciación del Proyecto Genoma
Humano.
RECOMBINACIÓN GENÉTICA: Redisposición genética. In vitro entre fragmentos
de ADN de orígenes diferentes o no contiguos. In vivo entre copias homólogas de
un mismo gen (manipulación cromosómica), o como resultado de la integración en
el genoma de un elemento genético (trasposón, profago o transgén).
REPLICACIÓN: Proceso por el que una molécula de ADN o ARN origina otra
idéntica a la preexistente. En general, duplicación del ácido nucleico.
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REPLICÓN: Estructura de ácido nucleico con capacidad de autoduplicación. Son
replicones los cromosomas de las células eucariotas, el ADN nuclear de los
procariotas, los plásmidos y los ácidos nucleicos de los virus.
RESISTENCIA O TOLERANCIA: Característica de un organismo, por el cual es
capaz de protegerse a sí mismo de los efectos de un organismo patógeno, de una
plaga o de una sustancia particular.
RETROVIRUS: Virus cuyo genoma está constituido por ARN monocatenario, que
es transcrito de forma inversa en ADN durante su infección y replicación. La copia
de ADN se integra en el ADN cromosómico del huésped. Esta copia, llamada
provirus, se transcribe en ARN vírico y produce múltiples ARNm que codifican
productos proteicos del virus o de oncogenes. Los retrovirus mas conocidos son
los virus del SIDA (VIH) y de la leucemia humana de los linfocitos T (HTLV). El
mas utilizado para la transferencia de genes es el virus de la leucemia murina de
Moloney (Mo-MLV).
SECUENCIA de ADN: Orden de encadenamiento de las bases nitrogenadas de
los nucleótidos que constituyen el ADN y que cifra toda la información genética.
Cuando es codificante (exón), define el orden de los aminoácidos que forman la
proteína correspondiente.
SISTEMA: Conjunto coherente de elementos en interacción que pueden ser
aislados del resto del universo con la ayuda de un criterio apropiado.
SONDA de ADN: Fragmento de ADN conocido que se utiliza para averiguar si los
cromosomas investigados contienen la secuencia complementaria. La FDA
americana ha autorizado 60 productos diagnósticos basados en sondas de ADN
que determinan la predisposición a padecer enfermedades.
SOUTHERN BLOT: Técnica desarrollada por E.M. Southern y utilizada para
analizar fragmentos de ADN, los cuales son separados mediante electroforesis,
transferidos a un filtro e incubados con sonda específica.
TÉCNICA DE RECOMBINACIÓN DEL ADN: Conjunto de técnicas de
manipulación genética que emplea la recombinación in vitro asociada a la
inserción, réplica y expresión del ADN recombinado dentro de células vivas.
TERAPIA GÉNICA: Conjunto de procesos destinados a la introducción in vitro o in
vivo de un gen normal en células, germinales o somáticas, en las que el mismo
gen, anormal, provoca una deficiencia funcional, origen de una enfermedad, o la
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de un gen codificador de una proteína, por ejemplo, con una acción antitumoral en
las células cancerosas, o antivírica en células infectadas por un virus patógeno.
TOTIPOTENCIA: Este término implica, que todas las células somáticas de un
organismo tienen la información genética para completar todo su ciclo vital, o sea
pueden formar un nuevo organismo, si el medio ambiente es adecuado. Esto
significa que todas las células tienen un complemento completo de ADN, que
puede dar origen a una planta completa, por ejemplo. Una célula parenquimática
de una raíz de zanahoria, puede originar un embrión que se diferencia en una
planta adulta de zanahoria.
TOXINA: Proteína responsable de la especificidad funcional de ciertas bacterias,
que es venenosa para determinados organismos. Entre las mejor conocidas, tanto
por su estructura como por los mecanismos de acción, figuran las toxinas colérica
y tetánica que interaccionan con las células diana a través de gangliósidos de
membrana.
TRADUCCIÓN GENÉTICA: Cambio de la información contenida en la secuencia
de los cuatro nucleótidos del ARNm, debido al ordenamiento de los 20
aminoácidos en la estructura de las cadenas polipeptídicas. Cada aminoácido se
une a una pequeña molécula específica de ARN que sirve para su identificación,
denominado ARN de transferencia. Esta molécula transfiere los aminoácidos libres
de la solución al punto de formación de las cadenas polipeptídicas cuando está
indicado por las instrucciones contenidas en la molécula de ARN mensajero. El
proceso tiene lugar en la interacción de los codones del ARNm con la región del
anticodon de los aminoacil-ARNt. Se distinguen en ella las etapas de iniciación,
elongación y terminación en la que participan diferentes factores proteicos.
TRANSCRIPCIÓN GENÉTICA: Biosíntesis de una molécula de ARN por
polimerización de nucleótidos complementarios a un ADN patrón. Esta molécula
de ARN es un precursor de ARNm y representa una copia fiel de la secuencia
complementaria de ADN de la que ha sido transcrita. Una secuencia específica
situada por delante del gen (promotor) actúa identificando el sitio de inicio de la
transcripción. En el ARN, el uracilo (U) ocupa las posiciones que la timidina (T)
tiene en el ADN. Es la copia de trabajo de determinados segmentos de ADN.
TRANSCRIPTASA INVERSA: Enzima codificada por retrovirus y que produce una
copia de ADN utilizando como templado una molécula de ARN. La enzima cataliza
tres reacciones consecutivas: 1. Síntesis de ADN dependiente de ARN. 2.
Eliminación del ARN en el heteroduplex resultante ADN-ARN. 3. Síntesis de ADN
dependiente de ADN.
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TRANSDUCCIÓN: Proceso natural de transferencia de material genético,
originalmente entre bacterias, como la conjugación y la transformación, que se
efectúa por medio de un bacteriófago que transporta un fragmento cromosómico
del huésped a otra bacteria.
TRANSFECCIÓN de ADN: Introducción en una célula en cultivo convertida en
permeable al ADN, de moléculas de ADN extrañas (heterólogas) insertadas en un
vector. Reúne características comunes a la transformación y a la infección por
bacteriófagos. La transformación requiere la integración del ADN exógeno en el
cromosoma bacteriano mientras que la transfección usualmente no la requiere. El
ADN extraño se asocia con el del cromosoma del huésped y se expresa como un
fenotipo identificable.
TRANSFORMACIÓN BACTERIANA: Uno de los procesos naturales de
transferencia de material genético de una bacteria a otra, junto con la conjugación
y la transducción, que es una integración directa del ADN. Experimentalmente
consiste en hacer penetrar un fragmento de ADN en una bacteria para provocar en
ella una recombinación genética. Por extensión (abusiva) se habla a veces de
transformación para designar un proceso idéntico que afecta a las células
eucarióticas (levaduras, células animales y vegetales).
TRANSFORMACIÓN CELULAR: En una célula, adquisición de ciertas
propiedades de una célula tumoral bajo la acción de virus o de genes causantes
de tumores (oncógenes).
TRANSGÉNESIS: Conjunto de procesos que permiten la transferencia de un gen
(que se convierte en transgén) a un organismo receptor (llamado transgénico), que
generalmente puede transmitirlo a su descendencia. Esta técnica permite la
asociación de genes que no existe en la naturaleza, saltándose las barreras entre
especies y entre reinos.
TRANSPOSONES: Son secuencias repetitivas que seguramente proceden de
retrovirus ancestrales, que invadieron a un remoto antepasado de los vertebrados
en los comienzos de nuestro linaje evolutivo. Se han descubierto en bacterias y en
células eucarióticas. Tienen la particularidad de que son capaces de saltar de un
lado a otro del genoma durante la recombinación genética que tiene lugar durante
la división celular. Se ha demostrado que una de cada diez veces que esto ocurre,
el transposón modifica el ADN de sus inmediaciones, ya sea arrastrando un gen
codificador de un cromosoma a otro, rompiéndolo por la mitad o haciendo que
desaparezca del todo. La mayor parte del ADN basura (hasta un 50% del total del
genoma) corresponde a transposones.
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TRIPTÓFANO: Un aminoácido esencial que el cuerpo utiliza para fabricar niacina
y serotonina.
UTILIZACIÓN CONFINADA de OMG: Cualquier actividad por la que se modifique
el material genético de un organismo o por la que éste, así modificado, se cultive,
almacene, emplee, transporte, destruya o elimine, siempre que en la realización
de tales actividades se utilicen barreras físicas o una combinación de éstas con
barreras químicas o biológicas, con el fin de limitar su contacto con la población
humana y el medio ambiente.
UTILIZACIÓN SOSTENIBLE: Utilización de componentes de la diversidad
biológica de un modo y a un ritmo tal que no ocasione la disminución a largo plazo
de la diversidad biológica, con lo cual se mantienen las posibilidades de ésta de
satisfacer las necesidades y las aspiraciones de las generaciones actuales y
futuras.
VACUNA: Antígeno procedente de uno o varios organismos patógenos que se
administra para inducir la inmunidad activa protegiendo contra la infección de
dichos organismos. Es una aplicación práctica de la inmunidad adquirida.
VECTOR: Portador, que transfiere un agente de un huésped a otro. Sistema que
permite la transferencia, la expresión y la replicación de un ADN extraño en
células huésped para una posterior clonación o transgénesis. Se trata de una
molécula de ADN (plásmido bacteriano, microsoma artificial de levadura o de
bacteria) o de un virus defectuoso. Por extensión, un vector designa todo sistema
de transferencia del gen, por ejemplo, un sistema sintético como el de los
liposomas.
VIRUS: Entidad infecciosa que, aunque puede sobrevivir extracelularmente, es un
parásito absoluto porque solamente es capaz de replicarse en el seno de células
vivas específicas, pero sin generar energía ni ninguna actividad metabólica. Los
componentes permanentes de los virus son ácido nucleico (ADN o ARN, de una o
de dos cadenas) envuelto por una cubierta proteica llamada cápside.
WATSON, JAMES HENRY: Nacionalidad Estados Unidos, Chicago 1928. Su
educación discurre en Chicago y más tarde se traslada a Indiana. Para ampliar su
formación ingresó en el Consejo Nacional de Investigaciones de Copenhague.
Comenzó a estudiar la estructura de los ácidos nucleicos. En esta época entra a
trabajar en la Universidad de Cambridge, donde entra en contacto con Crick.
Juntos analizan la estructura del ADN y formula el principio molecular de doble
hélice para el ADN que mostraba la capacidad de la molécula para reproducirse.
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Watson también impartió clases de bioquímica y biología molecular en la
Universidad de Harvard, aunque continuó trabajando para descubrir los secretos
del código genético. A este bioquímico se debe el conocimiento del ARN, cuya
función es la de trasmitir el código ADN a las estructuras celulares que crean las
proteínas. En 1962 fue galardonado, junto con Crick y Maurice Wilkins,
especialista en genética molecular, con el Premio Nobel de Fisiología y Medicina.
Es autor de obras como "Mocecular Biology of Gene" y "The Double Helix".
WESTERN BLOT Ó INMUNOBLOT: Reconocimiento de polipéptidos específicos
en una muestra, después que las proteínas se han separado mediante
electroforesis, transferidas (blot) a un filtro y reconocidas con un anticuerpo
específico.
YAC (Yeast Artificial Chromosome): Vector de clonación en la forma de un
cromosoma artificial de levadura. Construido utilizando elementos cromosomales
que incluyen telómeros (de ciliados), centrómeros, origen de replicación y genes
marcadores de levadura. Se utilizan para clonar largas secuencias de ADN
eucarionte.
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http://familytess.org/powerpoint/Current/movie/endonucleasas_de_restri.swf
http://www.udec.cl/asignaturas/iegp///document/Procesos%20en%20la%20Industri
a%20de%20Alimentos/MakingARecombinantPlasmid.swf
http://highered.mcgraw-hill.com/olc/dl/120082/bio34a.swf
47
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Escuela de Ciencias Agrícolas Pecuarias y del Medio Ambiente
Protocolo Académico del curso Organismos Transgénicos
http://www.menorcaweb.net/cnaturals/aula/activitats/genetica/enginyeria/suothernblot.swf
http://plantandsoil.unl.edu/croptechnology2005/crop_tech/animationOut.cgi?anim_
name=PCR.swf
http://www-naweb.iaea.org/nafa/aph/resources/RT-PCR.swf
http://www.ub.es/biocel/wbc/bca/pdf/tema4-bca0506.pdf
http://www.hhmi.org/news/xu4-esp.html
http://news.bbc.co.uk/1/hi/health/852647.stm
http://javarm.blogalia.com/historias/36534
http://www.sciencedaily.com/releases/2005/04/050421234556.htm
http://www.origentherapeutics.com/main-technology.php
http://images.businessweek.com/ss/06/01/critters/source/5.htm
http://www.ucalgary.ca/UofC/eduweb/virtualembryo/frogsrus.html
http://www.nsf.gov/news/mmg/mmg_disp.cfm?med_id=51834&from=mmg
http://www.sih.m.u-tokyo.ac.jp/chemi.html
http://www.agrobio.org/admin/documentos/bioaventura/1/transformacion%20agrob
acterium.swf
http://www.vanderbilt.edu/exploration/news/news_worm.htm
http://www.biotechbrasil.bio.br/2006/06/09/cabra-transgenica-como-biorreator/
http://www.lanacion.cl/prontus_noticias/site/artic/20070417/pags/20070417181545.
html
http:// www.glofish.com
http:// www.usda.gov/gipsa/techservsup
http://www.science2discover.com/Southernblot.htm
http://www.ffyb.uba.ar
https://products.appliedbiosystems.com/ab/en/US/adirect
http://www.gmochips.org/gmochips/
48
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Escuela de Ciencias Agrícolas Pecuarias y del Medio Ambiente
Protocolo Académico del curso Organismos Transgénicos
REVISTAS DE CONSULTA:
Current Opinion in Biotechnology. http://www.sciencedirect.com.
Trends in Biotechnology. http://www.sciencedirect.com
Trends in Molecular Medicine. http://www.sciencedirect.com
Nature Biotechnology. http://www.nature.com/nbt/
Molecular Reproduction and Development. http://www.wileyinterscience.com
SITIOS WEB DE INTERÉS:
http://www.biotech-info.net/
Ag BioTech InfoNet cover alls aspects of the
applications of biotechnology and genetic engineering in agricultural production
and food processing and marketing. Ag BioTech InfoNet is designed and manged
by Ecologic, Inc, a Sandpoint, Idaho based company specializing in analyses of
agriculture’s impact on the enviroment and food safety.
http://agbiosafety.unl.edu/education.shtml University of Nebraska-Lincoln. The
Education Center has educational materials with the goal of teaching the science
of crop biotechnology.
http://cls.casa.colostate.edu/TransgenicCrops/ Transgenic Crops An Introduction
and Resource Guide. Cultivos transgénicos. Excelente página elaboradas por la
Universidad de Colorado. En ingles y en español. Explicaciones sobre la obtención
de plantas transgénicas, sobre los productos actualmente en el mercado, y
información actualizada sobre ventajas y posibles riesgos de los mismos.
http://www.argenbio.org/h/biotecnologia/index.php Sitio del Consejo Argentino
para la información y el desarrollo de la biotecnología. Índice de contenidos de
biotecnología. Incluye texto, imágenes, animaciones, glosario.
http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/genetics/biotech/gels/
Técnicas
y
Simulaciones de electroforesis de geles de agarosa (un laboratorio virtual) donde
se pueden ver fotografías de una corrida electroforética.
http://web.mit.edu/esgbio/www/rdna/rdna.html Sitio web del Instituto de Tecnología
de Massachusetts que trata los temas de Southerns, Northerns, Westerns.
49
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Protocolo Académico del curso Organismos Transgénicos
http://www.dnalc.org/resources/BiologyAnimationLibrary.htm Animación de varias
técnicas cuyos archivos pueden descargarse para usar en un computador sin
estar conectados a Internet.
http://www.dnai.org/b/index.html Mediante animaciones recoge distintos procesos
de la manipulación de genes.
http://www.ppl-therapeutics.com/ PPL Therapeutics: es la compañía fundada por
los investigadores que lograron la clonación de Dolly, centrada en la obtención de
animales transgénicos diseñados para la producción de sustancias de interés
terapéutico. Estas páginas explican la tecnología de transgénesis y las estrategias
en la producción de fármacos.
http://www.roslin.ac.uk/public/cloning.html Roslin Institute on line: páginas del
Instituto Roslin de Escocia organismo de investigación pionero en transgénesis de
animales de granja, con explicaciones, fotografías y enlaces de interés en el
campo.
http://www.cnb.uam.es/~transimp Transgénesis en mamíferos: Web del grupo de
trabajo de transgénesis en mamíferos del Centro Nacional de Biotecnología (CNBUAM) dentro de la Sociedad Española de Bioquímica y Biología Molecular.
http://www.eibe.info/ European Initiative for Biotechnology Education. Tiene un
tema, el 9, dedicado a plantas transgénicas que es accesible en español.
http://www.safe-food.org Comida transgénica. Paginas donde se debaten los
beneficios y posibles riesgos de estas tecnologías aplicadas a los productos de
alimentación.
http://www.monsanto.com Monsanto: páginas en español de una de las grandes
multinacionales agrícolas implicadas en la investigación y comercialización de
semillas transgénicas. Contiene información actualizada sobre nuevos productos,
legislación y debates e informaciones relacionadas con el tema de plantas
transgénicas agrícolas.
http://www.fao.org/biotech/forum.asp FAO. Foro electrónico para Biotecnología
auspiciado por la Food and Agriculture Organization de las Naciones Unidas.
Conferencias, noticias y glosario sobre Biotecnología e Ingeniería Genética.
50
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Protocolo Académico del curso Organismos Transgénicos
GUIA DE ACTIVIDADES
En la Guía de Actividades se describe la planificación estratégica de las
situaciones didácticas, tendiente a que el alumno reconozca previamente las fases
de aprendizaje como reconocimiento, profundización y transferencia.
La siguiente matriz presenta los componentes estructurales de las fases de
aprendizaje que debe evidenciar el estudiante.
UNIDADES
DIDÁCTICAS
PALABRAS
CLAVE
FASE DE
APRENDIZAJE
SITUACIONES
DE SALIDA
SITUACIONES DE
ENTRADA/
CARÁCTER DEL
CURSO
ANIMALES
TRANSGÉNICOS
RECONOCIMIENTO
Mirada al curso en
forma global, se
plantean métodos,
procedimientos,
actividades de cada
interfase y
orientaciones
necesarias para el
desarrollo del curso.
Situación 1:
Introducción al curso
académico. El
estudiante podrá
tener una visión
general del contenido
del curso al leer el
protocolo y la guía de
actividades.
PROFUNDIZACION
El estudiante
identifica las
diferentes técnicas
empleadas en la
obtención de
animales
transgénicos y
relaciona los
conceptos teóricos
necesarios para
entender la
tecnología del ADN
recombinante.
Situación 2:
Inducción sobre la
fase de
profundización.
Desarrollo de
competencias
cognitivas,
interpretativas y de
descripción por
medio de ayudas
audiovisuales, tareas
específicas, como
lecturas de artículos
científicos
relacionados con el
tema y desarrollo del
cuestionario
correspondiente.
Situación 3:
Ejecución de
prácticas de
laboratorio. Informe.
51
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Escuela de Ciencias Agrícolas Pecuarias y del Medio Ambiente
Protocolo Académico del curso Organismos Transgénicos
VEGETALES
TRANSGÉNICOS
TRANSFERENCIA
El estudiante se
apropia del
conocimiento sobre la
tecnología del ADN
recombinante y su
relación con la
obtención y posterior
aplicación de los
animales
transgénicos
Situación 4:
Actividades de
seguimiento tutorial,
uso de correo
electrónico y foro
Virtual.
Situación 5:
Actividades de
estudio en grupo
colaborativo. .
Situación 6:
Evaluación individual.
RECONOCIMIENTO
El estudiante
reconoce los
aspectos
tecnológicos para la
obtención de plantas
transgénicas
Situación 7:
Inducción a la unidad
II. Lecturas
complementarias.
El estudiante
identifica las
tecnologías
apropiadas y
relaciona la
aplicación de estas
en el campo médico y
agropecuario.
Situación 9:
Actividades en grupo
colaborativo. Talleres.
El estudiante integra
sus conocimientos y
esta apto para iniciar
un debate sobre los
aspectos éticos y
comerciales en el
establecimiento de
estas tecnologías.
Situación 11:
Actividad de estudio
independiente.
Seguimiento tutorial.
Foro virtual. .
PROFUNDIZACION
TRANSFERENCIA
Situación 8: Ayudas
audiovisuales.
Actividades en grupo.
Situación 10: Vista a
entidades que
realizan estas
técnicas. Informe.
Situación 12:
Trabajo en equipo
para el diseño de un
proyecto de
investigación.
Situación 13:
Entrega Proyecto de
Investigación.
Situación 14:
Evaluación Final.
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Protocolo Académico del curso Organismos Transgénicos
ACTIVIDADES
ETAPA
ACTIVIDAD
FORMA DE
EVALUACIÓN
OBSERVACIONES
UNIDAD I
Act. 1
Individual
Act. 2
Grupal
Act. 3
Individual
Taller : Clonación
Lectura: Artículos científicos
anexos.
Desarrollo de cuestionario
Taller: Animales Transgénicos
Lectura: Artículo científico anexo.
Desarrollo de cuestionario
Evaluación de la Unidad 1
ANIMALES
TRANSGÉNICOS
Individual
Taller : Vegetales Transgénicos
Lectura: Artículo científico anexo
Desarrollo de cuestionario
Act. 5
Grupal
Act 6
Individual
Taller: Los cultivos transgénicos y
las sociedades latinoamericanas
Lectura: Artículo científico anexo
Desarrollo de cuestionario
Evaluación de la Unidad 2
Act. 4
UNIDAD II
VEGETALES
TRANSGÉNICOS
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