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Universidad Autónoma de Chiapas Facultad de Ciencias Químicas Químico Farmacobiólogo Genética Aplicada UNIDAD I. - DEFINICION DE LA GENETICA, RAMAS Y APLICACIONES ¿ Qué es la genética? genética La (del griego antiguo γενετικός /guennetikós/, ‘genetivo’, y este de γένεσις /guénesis/, ‘origen’) es el campo de la biología que busca comprender la herencia biológica que se transmite de generación en generación. La genética es una rama de la biología, cuyo objetivo es el estudio de los patrones de herencia, del modo en que los rasgos y las características se transmiten de generación en generación. Toda esta información está almacenada en el DNA (ácido desoxirribonucleico), la molécula que codifica la información genética en las células. El DNA controla la estructura, la función y el comportamiento de las células y puede crear copias casi o exactas de sí mismo. La información genética del DNA se encuentra organizada en genes, secuencias lineales de DNA que contienen la información necesaria para la síntesis de una macromolécula con función celular específica. El gen es considerado como la unidad de almacenamiento de información genética y unidad de herencia al transmitir esa información a la descendencia. Genoma: el conjunto de genes de un organismo se denomina genoma. Genómica: Se denomina genómica al conjunto de ciencias y técnicas dedicadas al estudio integral del funcionamiento, la evolución y el origen de los genomas. Genoma Humano: es el conjunto de los genes de la especie humana. El primer borrador del Genoma Humano fue publicado de forma conjunta por el consorcio público del Proyecto Genoma Humano y la empresa PE Celera Genomics en el año 2000 y la secuencia definitiva fue presentada en febrero de 2001. El genoma humano está compuesto por unos 26.000 genes aproximadamente. Bioinformática: es la aplicación de tecnología de computación a la gestión y análisis de datos biológicos. La bioinformática se centra en solucionar o investigar problemas sobre escalas de tal magnitud que sobrepasan el discernimiento humano. Uno de los campos que actualmente genera un volumen de datos de mayor magnitud es la genómica. En este campo, una de las principales aplicaciones de la bioinformática se centra en extraer información útil de datos producidos por técnicas de alto rendimiento, como la secuenciación del genoma. Secuenciación de DNA: es un conjunto de métodos y técnicas bioquímicas cuya finalidad es la determinación del orden de los nucleótidos (A, C, G y T) en una molécula de DNA. Desde las primeras técnicas de secuenciación surgidas a mediados de los años 70 hasta nuestros días, las técnicas han sufrido una notable evolución. Los pilares tecnológicos fundamentales de los grandes proyectos de secuenciación de genomas completos se basan en las herramientas para secuenciación y las aplicaciones bioinformáticas. Megasecuenciador: los megasecuenciadores actuales son equipamientos de alto rendimiento que permiten acometer proyectos de secuenciación de genomas completos a una velocidad muy superior, a mayor número de secuencias y a un coste considerablemente inferior por genoma secuenciado. Los pilares tecnológicos fundamentales de los grandes proyectos de secuenciación de genomas completos se basan en las herramientas para secuenciación y las aplicaciones bioinformáticas. Ramas de la genética Genética Humana Genética de poblaciones Genética fisiologica Genética no Mendeliana Genética bioquimica Genética cuantitativa Genética Mendeliana Genética molecular Genética humana La genética humana describe el estudio de la herencia biológica en los seres humanos. La genética humana abarca una variedad de campos incluidos: la genética clásica, citogenética, genética molecular, biología molecular, genómica, genética de poblaciones, genética del desarrollo, genética médica y el asesoramiento genético. El estudio de la genética humana puede ser útil ya que puede responder preguntas acerca de la naturaleza humana, comprender el desarrollo eficaz para el tratamiento de enfermedades y la genética de la vida humana. Los cromosomas humanos La herencia de los rasgos para los seres humanos se basan en el modelo de herencia de Gregor Mendel. Mendel deduce que la herencia depende de unidades discretas de la herencia, llamado genes. Herencia autosómica dominante Los rasgos autosómicos se asocian con un único gen en un autosoma (cromosoma no sexual). Se les llama "dominante" porque un solo ejemplar heredado de cualquiera de los padres es suficiente para causar la aparición de este rasgo. A menudo, esto significa que uno de los padres también debe tener la misma característica, a menos que ésta haya aparecido debido a una nueva mutación. Ejemplos de autosómica: rasgo dominante y los trastornos son la enfermedad de Huntington y la acondroplasia. enfermedad de Huntington Es un trastorno en el cual las neuronas en ciertas partes del cerebro se desgastan o se degeneran. La enfermedad se transmite de padres a hijos la acondroplasia es un trastorno genético que afecta al crecimiento óseo y causa el tipo más común de enanismo, siendo responsable del 70% de los casos. Herencia autosómica recesiva El carácter autosómico recesivo es un patrón de herencia de un rasgo, enfermedad o trastorno que se transmite a través de las familias. Para que un rasgo o enfermedad recesiva se manifieste, dos copias del gen (o los genes) responsable de la aparición de ese rasgo o desorden tienen que estar presentes en el genoma del individuo. Es decir, debe heredarse un cromosoma con el gen portador de esa característica tanto de la madre como del padre, dando como resultado un genotipo con dos copias del gen responsable de la aparición del rasgo. Se denomina herencia autosómica porque el gen se encuentra en un cromosoma autosómico: un cromosoma no sexual. Debido al hecho de que se necesitan dos copias de un gen para expresar la característica, muchas personas pueden, sin saberlo, ser portadores de una enfermedad. De un aspecto evolutivo, una enfermedad o rasgo recesivo puede permanecer oculto durante varias generaciones antes de mostrar el fenotipo. Ejemplos de trastornos autosómica recesiva son albinismo, fibrosis quística, enfermedad de Tay-Sachs. enfermedad de Tay-Sachs: Es una enfermedad potencialmente mortal del sistema nervioso que se transmite de padres a hijos. Herencia ligada a X y ligada a Y El mapa genético del ser humano esta conformado por 23 pares de cromosomas, el par número 23 es el que determina el sexo, por eso se le llama cromosoma sexual y al resto se les llama cromosomas asexuales, el par de cromosomas número 23 está representado por XY en el varón y XX en la mujer. el cromosoma Y lo aporta el varón mientras que la mujer aporta cromosomas X, si en la fecundación del óvulo el espermatozoide lleva información Y el producto de la gestación será un varón (XY), mientras tanto si el espermatozoide tiene información X el producto será mujer (XX). Los genes ligados a X se encuentran en el cromosoma sexual X y, tal como los genes autosómicos, tienen tipos recesivos y dominantes. Los desórdenes recesivos ligados a X raramente son vistos en mujeres y usualmente afectan únicamente a hombres. Esto es debido a que los hombres heredan su cromosoma X (y todos los genes ligados a X) de su madre. Los padres únicamente pasan su cromosoma Y a sus hijos varones, así que ningún rasgo ligado a X es pasado de padre a hijo. Las mujeres expresan desórdenes ligados a X cuando son homocigotas para el mismo y se convierten en portadoras cuando son heterocigotas. Un desorden ligado a X es la Hemofilia A. La hemofilia es un desorden en el cual la sangre no coagula eficientemente debido a una deficiencia en el factor de coagulación VIII. Este desorden ganó reconocimiento a medida que viajó a través de familias reales, notablemente los descendientes de la Reina Victoria del Reino Unido. La herencia dominante ligada a X manifiesta el mismo fenotipo tanto en heterocigotas como en homocigotas. Como se trata de herencia ligada a X, habrá una falta de herencia hombre a hombre, lo que la hace distinguible de la herencia autosómica. Un ejemplo de un rasgo ligado a X es el síndrome de Coffin-Lowry, que es causado por una mutación en un gen que codifica para una proteína ribosomal. Esta mutación tiene como resultado anormalidades óseas y craneofaciales, retraso mental y baja estatura. Los cromosomas X en las mujeres sufren un proceso conocido como inactivación de X, que es cuando uno de los dos cromosomas X en una mujer es casi completamente desactivado. Es importante que este proceso tenga lugar, ya que, de otra manera, las mujeres producirían el doble de las proteínas codificadas por genes en el cromosoma X. El mecanismo de inactivación de X ocurre durante la etapa embrionaria. En personas con desórdenes como trisomía X, en la cual el genotipo presenta tres cromosomas X, la inactivación de X desactivará todos los cromosomas X hasta que sólo quede uno activo. La inactivación de X no sólo se limita a las mujeres: hombres con el síndrome de Klinefelter, que tienen un cromosoma X extra, también sufrirán inactivación de X para tener sólo un cromosoma X completamente activo. La herencia ligada a Y ocurre cuando un gen, rasgo o desorden se transfiere a través del cromosoma Y. Como los cromosomas Y sólo se encuentran en hombres, los rasgos ligados a Y sólo son transmitidos de padre a hijo. El factor determinante de testículos, que está localizado en el cromosoma Y, determina la masculinidad de los individuos. Además de la masculinidad heredada del cromosoma Y, no se conocen otras características ligadas a Y. El análisis genético poblacional del cromosoma Y permite conocer las líneas de ascendencia patrilineal. Cariotipo Un cariotipo es una herramienta muy útil en citogenética. Un cariotipo es la imagen de todos los cromosomas en la etapa de metafase organizado en función de la longitud y la posición del centrómero. Un cariotipo puede ser útil también en genética clínica, debido a su capacidad para diagnosticar trastornos genéticos. En un cariotipo normal, la aneuploidía puede ser detectada con claridad por la posibilidad de observar cualquier cromosoma faltante o adicional. El g-banding del cariotipo puede ser utilizado para detectar deleciones, inserciones, duplicaciones, inversiones y translocaciones. EL g-banding manchará los cromosomas con cintas claras y oscuras diferentes para cada cromosoma. La FISH, fluorescencia de hibridación in situ, se puede utilizar para observar deleciones, inserciones y translocaciones. La FISH (Hibridación fluorescente in situ, por sus siglas en Inglés: "fluorescent in situ hybridization") utiliza sondas fluorescentes que se unen a secuencias específicas de los cromosomas que hará que éstos fluorezcan un único color. Genética Bioquímica ¿Qué es genética? ¿Qué es bioquímica? La bioquímica es una ciencia que estudia la composición química de los seres vivos, especialmente las proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos, además de otras pequeñas moléculas presentes en las células y las reacciones químicas que sufren estos compuestos (metabolismo) que les permiten obtener energía (catabolismo) y generar biomoléculas propias (anabolismo). La bioquímica se basa en el concepto de que todo ser vivo contiene carbono y en general las moléculas biológicas están compuestas principalmente de carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, fósforo y azufre. La genética bioquímica trata no sólo de los defectos enzimáticos, sino también con las proteínas de todas las funciones, incluyendo la estructura del citoesqueleto y extracelular, la regulación, y los receptores. Las principales funciones de la genética de laboratorio bioquímico es para determinar la presencia o ausencia de proteínas, para evaluar las características cualitativas de las proteínas, y para verificar la eficacia de las proteínas in vitro. Genética de poblaciones La genética de poblaciones es la rama de la genética cuyo objetivo es describir la variación y distribución de la frecuencia alélica para explicar los fenómenos evolutivos. Para ello, define a una población como un grupo de individuos de la misma especie que están aislados reproductivamente de otros grupos afines, en otras palabras es un grupo de organismos que comparten el mismo hábitat y se reproducen entre ellos. Estas poblaciones, están sujetas a cambios evolutivos en los que subyacen cambios genéticos, los que a su vez están influidos por factores como la selección natural y la deriva genética que actúan principalmente disminuyendo la variabilidad de las poblaciones, o migración y mutación que actúan aumentándola variada. Cabe destacar, que la pérdida de variabilidad genética en las poblaciones trae consigo dos graves problemas: Coarta la posibilidad de que el hombre pueda realizar mejoramiento genético en la especie. Disminuye la eficacia biológica (fitness) de las especies ante nuevos cambios ambientales. Por su parte, la presencia de variabilidad genética es deseable no solo para mejoramiento genético o conservación de especies, ya que el rol fundamental de la variabilidad genética es ser la materia prima para los procesos evolutivos, sin variabilidad no hay evolución. La interacción de estos factores con las poblaciones en el tiempo, permite la existencia de gran número de especies con variadas estructuras poblacionales y formas de vida. Genética cuantitativa La herencia cuantitativa muestra un rango continuo de fenotipos que no pueden clasificarse fácilmente. Esta variación se mide y es descrita en términos cuantitativos. Debido a que la variación fenotípica es el resultado de la participación de genes de múltiples loci, los caracteres cuantitativos se denominan a menudo caracteres poligenéticos. Sin embargo, no todos los caracteres cuantitativos muestran un rango continuo, por lo que se distinguen tres tipos de caracteres: Caracteres continuos: pueden tomar un valor cualquiera dentro de dos límites. Caracteres merísticos: los fenotipos se expresan en números enteros. Caracteres umbral: están presentes, o no lo están, por lo que son de gran interés, ya que hay gran número de enfermedades que presentan este tipo de herencia. Citogenética La citogenética es el campo de la genética que comprende el estudio de la estructura, función y comportamiento de los cromosomas. Incluye análisis de bandeado G en cromosomas, otras técnicas de bandeado citogenético, y también la citogenética molecular del tipo de hibridación por fluorescencia in situ (FISH) e hibridación por genómica comparativa (CGH). Célula metafásica positiva para el reordenamiento bcr/abl usando la técnica FISH. Aplicaciones en biología Los trabajos de McClintock con el maíz Barbara McClintock empezó su carrera como citogenetista del maíz. En 1931 McClintock y Harriet Creighton demostraron que la recombinación citológica de cromosomas marcados tenía correlación con la recombinación de rasgos genéticos. McClintock continuó su carrera con el estudio citogenético de los mecanismos y la herencia de cromosomas circulares y fragmentados del maíz. Durante sus trabajos en citogenética, McClintock descubrió los transposones, lo que le condujo a conseguir su Premio Nobel en 1983. Poblaciones naturales de Drosophila En los años 30 del siglo XX Dobzhansky y sus colaboradores tomaron Drosophila pseudoobscura y D. persimilis de poblaciones salvajes en California y estados vecinos. Usando la técnica de Painter, estudiaron los cromosomas politénicos y descubrieron que las poblaciones salvajes eran polimórficas por las inversiones cromosómicas. Todas las moscas se parecían a cualquiera de las inversiones que portaban: este es un ejemplo de polimorfismo críptico. Genética Mendeliana Genética Molecular La genética molecular (no confundir con la biología molecular) es el campo de la biología que estudia la estructura y la función de los genes a nivel molecular. La genética molecular emplea los métodos de la genética y la biología molecular. Se denomina de esta forma para diferenciarla de otras ramas de la genética como la genética ecológica, la genética de poblaciones y la genética económica. La genética y la salud En la primera mitad del siglo XX, cuando aún su desarrollo era rudimentario, la genética adquirió mala reputación pues en su nombre se cometieron graves violaciones a los derechos humanos, como: • Discriminación racial • Esterilización forzada a excluidos sociales y portadores de enfermedades genéticas • Genocidio de poblaciones enteras. En la segunda mitad del siglo XX, a la vez que el conocimiento genético se desarrollaba en forma acelerada, la disciplina comenzó a desprenderse de sus concepciones elitistas y conservadoras, ofreciendo una visión más equilibrada del papel de los factores genéticos y ambientales en el desarrollo humano y a la vez más respetuosa de la variedad genética y cultural del hombre a) la promoción de la salud y la prevención de enfermedades b) las investigaciones sobre violaciones a los derechos humanos. Las desviaciones de la salud con influencia genética son de tres tipos. Un primer tipo se debe a exceso o deficiencia total o parcial de material cromosómico, afectan a 1 de cada 200 recién nacidos, no son hereditarias, y se deben a factores ambientales no bien conocidos, siendo más frecuentes en la descendencia de mujeres de edad avanzada (ejemplo: el síndrome de Down). Un segundo tipo está constituido por cerca de 2.500 enfermedades causadas por mutaciones en un gen específico, heredadas de uno o ambos progenitores (ejemplos: albinismo, hemofilias, anemias hereditarias, fibrosis quística del páncreas, algunas formas de retardo mental). Estas enfermedades se llaman monogénicas y si bien individualmente tienen frecuencias El tercer tipo de enfermedades con alguna influencia genética afecta a la mayoría de la población (cáncer, enfermedades cardiovasculares, ciertas formas de retardo mental y enfermedades mentales, diabetes, epilepsia y muchas otras). BIOTECNOLOGIA BIOTECNOLOGIA 1era etapa.- Biotecnología tradicional no se utilizan técnicas de manipulación del DNA 2da etapa.- Biotecnología moderna, desarrolla a partir del conocimiento de la estructura del DNA. En esta técnica se manipula el DNA de los organismos utilizados Biotecnología tradicional Industria ganadera y agrícola • El hombre reproduce los individuos mejores Industria alimentaria • • • • • Pan Yogurth Queso Embutidos Bebidas alcohólicas Industria farmacéutica • Utilización de microorganismos Biotecnología moderna Consiste en técnicas de manipulación del DNA para la obtención de individuos que den lugar a productos de interés o a la mejora de la producción La Biotecnología moderna requiere técnicas de ingeniería genética ¿Qué es la ingeniería genética? La ingeniería genética permite la manipulación artificial y deliberadamente el genoma de un ser vivo, mediante un conjunto de TECNICAS que reciben el nombre de tecnología del DNA recombinante Los cambios pueden consistir en: introducir nuevos genes eliminar algunos o modificarlos El material nuevo se llama recombinante y tiene gran utilidad en distintos campos, desde la medicina hasta la agricultura Técnicas de ingeniería genética Combinadas de forma adecuada permiten seleccionar fragmentos de DNA, modificarlos e introducirlos en otros organismos Obtención de DNA recombinante Clonación de DNA PCR Secuenciación de DNA Ingeniería genética y medicina • Insulina • Hormona de crecimiento Obtención de • Factor VIII productos de farmacéuticos coagulación • Clonación de genes • Identificación en el enfermo Diagnóstico de enfermedades • Identificación en portadores • Huella genética Medicina • Marcadores genéticos forense Terapia génica • Ex vivo • In vivo • In situ Obtención de proteínas de mamíferos Una serie de hormonas como la insulina, la hormona del crecimiento, factores de coagulación etc., tienen un interés médico y comercial muy grande. Antes, la obtención de estas proteínas se realizaba mediante su extracción directa a partir de fluidos corporales. En la actualidad, gracias a la tecnología del DNA recombinante, se clonan los genes de ciertas proteínas humanas en microorganismos adecuados para su fabricación comercial. Un ejemplo típico es la producción de insulina que se obtiene a partir de la levadura Sacharomyces cerevisae, en el cual se clona el gen de la insulina humana Obtención de vacunas recombinantes El sistema tradicional de obtención de vacunas a partir de microorganismos patógenos inactivos, puede comportar un riesgo potencial. Muchas vacunas, como la hepatitis B, se obtienen actualmente por ingeniería genética. Como la mayoría de los factores antigénicos son proteínas lo que se hace es clonar el gen de la proteína correspondiente. Diagnóstico de enfermedades de origen genético Conociendo la secuencia de nucleótidos de un gen responsable de cierta anomalía, se puede diagnosticar si este gen anómalo esta presente en un determinado individuo. En el siguiente dibujo se explica brevemente la base del diagnóstico Obtención de anticuerpos monoclonales Este proceso abre las puertas para luchar contra enfermedades como el cáncer y diagnosticarlo incluso antes de que aparezcan los primeros síntomas. Terapia génica Si los genes no producen las proteínas correctas o no lo hacen correctamente, una persona (no siempre niños), puede tener un trastorno genético, enfermedad, predispoción (albinismo). La terapia genética es una técnica experimental que utiliza los genes para tratar o prevenir enfermedades La forma más común de terapia génica incluye la inserción de un gen normal para sustituir a un gen anormal. Otros tipos incluyen: • Intercambio de un gen anormal por uno normal • Reparación de un gen anormal • Alteración del grado en el que se active o se desactive un gen Aunque hay una gran esperanza para la terapia genética aún es experimental Consejo genético El asesoramiento genético ofrece información y apoyo a las personas que tienen o pueden tener riesgos de trastornos genéticos. Un genetista puede evaluarla con pruebas genéticas. Existen muchas razones para buscar asesoramiento genético, puede pensar en hacerlo si: • • • • • Tiene o le preocupa una enfermedad hereditaria Esta embarazada o planearlo estarlo después de los 35 años Ya tiene un hijo con un trastorno o defecto congénito Tuvo dos o más pérdidas de embarazos o un bebé que falleció Se realizó un ultrasonido o pruebas que sugieren la posibilidad de un problema Consejo genético: Pruebas Exámenes en la sangre y otros tejidos para detectar trastornos genéticos. Existen aproximadamente 900 pruebas disponibles. Los médicos hacen pruebas por varios motivos. Entre ellos: • Encontrar posibles trastornos genéticos en el feto • Saber si las personas tienen un gen de una enfermedad y pueden transferírselas a sus hijos • Estudiar embriones para detectar enfermedades • Evaluar la presencia de enfermedades genéticas en adultos antes que produzcan síntomas • Confirmar un diagnóstico en una persona que tiene síntomas de una enfermedad Obtención de proteínas de mamíferos Una serie de hormonas como la insulina, la hormona del crecimiento, factores de coagulación etc., tienen un interés médico y comercial muy grande. Antes, la obtención de estas proteínas se realizaba mediante su extracción directa a partir de fluidos corporales. En la actualidad, gracias a la tecnología del DNA recombinante, se clonan los genes de ciertas proteínas humanas en microorganismos adecuados para su fabricación comercial. Un ejemplo típico es la producción de insulina que se obtiene a partir de la levadura Sacharomyces cerevisae, en el cual se clona el gen de la insulina humana Ingeniería genética y la ganadería Obtención de un animal transgénico portador de un gen de interés Primero: Se obtienen óvulos de una hembra y se fertilizan in vitro. Segundo: Se clona el gen de interés foráneo y se inyecta el DNA clonado directamente en el núecleo de los óvulos fertilizados. Algunos de estos óvulos integran el transgén en su genoma y son capaces de expresarlo. Tercero: Se implantan los embriones manipulados genéticamente en el útero de una madre sustituta, que parirá animales transgénicos que llevan en su dotación genética un gen foráneo, incluso de una especie distinta. Cuarto: Se obtiene la leche de los descendientes. Quinto: Se fraccionan y purifican las proteínas de la leche, obteniéndose la proteína de interés. Tratamiento de la diabetes Déficit absoluto o relativo a la insulina La insulina es el primer caso de proteína producida por ingeniería genética aprobada para uso en humanos, desde 1982. En la actualidad, varios laboratorios farmacéuticos producen insulina humana, tanto a partir de bacterias como de levaduras y sin ningún riesgo para la salud. Ha sido posible gracias a las enzimas de restricción capaces de cortar la molécula de DNA por sitios específicos Así ha podido cortar el gen humano que codifica la insulina e insertarlo en un plásmido (DNA circular de bacterias) formándose un plásmido recombinado que posteriormente se insertará en una bacteria para la producción de insulina. Ingeniería genética y agricultura Sirve para conseguir plantas resistentes a determinados herbicidas, para mejorar el contenido nutritivo de algunos alimentos y para fabricar medicamentos Resistencia a los herbicidas El 10% de una cosecha se pierde debido a las malas hierbas. Este porcentaje se puede reducir utilizando plantas transgénicas resistentes a los herbicidas con los que se eliminan a las malas hierbas. Mejorar los alimentos. Por ejemplo, el arroz transgénico que lleva betacaroteno como precursor de la vitamina A. Fabricación de alimentos. La industria farmacéutica comienza a utilizar plantas transgénicas para producir sustancias como proteínas humanas para uso médico, proteínas virales como vacunas o anticuerpos. Obtención de plantas transgénicas Resistencia a herbicidas Se introduce un gen de E. Coli que permite usar mayores concentraciones de herbicidas sin dañar a la planta de interés y eliminando malas hierbas Mejora del producto Plantas farmacéuticas Las plantas producen sustancias medicinales, vacunas o anticuerpos (planticuerpos) Se mejora el valor nutricional del producto, por ejemplo añadiento beta-caroteno al arroz Ingeniería genética y agricultura Alimentos transgénicos Los alimentos transgénicos son aquellos que han sido producidos a partir de un organismo modificado mediante ingeniería genética y se le han incorporado genes de otro organismo para producir las características deseadas. En la actualidad tienen mayor presencia de alimentos procedentes de plantas transgénicas como el maíz o la soja. ALIMENTOS TRANSGENICOS La FDA de los Estados Unidos regula producción y etiquetado de alimentos transgénicos. Algunas personas han planteado inquietudes con respecto a que los genes de un alimento que se insertan en otro pueden causar una reacción alérgica. Por ejemplo, si los genes del cacahuete están en los tomates, ¿podría suceder que alguien con una alergia a los cacahuetes, pueda reaccionar negativamente a los tomates? En enero de 2001, el FDA´sCenter for Food Safety and Applied Nutrition propuso que quienes desarrollen alimentos procesados genéticamente envíen información científica y de seguridad a la FDA al menos 120 días antes de que el producto salga al mercado. Ingeniería genética y medio ambiente Microorganismos modificados genéticamente están siendo utilizados para limpiar el medio ambiente de ciertos contaminantes. Su acción se realiza de dos formas: • Biorremediación: Existen bacterias que, de forma natural, son capaces de degradar la materia orgánica. Mediante ingeniería genética se pueden modificar para que sean capaces de hacerlo con mejor rendimiento y en condiciones ambientales diversas. • Bioadsorción: Bacterias genéticamente modificadas son capaces de adsorber (fijar en la superficie celular) ciertos metales pesados que contaminan el suelo. Ingeniería genética y medio ambiente Biorremediación Uso de bacterias modificadas para modificadas para degradar materia degradar materia orgánica (petróleo) Bioadsorción Biolixiviación Fijación de metales pesados a la superficie de a célula para limpieza de suelos Obtención de metales a partir de metales partir de minerales de baja minerales de baja ley INGENIERIA GENETICA: MITOS La ingeniería genética no es nueva: es sólo la aceleración de la reproducción selectiva. La ingeniería genética y la reproducción selectiva son mundos antagónicos. La reproducción selectiva se basa en métodos naturales: cruza padres selectivos de la misma especie o de especies cercanas muy relacionadas. En contraste, la ingeniería genética extrae genes seleccionados de un organismo o los copia sintetizadamente para insertarlos artificialmente dentro de otro organismo totalmente lejano en la evolución natural. La ingeniería genética emplea genes de virus y de bacterias para usarlos como marcadores del proceso. INGENIERIA GENETICA: MITOS La ingeniería genética es exacta, está plenamente controlada. Está demostrado que los genes no operan aisladamente: por el contrario, funcionan complejamente y son influenciados por la acción de otros genes. Si bien un gen puede ser separado exactamente del DNA de una célula, su inserción al DNA de otra es enteramente fortuito. Esta inserción rompe el orden de los genes en el DNA y puede dar lugar a cambios inesperados. Richard Lewotin, profesor de genética de la Universidad de Harvard, ha dicho de la ingeniería genética: "tenemos un conocimiento tan miserablemente pobre de cómo el DNA de un organismo evoluciona, que me sorprendería que no tuviéramos un rudo golpe uno detrás de otro". INGENIERIA GENETICA: MITOS Los alimentos transgénicos varían de los naturales sólo en la característica que fue modificada. La inserción al azar de genes extraños puede causar cambios inesperados en el funcionamiento de otros genes. Las moléculas de los genes podrían ser manufacturadas en cantidades incorrectas, en tiempos equivocados, o pueden producirse moléculas nuevas. Los alimentos transgénicos podrían, por lo tanto, contener toxinas inesperadas o moléculas alergénicas que podrían afectar nuestra salud o la de nuestra descendencia. Es el caso del triptofano que mató en USA 27 personas y afectó la salud de otros 1.500 en 1998. INGENIERIA GENETICA: MITOS Los alimentos transgénicos han sido manipulados cuidadosamente y son perfectamente seguros. Hay serias dudas sobre la adecuada prueba y sobre la validez de las conclusiones. Se necesitan pruebas a largo plazo antes de asegurar que un transgénico es confiable. Los alimentos transgénicos son de calidad superior. Hasta la fecha no se ha demostrado que los alimentos transgénicos sean mejores que los naturales. La mayoría de las cosechas transgénicas han sido diseñadas para resistir herbicidas específicos (es el caso del glifosato) o para producir sus propios insecticidas (es el caso del gene tóxico a perforadores del Bacillus thuringiensis) o para prolongar su vida comercial (es el caso del fracasado tomate Flavor Savr, diseñado para larga duración). INGENIERIA GENETICA: MITOS Uno siempre puede abstenerse de comer transgénicos. En este momento muchísimos alimentos contienen ingredientes transgénicos no etiquetados, particularmente productos que contengan harina y aceite de soja, lecitina, aceite de canola y productos de maíz. Precisamente uno de los aspectos más debatidos y uno de los mayores logros en el Protocolo de Bioseguridad fue el etiquetado de productos transgénicos. Los agricultores se beneficiarán de las cosechas transgénicas. Las semillas transgénicas son más caras. Los granjeros de USA y del Reino Unido han informado que los rendimientos generalmente no son mejores. Los productos naturales reciben premios de los consumidores de países desarrollados, los cuales se niegan a consumir trangénicos. Las oportunidades de mercadear transgénicos están disminuyendo. Las compañías de seguros en USA y el Reino Unido son renuentes ante los transgénicos, debido a sus potenciales peligrosos. Los granjeros que cosechan transgénicos deben firmar contratos onerosos con las compañías proveedores de semillas, que les prohiben guardar semillas para futuras siembras. Este derecho ha sido tradicional desde hace miles de años para los agricultores. INGENIERIA GENETICA: MITOS No hay evidencia de que los transgénicos amenacen el ambiente. Los insectos, aves y el viento llevan polen transgénico a campos vecinos y aun más lejos. Un estudio de la Universidad de Cornell, 1999, denunció que larvas de mariposas Monarca habían muerto por ingestión de polen de maíz transgénico Bt (es decir, que incorpora la toxina del Bacillus thuringiensis). El Scotish Crop Research Institute denunció en 1998 que pájaros que comieron áfidos de cultivos de papas transgénicas sufrieron problemas reproductivos. La habilidad para cruzarse con ancestros silvestres se multiplicó por veinte en mostaza transgénica, según estudios de la Universidad de Chicago, 1999. INGENIERIA GENETICA: MITOS No hay que dar tanta importancia a los organismos modificados por ingeniería genética. Muchos científicos no lo piensan así. Por ejemplo el Dr. Joseph Rothlat, científico británico que ganó el Nobel en 1995, dice: "mi preocupación es que otros avances científicos que puedan resultar en formas de destrucción masiva (es el caso de los genes esterilizantes TRAITOR y TERMINATOR) pueden estar mucho más rápidamente disponibles que los misiles nucleares. La ingeniería genética es una posible área, y es espantoso el crecimiento con que se está llevando a cabo (para ejemplo la propuesta de guerra bacteriológica a cultivos narcóticos, donde la oferta del Fusarium oxisporum es apenas uno de los episodios de una larga cadena, que ya ha implicado la liberación de insectos plagas y la aplicación de agrotóxicos".
