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¿Condición para que un grupo de células modificadas genéticamente permanezca y se propague?

¿Condición para que un grupo de células modificadas genéticamente permanezca y se propague?


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Me preguntaba: cuando un tratamiento modifica un grupo de genes (como en la terapia génica), ¿qué hace que un grupo de células permanezca?

Quiero decir, cuando una célula se divide para crear otras nuevas, si una célula fue inicialmente modificada genéticamente, dará lugar a dos modificadas, ¿verdad? Pero supongo que tenemos un número finito de células en nuestro cuerpo, por lo que si el proceso continuara así, solo tendríamos que modificar una célula de nuestro cuerpo. Pero, además de esto, las otras células también se dividen, por lo que puede haber algo que haga que un grupo de células sea dominante (como la proporción, el número de vecinos de una célula ...).


Entonces, mi pregunta (cortada en tres) es:

  • ¿Cuáles son las condiciones para que permanezca un grupo de células modificadas?
  • ¿En qué medida puede extenderse la modificación?
  • Si no se puede propagar, ¿por qué?

(No soy un estudiante de biólogo (lo estudié en la escuela secundaria, así que puedo entender los conceptos básicos), pero estoy interesado en hacer un modelo matemático de dicho proceso. Entonces, si hay una respuesta, podría ¿Lo haces comprensible para alguien que solo tiene la base?)


Las 4 principales aplicaciones de la ingeniería genética

Los siguientes puntos destacan las cuatro principales aplicaciones de la ingeniería genética. Las aplicaciones son: 1. Aplicación en agricultura 2. Aplicación en medicina 3. Producción de energía 4. Aplicación en industrias.

Ingeniería genética: Aplicación n. ° 1. Aplicación en agricultura:

Una aplicación importante de la tecnología del ADN recombinante es alterar el genotipo de las plantas de cultivo para hacerlas más productivas, nutritivas, ricas en proteínas, resistentes a enfermedades y que consuman menos fertilizantes. La tecnología de ADN recombinante y las técnicas de cultivo de tejidos pueden producir cereales, legumbres y hortalizas de alto rendimiento.

Algunas plantas han sido programadas genéticamente para producir granos ricos en proteínas que podrían mostrar resistencia al calor, la humedad y las enfermedades.

Algunas plantas pueden incluso desarrollar sus propios fertilizantes, algunas han sido transformadas genéticamente para producir sus propios insecticidas. A través de la ingeniería genética se han producido algunas variedades que podrían fijar directamente el nitrógeno atmosférico y, por tanto, no hay dependencia de los fertilizantes.

Los científicos han desarrollado semillas transgénicas de papa, tabaco, algodón, maíz, fresa y colza que son resistentes a las plagas de insectos y ciertos herbicidas.

La bacteria Bacillus thurenginesis produce una proteína que es tóxica para los insectos. Utilizando las técnicas de la ingeniería genética, el gen que codifica esta proteína tóxica llamada gen Bt se ha aislado de una bacteria y se ha manipulado en plantas de tomate y tabaco. Tales plantas transgénicas mostraron necesidad de gusanos cuernos del tabaco y gusanos del fruto del tomate. Estos genotipos están a la espera de su lanzamiento en EE. UU.

Hay ciertos herbicidas evolucionados genéticamente que no son específicos de las malas hierbas solamente, sino que también matan cultivos útiles. El glifosato es un herbicida de uso común que simplemente inhibe una enzima esencial particular en las malezas y otras plantas de cultivo. Un gen diana del glifosato está presente en la bacteria salmonella typhimurium. Un mutante de S. typhimurium es resistente al glifosato.

El gen mutante se clonó en E. coli y luego se volvió a clonar en Agrobacterium tumifaciens a través de su Plásmido Ti. La infección de plantas con plásmido Ti que contiene el gen resistente al glifosato ha producido cultivos como el algodón, el tabaco y el maíz, todos los cuales son resistentes al glifosato.

Esto hace posible rociar los campos de cultivo con glifosato que matará solo las malas hierbas y los cultivos modificados genéticamente con genes resistentes no se verán afectados.

Recientemente, Calogene, una empresa de biotecnología, ha aislado un gen bacteriano que desintoxica los efectos secundarios de los herbicidas. Se han desarrollado plantas de tabaco transgénicas resistentes al virus del mosaico T MV y del tomate i resistentes al virus del mosaico dorado mediante la transferencia de genes de proteínas de la cubierta del virus a plantas susceptibles. Estos aún no se han publicado.

La tecnología de transferencia de genes también puede desempeñar un papel importante en la producción de una variedad nueva y mejorada de árboles maderables.

Se han producido varias especies de microorganismos que pueden degradar productos químicos tóxicos y podrían usarse para matar patógenos dañinos y plagas de insectos.

Para el uso de técnicas de ingeniería genética para la transferencia de genes extraños a las células de la planta huésped, ya se han clonado varios genes y ahora se conocen bibliotecas completas de ADN y ADN mt de guisante.

Algunos de los genes clonados incluyen:

(i) Genes para la faseolina del frijol francés,

(ii) Poca hemoglobina de la pierna de faseolina para la soja,

(iii) Genes para la carboxilasa RUBP de subunidades pequeñas del guisante, y genes i para la proteína de almacenamiento en algunos cereales.

Se están realizando esfuerzos para mejorar varios cultivos agrícolas utilizando diversas técnicas de ingeniería genética que incluyen:

(i) Transferencia de genes fijadores de nitrógeno (genes nif) de leguminosas a cereales.

(ii) Transferencia de resistencia contra patógenos y plagas de plantas silvestres a plantas de cultivo.

(iii) Mejora de la calidad y cantidad de proteínas de semillas.

(iv) Transferencia de genes para proteínas animales a plantas de cultivo.

(v) Eliminación de genes no deseados de susceptibilidad a diferentes enfermedades de líneas citoplásmicas masculinas estériles en cultivos como el maíz, donde la esterilidad masculina citoplasmática y la susceptibilidad se localizan en el plásmido mitocondrial.

(vi) Mejora de la eficiencia fotosintética mediante el reensamblaje de genes nucleares y de cloroplasto y por la posible conversión de C3 plantas en C4 plantas.

(vii) Desarrollo de líneas celulares que pueden producir alimentos nutritivos en biorreactores.

Ingeniería genética: Aplicación n. ° 2. Aplicación a la Medicina:

La ingeniería genética ha ido ganando importancia en los últimos años y será más importante en el siglo actual a medida que las enfermedades genéticas se vuelvan más prevalentes y se reduzca la superficie agrícola. La ingeniería genética juega un papel importante en la producción de medicamentos.

Actualmente se manipulan microorganismos y sustancias vegetales para producir una gran cantidad de medicamentos, vacunas, enzimas y hormonas útiles a bajo costo. La ingeniería genética se ocupa del estudio (patrón de herencia de enfermedades en el hombre y colección de genes humanos que podrían proporcionar un mapa completo de la herencia de individuos sanos.

La terapia génica mediante la cual se pueden insertar genes sanos directamente en una persona con genes defectuosos es quizás el aspecto más revolucionario y prometedor de la ingeniería genética. El uso de terapia génica ha sido aprobado en más de 400 ensayos clínicos para enfermedades como enfisema de fibras quísticas, distrofia muscular, deficiencia de adenosina desaminasa.

Es posible que algún día se aproveche la terapia génica para curar enfermedades humanas hereditarias como la hemofilia y la fibrosis quística, causadas por genes faltantes o defectuosos. En un tipo de terapia génica, los virus modificados genéticamente insertan nuevos genes funcionales en las células de personas que no pueden producir ciertas hormonas o proteínas para las funciones normales del cuerpo.

La introducción de nuevos genes en un organismo a través de la tecnología del ADN recombinante altera esencialmente la composición de las proteínas y, finalmente, las características corporales.

La tecnología de ADN recombinante también se utiliza en la producción de vacunas contra enfermedades. Una vacuna contiene una forma de organismo infeccioso que no causa una enfermedad grave, pero sí hace que el sistema inmunológico del cuerpo forme anticuerpos protectores contra el organismo infeccioso. Las vacunas se preparan aislando el antígeno o la proteína presente en la superficie de las partículas virales.

Cuando una persona es vacunada contra una enfermedad viral, los antígenos producen anticuerpos que actúan contra las proteínas virales y las inactivan. Con la tecnología del ADN recombinante, los científicos han podido transferir los genes de algunas proteínas de la vaina viral al virus vaccinia que se utilizó contra la viruela.

Las vacunas producidas por clonación de genes están libres de contaminación y son seguras porque solo contienen proteínas de la cubierta contra las que se producen los anticuerpos. Se están produciendo algunas vacunas mediante la clonación de genes, por ejemplo, vacunas contra la hepatitis viral influenza, el virus del herpes simple, la fiebre aftosa inducida por virus en animales.

Hasta hace poco, la hormona insulina se extraía solo en cantidades limitadas del páncreas de vacas y cerdos. El proceso no solo era costoso, sino que la hormona a veces causaba reacciones alérgicas en algunos pacientes con diabetes.

La producción comercial de insulina se inició en 1982 mediante tecnología de ADN biogenético o recombinante y el uso médico de la hormona insulina fue aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) de EE. UU. En 1982.

El gen de la insulina humana se ha clonado en grandes cantidades en la bacteria E. coli, que podría usarse para la síntesis de insulina. La insulina modificada genéticamente está disponible comercialmente como humilin.

Las linfocinas son proteínas que regulan el sistema inmunológico en el cuerpo humano, el interferón α es uno de los ejemplos. El interferón se usa para combatir enfermedades virales como la hepatitis, el herpes, los resfriados comunes y el cáncer. Dichos fármacos se pueden fabricar en células bacterianas en grandes cantidades.

Las linfocinas también pueden ser útiles para los pacientes con SIDA. La interleucina II modificada genéticamente, una sustancia que estimula la multiplicación de linfocitos, también está disponible y actualmente se está probando en pacientes con SIDA.

Una hormona polipeptídica de catorce aminoácidos sintetizada por el hipotálamo se obtuvo sólo en una pequeña cantidad de cadáveres humanos. La somatostatina utilizada como fármaco para ciertas anomalías relacionadas con el crecimiento parece ser específica de la especie y el polipéptido obtenido de otros mamíferos no tiene ningún efecto en el ser humano, de ahí su extracción del hipotálamo de cadáveres.

La técnica de ingeniería genética ha ayudado en la síntesis química del gen que se une al ADN del plásmido pBR 322 y se clona en una bacteria. La bacteria transformada se convierte en una fábrica de síntesis de somatostatina. La deficiencia de ADA (adenosina desaminasa) es una enfermedad como la inmunodeficiencia combinada que mató al chico burbuja David en 1984.

Los niños con deficiencia de ADA mueren antes de los dos años. Las células de la médula ósea del niño después de ser extraídas del cuerpo fueron invadidas por un virus inofensivo en el que se insertó ADA.

La eritropoyetina, una hormona modificada genéticamente, se utiliza para estimular la producción de glóbulos rojos en personas que padecen anemia grave.

Producción de factores de coagulación sanguínea.:

Normalmente, el ataque cardíaco se produce cuando las arterias coronarias están bloqueadas por el colesterol o un coágulo de sangre. el plasminógeno es una sustancia que se encuentra en los coágulos sanguíneos. La enzima activadora del plasminógeno tisular (tPA) genéticamente modificada disuelve los coágulos de sangre en personas que han sufrido ataques cardíacos. La proteína activadora del plasminógeno es producida por la empresa de tecnología genética, que es tan potente y específica que incluso puede detener un ataque cardíaco en curso.

El cáncer es una enfermedad temida. Los anticuerpos clonados de una sola fuente y dirigidos a un antígeno específico (anticuerpos monoclonales) han demostrado ser muy útiles en el tratamiento del cáncer. Los anticuerpos monoclonales han sido atacados con elementos radiactivos o citotoxinas como la ricina de la semilla de ricino para hacerlos más mortales. Dichos anticuerpos buscan células cancerosas y las matan específicamente con su radiactividad o toxina.

Ingeniería genética: Aplicación n. ° 3. Producción de energía:

La tecnología del ADN recombinante tiene un enorme alcance en la producción de energía. A través de esta tecnología Ii ahora es posible bioingeniería de cultivos energéticos o biocombustibles que crecen rápidamente para producir una gran biomasa que se usa como combustible o se puede procesar en aceites, alcoholes, diesel u otros productos energéticos.

Los desechos de estos se pueden convertir en metano. Los ingenieros genéticos están tratando de transferir el gen de la celulasa a los organismos adecuados que pueden usarse para convertir desechos como el aserrín y los tallos de maíz primero en azúcar y luego en alcohol.

Ingeniería genética: Aplicación n. ° 4. Aplicación a las industrias:

Las bacterias de diseño genético se utilizan para generar productos químicos industriales. Se pueden sintetizar una variedad de productos químicos orgánicos a gran escala con la ayuda de microorganismos modificados genéticamente. La glucosa se puede sintetizar a partir de sacarosa con la ayuda de enzimas obtenidas de organismos modificados genéticamente.

Hoy en día, con la ayuda de la ingeniería genética, se han desarrollado cepas de bacterias y cianobacterias que pueden sintetizar amoníaco a gran escala que se puede utilizar en la fabricación de fertilizantes a costos mucho más baratos. Se están desarrollando microbios que ayudarán en la conversión de celulosa en azúcar y de azúcar en etanol.

La tecnología de ADN recombinante también se puede utilizar para monitorear la degradación de basura, productos del petróleo, naftaleno y otros desechos industriales.

Por ejemplo, la bacteria pseudomonas fluorescens, alterada genéticamente por la transferencia de la enzima productora de luz llamada luciferasa que se encuentra en la bacteria Vibrio fischeri, produce luz proporcional a la cantidad de su actividad de descomposición del naftaleno, lo que proporciona una forma de controlar la eficiencia del proceso.

El maíz y la soja están muy dañados por el gusano cortador negro. Pseudomonas fluorescens se encuentra asociada con el maíz y la soja. Bacillus thuringiensis contiene un gen patógeno para la plaga. A lo largo de los años, la plaga no solo se ha vuelto peligrosa para los cultivos, sino que ha desarrollado resistencia a varios pesticidas.

Cuando se clonó el gen de B. thuringiensis (Bt) en fluorescencia de pseudomonas y se inoculó en el suelo, se descubrió que la pseudomonas fluorescens modificada genéticamente podía causar la muerte de los gusanos cortadores.


Papel de los OMG en la gestión medioambiental

Otra aplicación de los OGM es la gestión de problemas ambientales. Por ejemplo, algunas bacterias pueden producir plásticos biodegradables, y la transferencia de esa capacidad a microbios que pueden cultivarse fácilmente en el laboratorio puede permitir la "ecologización" a gran escala de la industria del plástico. A principios de la década de 1990, Zeneca, una empresa británica, desarrolló un plástico biodegradable producido por microbios llamado Biopol (polihidroxialcanoato o PHA). El plástico se fabricó con el uso de una bacteria transgénica, Ralstonia eutropha, para convertir glucosa y una variedad de ácidos orgánicos en un polímero flexible. Los OMG dotados de la capacidad codificada por bacterias para metabolizar el petróleo y los metales pesados ​​pueden proporcionar estrategias de biorremediación eficaces.


¿Por qué molestarse?

Mezclando especies de plantas es como hemos logrado que las papayas estén libres de virus, plantas de maíz que sobreviven a la sequía, soja que resiste al herbicida, papas que no se magullan y cultivos que rinden más y cuestan menos. Esas son buenas noticias para nuestro suministro de alimentos y el negocio agrícola.

Algunos OGM están hechos especialmente para contener vitaminas, minerales y otros beneficios para la salud adicionales. Por ejemplo, investigadores suizos crearon una variedad de arroz "dorado" con mucho betacaroteno, un antioxidante bueno para los ojos y la piel. Los frijoles de soya cuyas grasas se han modificado para que se parezcan más al aceite de oliva se pueden convertir en un sustituto saludable para el corazón de los aceites con grasas trans que son más tolerantes al calor y mejores para cocinar. Y se supone que esas papas sin magulladuras reducen los químicos que causan cáncer que se crean cuando las papas se convierten en papas fritas.

Algunas empresas de biotecnología están haciendo experimentos para mejorar la carne, como aumentar la cantidad de ácidos grasos omega-3 que contiene. Estas grasas esenciales ayudan a prevenir enfermedades cardíacas y accidentes cerebrovasculares y pueden proteger contra el cáncer y otras afecciones. También pueden ayudar a controlar el lupus, el eccema y la artritis reumatoide. Pero su cuerpo no los produce, por lo que debe obtenerlos de los alimentos.

A medida que la población crezca, será más difícil alimentar a todos. La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) estima que la producción de alimentos deberá duplicarse en algunas partes del mundo para el año 2050. Los OGM son una forma de hacer que haya suficientes alimentos nutritivos disponibles con tierras, agua y otros recursos limitados.

Pero la gente se preocupa por el polen y las semillas de plantas transgénicas que se extienden más allá de los campos donde fueron plantadas. O qué podría suceder si los animales genéticamente modificados se aparean con animales no modificados o salvajes.


Aproveche los beneficios de los transgénicos

La creación de OMG ofrece al fabricante muchos beneficios. Algunos OGM pueden resistir pesticidas y herbicidas, por lo que crecen fuertes mientras los organismos no deseados se marchitan a su alrededor. Las especies genéticamente alteradas ahora pueden prosperar en climas y suelos que alguna vez fueron hostiles a ellas. Pueden tolerar mejor el hacinamiento y producir más descendencia.

El consumidor también se beneficia de los OMG. La alteración genética de las verduras y frutas puede hacerlas más vibrantes y duraderas. Los científicos pueden fortalecerlos con más antioxidantes, minerales y vitaminas. Los mayores rendimientos de los cultivos transgénicos permiten a los fabricantes reducir el precio de muchos alimentos populares.


Hechos breves & # 8230

  • La tecnología de modificación genética (GM) permite la transferencia de genes para rasgos específicos entre especies utilizando técnicas de laboratorio.
  • Los cultivos transgénicos se introdujeron por primera vez en los EE. UU. A mediados de la década de 1990. La mayoría de los cultivos transgénicos que se cultivan actualmente en los EE. UU. Están diseñados para resistir a los insectos o tolerar a los herbicidas. El maíz, la soja y el algodón son los tres cultivos transgénicos más grandes.
  • Los cultivos transgénicos que se cultivan en Colorado incluyen maíz, alfalfa, remolacha azucarera, soja y canola.
  • Las posibles aplicaciones futuras de la tecnología incluyen mejoras nutricionales, tolerancia al estrés, resistencia a enfermedades, eficiencia de biocombustibles y rehabilitación de sitios contaminados.
  • Los cultivos transgénicos están regulados a nivel federal por el Departamento de Agricultura de los EE. UU. (USDA), la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), cada uno con autoridad para supervisar aspectos específicos de los cultivos y sus productos.

Desde que se introdujeron los cultivos transgénicos en los EE. UU. A mediados de la década de 1990, los productores de varios cultivos extensivos de gran tamaño los han adoptado ampliamente. Esta hoja informativa explica la tecnología para desarrollar cultivos transgénicos y describe los cultivos transgénicos actualmente en el mercado de los EE. UU.

¿Qué son los cultivos transgénicos?

El término genéticamente modificado (GM), como se usa comúnmente, se refiere a la transferencia de genes entre organismos utilizando una serie de técnicas de laboratorio para clonar genes, empalmar segmentos de ADN e insertar genes en las células. En conjunto, estas técnicas se conocen como tecnología de ADN recombinante. Otros términos utilizados para las plantas transgénicas o los alimentos derivados de ellas son organismos modificados genéticamente (OGM), transgénicos (GE), bioingeniería y transgénicos. "Genéticamente modificado" es un término impreciso y potencialmente confuso, en el sentido de que prácticamente todo lo que comemos ha sido modificado genéticamente mediante la domesticación de especies silvestres y muchas generaciones de selección por parte de los seres humanos para obtener rasgos deseables. El término se utiliza aquí porque es el más utilizado para indicar el uso de tecnología de ADN recombinante. De acuerdo con los estándares del USDA para la agricultura orgánica, las semillas u otras sustancias derivadas de la tecnología GM no están permitidas en la producción orgánica.

¿Qué cultivos transgénicos se cultivan actualmente en los EE. UU.?

Aunque en los EE. UU. Se han aprobado versiones modificadas genéticamente de 19 especies de plantas, solo ocho especies de cultivos transgénicos se cultivan comercialmente (Figura 1). Debido a que varios de ellos son cultivos importantes, el área sembrada con variedades transgénicas es muy grande. La mayoría de los cultivos transgénicos actuales han sido diseñados para resistir insectos, tolerar herbicidas (productos para el control de malezas) o ambos.

Figura 1. Cultivos transgénicos que se cultivan actualmente en los EE. UU., Características por las que se modifican y porcentaje de la superficie total del cultivo que se planta con variedades transgénicas. IR = resistente a insectos, HT = tolerante a herbicidas, DT = tolerante a la sequía, VR = resistente a virus.

¿Qué rasgos se han modificado en los cultivos transgénicos?

Los cultivos resistentes a los insectos contienen genes de la bacteria del suelo bacilo turingiensico (Bt). La proteína producida en la planta por el gen Bt es tóxica para un grupo específico de insectos, por ejemplo, el barrenador europeo del maíz o el gusano de la raíz del maíz, pero no para los mamíferos. Los cultivos tolerantes a herbicidas (HT) más comunes se conocen como Roundup Ready®, lo que significa que son tolerantes al glifosato (el ingrediente activo del herbicida Roundup®). El glifosato inactiva una enzima clave involucrada en la síntesis de aminoácidos que está presente en todas las plantas verdes, por lo tanto, es un herbicida de amplio espectro eficaz contra casi todas las malezas. Los cultivos Roundup Ready® han sido diseñados para producir una forma resistente de la enzima, por lo que permanecen saludables incluso después de ser rociados con glifosato. Algunos cultivares de maíz y algodón se denominan "apilados", lo que significa que tienen transgenes para resistencia a insectos y HT. Según USDA-ERS (2013), más de la mitad de la superficie cultivada de maíz y algodón de EE. UU. Se sembró con cultivares apilados en 2013.

¿Qué cultivos transgénicos se cultivan en Colorado?

El maíz, la alfalfa y la remolacha azucarera son los principales cultivos transgénicos que se cultivan en Colorado, pero también se plantan áreas más pequeñas de soja y canola. Casi todos los cultivos de maíz, alfalfa y soja se utilizan como alimento para el ganado. La remolacha azucarera se usa para extraer y purificar el azúcar, y la canola se usa principalmente como aceite comestible. Todas las semillas transgénicas están destinadas a productores comerciales, ninguna de las variedades de frutas o verduras para la producción doméstica son transgénicas.

¿Cuáles son los posibles cultivos transgénicos del futuro?

Algunas aplicaciones potenciales de la tecnología de cultivos transgénicos son:

  • Mejora nutricional: mayor contenido de vitaminas, perfiles de ácidos grasos más saludables
  • Tolerancia al estrés: tolerancia a altas y bajas temperaturas, salinidad y sequía.
  • Resistencia a enfermedades: por ejemplo, naranjos resistentes a la enfermedad del enverdecimiento de los cítricos o castaños americanos resistentes al tizón fúngico.
  • Biocombustibles: plantas con la composición de la pared celular alterada para una conversión más eficiente en etanol
  • Fitorremediación: Plantas que extraen y concentran contaminantes como metales pesados ​​de sitios contaminados.

¿Cómo se regulan los cultivos transgénicos en EE. UU.?

Tres entidades gubernamentales de EE. UU. Tienen autoridad para regular los cultivos transgénicos: el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA), la Agencia de Protección Ambiental (EPA) y la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA). Sin embargo, no regulan individualmente todos los cultivos transgénicos. Por ejemplo, el USDA participa en la aprobación de la liberación en el campo de la mayoría de las plantas transgénicas, pero la EPA solo participa en las características de resistencia a plagas y pesticidas, y la FDA solo regula los cultivos destinados a alimentos, piensos o productos farmacéuticos. Por lo tanto, la EPA no tiene autoridad para regular un tomate enriquecido con vitaminas y la FDA no regularía un césped tolerante a la sequía. Estas agencias federales revisan una amplia información presentada por el desarrollador de cultivos, por ejemplo, la naturaleza y estabilidad del transgén y su producto proteico, los efectos sobre los organismos no objetivo en el entorno del campo, la composición del producto alimenticio y la posibilidad de una reacción alérgica. Si las agencias están satisfechas de que el cultivo propuesto no representa una amenaza para el medio ambiente y no aumenta los riesgos para la seguridad de los alimentos o piensos, se determina que el cultivo tiene un estado no regulado, es decir, está aprobado para su comercialización.

¿Se cultivan cultivos transgénicos en otros países?

Según un informe reciente (James 2014), los cultivos transgénicos se cultivaron en otros 26 países en 2013. Los cultivos de mayor superficie mundial fueron la soja, el maíz, el algodón y la canola, en ese orden. Estados Unidos tiene la mayor superficie de estos cultivos, alrededor del 40% del total mundial. Otros grandes productores son Brasil, Argentina, India y Canadá.

Además de los cultivos transgénicos, ¿hay otros ingredientes transgénicos en nuestro suministro de alimentos?

Aún no se ha aprobado ningún animal comestible transgénico en los EE. UU., Aunque se está revisando un salmón transgénico diseñado para un crecimiento rápido. Los microorganismos transgénicos se utilizan para producir renina para la producción de queso y la levadura transgénica ha sido aprobada para la vinificación.

¿En qué se diferencia la tecnología GM de otras técnicas de fitomejoramiento?

La era de la mejora científica de los cultivos se remonta a 1900, cuando se reconoció ampliamente el impacto de los estudios de Gregor Mendel sobre la herencia de rasgos en los guisantes. Desde entonces, se ha desarrollado una amplia gama de técnicas para mejorar el rendimiento, la calidad y la resistencia de los cultivos a las enfermedades, los insectos y el estrés ambiental. La mayoría de los programas de fitomejoramiento se basan en la polinización cruzada manual entre plantas genéticamente distintas para crear nuevas combinaciones de genes. Las plantas de la progenie se evalúan intensamente a lo largo de varias generaciones y se seleccionan las mejores para su posible liberación como nuevas variedades. Un ejemplo es una variedad de tomate que se selecciona por su resistencia a enfermedades y tolerancia a temperaturas frías. Otras técnicas incluidas dentro de la caja de herramientas de fitomejoramiento convencional son el desarrollo de variedades híbridas cruzando dos cepas parentales para producir descendencia con mayor vigor y mutaciones inducidas para crear una variación útil. La tecnología GM es mucho más precisa porque transfiere solo el gen o genes deseados a la planta receptora. Otra rama de la biotecnología agrícola, distinta de la tecnología transgénica, implica la selección de plantas para patrones de ADN que se sabe están asociados con características favorables, como mayor rendimiento o resistencia a enfermedades.

El código de ADN compartido

La mayoría de los organismos almacenan su información genética en forma de moléculas de ADN en los cromosomas. La secuencia de bases químicas en una cadena de ADN codifica un orden específico de aminoácidos, que son los componentes básicos de las proteínas. Las proteínas llevan a cabo muchas funciones en células y tejidos, que en conjunto son responsables de las características de un organismo. Debido a que la mayoría de las formas de vida comparten este mismo lenguaje de la herencia, y debido a los avances científicos en biología molecular, ahora es posible transferir un gen de una especie a otra, por ejemplo, de una bacteria a una planta, y hacer que funcione en su nueva forma. anfitrión.

¿Qué se inserta en una planta transgénica?

El fragmento de ADN insertado contiene uno o algunos genes, que contienen la información de la secuencia de ADN que codifica proteínas específicas, junto con segmentos de ADN que regulan la producción de las proteínas. El fragmento insertado también contiene a veces un gen marcador para identificar fácilmente las plantas que han incorporado los genes transferidos, también conocidos como transgenes, en sus cromosomas.

¿Cómo se insertan los transgenes?

Hay dos métodos principales para la inserción de transgenes:

Pistola de genes: En este método, se recubren gránulos microscópicos de oro o tungsteno con el fragmento transgénico y se inyectan a alta velocidad en las células o tejidos vegetales. En una pequeña proporción de casos, el sedimento pasará a través de las células y el fragmento de ADN quedará atrás y se incorporará a un cromosoma vegetal en el núcleo celular.

Agrobacterium tumefaciens: Este método utiliza un vector biológico, la bacteria que habita en el suelo. Agrobacterium tumefaciens, que en la naturaleza transfiere parte de su ADN a las plantas y causa la enfermedad de la agalla de la corona. Los ingenieros genéticos han aprovechado este mecanismo de transferencia de ADN mientras desarman las propiedades que causan enfermedades. Las células vegetales y bacterianas se cultivan conjuntamente en una placa de Petri en condiciones que facilitan la transferencia de genes. Esto permite la incorporación de genes de una manera más controlada que con la pistola de genes, sin embargo, no funciona igual de bien en todas las especies de plantas.

¿Cómo se obtienen las plantas enteras a partir de células o tejidos vegetales?

La inserción de transgenes es generalmente un proceso ineficaz, con solo un pequeño porcentaje de células o tejidos vegetales integrando exitosamente el gen extraño. Se utilizan varias estrategias para identificar el pequeño porcentaje de células / tejidos que realmente se han transformado. El siguiente paso es desarrollar esas células o tejidos en plantas enteras capaces de producir semillas. Esto se realiza mediante un proceso llamado cultivo de tejidos, es decir, cultivar plantas en agar o un medio similar en presencia de nutrientes y hormonas vegetales en condiciones ambientales controladas.

¿Qué pasa después?

Luego, los desarrolladores de cultivos comienzan una larga serie de evaluaciones para determinar que el gen se ha incorporado con éxito, que se hereda de una manera estable y predecible, que el rasgo deseado se expresa al nivel esperado y que la planta no muestra ninguna. efectos negativos. Las evaluaciones se realizan inicialmente en invernaderos controlados y cámaras de crecimiento. Una vez que se produce suficiente semilla y se recibe el permiso correspondiente, las plantas experimentales se cultivan en ensayos de campo. Las evaluaciones de campo siguen pautas estrictas que incluyen aislamiento de plantas relacionadas para evitar la polinización cruzada, limpieza cuidadosa de la maquinaria de siembra y cosecha, monitoreo frecuente del crecimiento del cultivo y verificación del campo durante dos temporadas después del ensayo para detectar la presencia de plantas voluntarias que hayan surgido. de la semilla dejada inadvertidamente.

Referencias

Consejo de Ciencia y Tecnología Agrícola (CAST). 2014. Los impactos potenciales del etiquetado obligatorio para alimentos transgénicos en los Estados Unidos. Documento temático 54. CAST, Ames, Iowa. Disponible en www.castscience.org/file.cfm/media/products/digitalproducts/CAST_Issue_Paper_54_web_optimized_29B2AB16AD687.pdf

Federoff, N. 2004. Mendel in the Kitchen: A Scientist's View of Genetically Modified Food. National Academies Press, Washington, D.C. Disponible en www.nap.edu/catalog.php?record_id=11000

James, C. 2014. ISAAA Brief 46-2013, Situación global de cultivos biotecnológicos / transgénicos comercializados: 2013. www.isaaa.org/resources/publications/briefs/46/default.asp

Kole, C., C.H. Michler, A.G. Abbott y T.C. Sala. 2010. Plantas de cultivos transgénicos. Vol. 1: Principios y desarrollo. Springer-Verlag, Berlín, Heidelberg.

* P. Byrne, Universidad Estatal de Colorado, profesor de ciencias del suelo y los cultivos. 14/8


Mutaciones en el PAH gen causa fenilcetonuria. los PAH El gen proporciona instrucciones para producir una enzima llamada fenilalanina hidroxilasa. Esta enzima convierte el aminoácido fenilalanina en otros compuestos importantes del cuerpo. Si las mutaciones genéticas reducen la actividad de la fenilalanina hidroxilasa, la fenilalanina de la dieta no se procesa de manera eficaz. Como resultado, este aminoácido puede acumularse hasta niveles tóxicos en la sangre y otros tejidos. Debido a que las células nerviosas del cerebro son particularmente sensibles a los niveles de fenilalanina, cantidades excesivas de esta sustancia pueden causar daño cerebral.

La PKU clásica, la forma más grave del trastorno, se produce cuando la actividad de la fenilalanina hidroxilasa está muy reducida o ausente. Las personas con PKU clásica no tratada tienen niveles de fenilalanina lo suficientemente altos como para causar daño cerebral severo y otros problemas de salud graves. Mutaciones en el PAH El gen que permite que la enzima retenga algo de actividad da como resultado versiones más leves de esta afección, como PKU variante o hiperfenilalaninemia sin PKU.

Los cambios en otros genes pueden influir en la gravedad de la PKU, pero se sabe poco sobre estos factores genéticos adicionales.

Obtenga más información sobre el gen asociado con la fenilcetonuria


6. ¿Cuáles son las implicaciones de las tecnologías transgénicas para los animales?

6.1 Los alimentos para animales contienen con frecuencia cultivos modificados genéticamente y enzimas derivadas de microorganismos modificados genéticamente. Existe un acuerdo general en que tanto el ADN modificado como las proteínas se descomponen rápidamente en el sistema digestivo.

Hasta la fecha no se han reportado efectos negativos en animales. Es muy poco probable que los genes se transfieran de las plantas a las bacterias que causan enfermedades a través de la cadena alimentaria. Nevertheless, scientists advise that genes which determine resistance to antibiotics that are critical for treating humans should not be used in genetically modified plants. Más.

6.2 As of 2004, no genetically modified animals were used in commercial agriculture anywhere in the world, but several livestock and aquatic species were being studied. Genetically modified animals could have positive environmental impacts, for example through greater disease resistance and lower antibiotic usage. However, some genetic modifications could lead to more intensive livestock production and thus increased pollution. Más.


Frequency

Sickle cell disease affects millions of people worldwide. It is most common among people whose ancestors come from Africa Mediterranean countries such as Greece, Turkey, and Italy the Arabian Peninsula India and Spanish-speaking regions in South America, Central America, and parts of the Caribbean.

Sickle cell disease is the most common inherited blood disorder in the United States, affecting an estimated 100,000 Americans. The disease is estimated to occur in 1 in 500 African Americans and 1 in 1,000 to 1,400 Hispanic Americans.


Approval Guidelines

Current crops being sold in the food market were tested and approved for consumption by the FDA. The FDA issued a statement in regards to GM safety: "We recognize and appreciate the strong interest that many consumers have in knowing whether a food was produced using bioengineering. FDA supports voluntary labeling that provides consumers with this information and has issued draft guidance to industry regarding such labeling. One of FDA's top priorities is food safety, which means ensuring that foods, whether genetically engineered or not, meet applicable requirements for safety and labeling."

The World Health Organization (WHO) and the Organization first proposed comparative approaches to safety assessments for Economic Co-operation and Development (OECD). Comparative safety assessments are meant to be a starting point for a safety assessment and not a safety assessment in itself. However, there are some studies such as Constable and colleagues that claimed a comparative safety assessment between novel foods and GM crops does not correctly describe the safety profile of GM crops. The comparative safety assessment is focused on the safety evaluation of GM crop foods – structured outline of any potential differences between novel foods and GM crops in terms of the safety implications through appropriate methods and approaches as outlined by the OECD.

Traditional foods are inherently noted as safe due to a long history of consumption as opposed to systematic toxicological and nutritional assessment. The disconnect between comparative safety assessments and the safety of traditional foods create a false/imprecise checklist of criteria to determine whether GM crops are safe or harmful. It is important to note that the history of safe use is largely determined by the context of its traditional use, population consuming the food product and ways the traditional foods are prepared and processed. Conducting a comparative safety assessment is more of a benchmark location as to where GM crops' safety is relative to the perceived safety of traditional foods. Make this paragraph briefer and more concise

Important information in regards to both traditional and GM crops to conduct a comparative safety assessment include (Constable et al., 2007):

  • Toxiocology data including details of known natural toxicants
  • Nutritional data including details of known natural antinutritional factors
  • Allergenicity
  • Pathogenicity (for micro-organisms)
  • Known health compromising contaminants (nature and level of)
  • Bioactive substances
  • Metabolic and/or gastrointestinal effects in humans

There are detailed guidelines for the preparation and presentation of application for approval for human consumption of GMO crops. The approval process of GMO crops into mainstream consumption requires a number of testing and the ability to pass multiple criteria to ensure safety. A history of safe use is needed to determine the regulatory status of a food, whether it is appropriate to conduct research and/or evaluate the safety of a food. The assessment, as a whole, will then be reviewed to determine the safety of GM crops for human consumption.

Below are the criteria to determine a history of safe use taken from Constable et al. 2007.

History of Safe Use - Key Issues

  • Correct identification
  • Biology (origin, genetic diversity)
  • Length of use
  • Geographic/demographic distribution of use
  • Details of use
  • Evidence of adverse effects
  • Reliability of data
  • Composition (especially toxic, allergenic, metabolic, nutritional and antinutritional components as well as health compromising compounds)
  • In silico tests (e.g. structural homology to known allergens of known toxins)
  • In vitro tests (e.g. serum screening, digestibility tests)
  • Animal studies (toxiocology and nutritional studies)
  • Clinical studies
  • Epidemiological evidence
  • Type/purpose (e.g. as a food, ingredient, supplement or pharmaceutical)
  • Preparation and processing
  • Known precautions
  • Pattern of consumption (occasional, regular or co-administration)
  • Intake (level, populations exposed, mean/extremes)

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Comentarios:

  1. Solomon

    Considero, que estás equivocado. Discutámoslo. Escríbeme por MP.

  2. Frang

    ¿Eres, por casualidad, un experto?

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