Descubre qué son los transgénicos

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¿Alguna vez te has preguntado qué son esos alimentos etiquetados como «transgénicos»? En un mundo donde la tecnología avanza a pasos agigantados, la modificación genética de los alimentos se ha convertido en un tema de debate y controversia. Descubre qué son los transgénicos, cómo se producen, cuáles son sus posibles beneficios y riesgos, y qué implicaciones tienen para nuestra salud y el medio ambiente. Acompáñanos en este recorrido por el mundo de la biotecnología alimentaria y desentraña los secretos detrás de los alimentos que consumes a diario.

Los transgénicos son organismos a los cuales se han introducido uno o más genes provenientes de otra especie. En las plantas transgénicas se han usado genes de plantas, animales y bacterias para conferirles características puntuales como resistencia a químicos, a condiciones ambientales adversas, a insectos.

Las enzimas de restricción reconocen secuencias determinadas en el ADN. De esta manera, conociendo la secuencia de un fragmento de ADN es posible aislarlo del genoma original para insertarlo en otra molécula de ADN.

WYCOFF (2001)

Los plásmidos son moléculas de ADN circulares, originalmente aisladas de bacterias y que pueden extraerse de las mismas e incorporarse a otras, a través del proceso de transformación. Las células que sobreviven se dividen y generan colonias, formadas por bacterias idénticas. Estas bacterias se denominan recombinantes o genéticamente modificadas.

El plásmido recombinante puede aislarse de estas colonias y transferirse a otras células. Por esta metodología es posible introducir genes de interés en todo tipo de células.

En resumen la bacteria no es patógena per se por qué no segrega ninguna toxina que disuelva las paredes celulares. El segmento ADN-T está delimitado en ambos extremos por unas secuencias determinadas de nucleótidos que actúan a modo de señales. La señal «promotor» al principio y la «terminador» al final. La región transferida y que se integra en el genoma de la planta es la comprendida entre estas dos señales.

Bacillus thruringiensis es una bacteria grampositiva del suelo que en los estadios de esporulación produce unos cristales de proteínas de propiedades insecticidas. Al creerse que la bacteria era la causante de la muerte del insecto, sugirió la idea de recurrir a B. thuringiensis para luchar contra la plaga de insectos. A estas proteínas se las denominó cry (del inglés crystal) por su capacidad de formar cristales o ð-endotoxinas por su acumulación en el interior de las bacterias y su carácter tóxico.

M.D. Chilton en 1983 obtuviera las primeras plantas transgénicas de tabaco utilizando Agrobacterium tumefaciens. Le siguieron otros experimentos en diversos laboratorios de Europa y América con el tomate y la patata. Estos experimentos sirvieron para demostrar que la expresión de proteínas insecticidas en plantas era posible y proporcionaba un método eficaz de lucha contra los insectos.

Transferencia genética con el «cañón de partículas» (Biobalística)

Sanford y E. Wolf tuvieron la idea de bombardear células vegetales con ADN y como éste es una molécula flexible y frágil decidieron enganchar ADN a micropartículas metálicas. En presencia de cloruro de calcio y espermidina el ADN queda adherido a las micropartículas metálicas por interacciones no covalentes. Un problema que plantea esta técnica es que se generan dos tipos de células: las transformadas y las no transformadas dentro de un mismo órgano.

También se ha intentado inyectar en una célula vegetal una solución de ADN. La microinyección se realiza bajo control microscópico y con microcapilares. La microinyección resulta poco efectiva porque las puntas de los microcapilares se rompen y se obstruyen con facilidad además se necesitan inyectar al menos 10000 células, una a una, para tener la seguridad de que al menos una de ellas ha incorporado el material genético. SCHILLBERG (2008)

BENEFICIOS DE LAS PLANTAS TRANSGÉNICOS

Resistencia a insectos

La introducción de genes Bt en las plantas hace que éstas sean «naturalmente» resistentes a las principales plagas que atacan los cultivos y producen grandes pérdidas en la producción. La ventaja de las proteínas tóxicas Bt (provenientes de los genes cry) es que atacan solamente a ciertos grupos sensibles.

Resistencia a herbicidas

La construcción de plantas resistentes al efecto de los herbicidas, posibilita eliminar con facilidad las malezas que crecen en los campos de cultivo. La selectividad de resistencia hace que sea posible aplicar el herbicida a todo el campo de cultivo y matar a las malezas pero no a las plantas de interés económico.

Producción de frutos más resistentes

El primer transgénico que salió al mercado fue el tomate «Flavr–Savr» de Calgene, el cual posee un gen artificial que genera un RNA de antisentido que inhibe la producción de la proteína responsable de la senescencia del fruto. Esta tecnología permite almacenar y tener más tiempo de exposición al ambiente de muchos frutos sin que se ablanden y se malogren.
CHRISTOU. (2003)

APLICACIÓN ACTUAL DE LA MANIPULACIÓN GENETICA

En la agro – alimentación se va a dar la producción de nuevas variedades que:

Sobrevivan a sequías, heladas y otras condiciones ambientales adversas.
Resistan a plagas y enfermedades.
Toleren herbicidas y plaguicidas.

Esto se puede lograr tomando el gen de una planta que tenga estas características y trasplantándola a una planta que carezca de las misma, así esta se hará más resistente.

LOS GENOMAS DE ORGANISMOS VIVOS DE INTERÉS AGRO – ALIMENTARIO

Está claro el enorme potencial que el conocimiento del genoma humano puede tener en las pautas de alimentación, pero no será menor el que tenga la secuenciación de los genomas de otros organismos vivos de interés agroalimentario. Hasta ahora se han secuenciado totalmente más de quinientos genomas distintos y hay más de setecientos proyectos de secuenciación en marcha. Algunos de ellos se refieren a animales, plantas o microorganismos de relevancia alimentaria, como por ejemplo Oryza sativa, Saccharomyces cerevisiae, la bacteria Bifidobacterium bifidum (usada en muchos productos probióticos) o patógenos responsables de toxiinfecciones alimentarias como Escherichia coli.

El conocimiento de los genes que componen el genoma de estos organismos permite conocer sus genes clave para así definir estrategias de mejora por genética clásica, (la llamada mejora asistida por marcadores) o por ingeniería genética, desarrollar mecanismos de defensa frente a su patogenicidad o descubrir nuevas funciones fisiológicas con impacto nutricional (Ramón, 2008).

PROCEDIMIENTOS PARA LA OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS

Principalmente se emplean tres métodos para introducir genes ajenos en una planta. Todos estos métodos obtuvieron por primera vez, con más o menos éxito, plantas transgénicas en la década de los ochenta y muchas de ellas se comercializaron en los noventa.

El método se basa en el empleo de un vector vivo que lleve el material genético a la célula blanco. Existen dos formas de introducir material genético por esta vía:

a) Mediante virus genéticamente modificados (que llevan los genes de interés en lugar de los genes estructurales), los cuales insertan su genoma en el DNA celular para la replicación y de esta manera se consigue la expresión de los genes foráneos.

a) El mecanismo de infección natural de la bacteria Agrobacterium tumefaciens implica la transferencia de un gen de su plásmido a las células de la planta, lo que provoca la formación de un tumor o agalla. Un plásmido es un fragmento de ADN circular y extracromosómico que contiene información no esencial para la bacteria. Este gen se integra en el genoma de la planta, induciendo cambios. Para crear un transgénico, se genera una cepa recombinante de A. tumefaciens con genes de interés, se inducen tumores, se aíslan células modificadas, y a partir de ellas se desarrolla el individuo transgénico. Este método fue aplicado exitosamente por primera vez en 1984 en tabaco y girasol, aunque tiene limitaciones en monocotiledóneas.

Otro método empleado para transformar genéticamente plantas es el uso de protoplastos, que son células vegetales a las que se les ha liberado de la pared celular. De esta manera queda eliminada la barrera principal para la introducción de genes foráneos. Mediante esta técnica se consiguió por primera vez cereales transgénicos en 1988. Puede realizarse una transferencia directa de genes mediante la fusión de protoplastos (la célula vegetal sin la pared) mediante químicos como el PEG (polietilenglicol), de donde se obtienen híbridos nucleares y luego células transgénicas por recombinación; para este in también puede emplearse liposomas.
La biolística es otro método difundido, consiste en bombardear las células con partículas metálicas microscópicas recubiertas del DNA que se desea introducir. Si bien esta técnica ha dado buenos resultados, tiene un componente aleatorio de efecto muy fuerte que da un amplio margen a resultados impredecibles y un incremento significativo en la tasa de mutación celular. Igualmente costosos, pero con menos problemas de efecto aleatorio, están los métodos de inyección (micro y macroinyección), estos métodos consisten en inyectar el material genético foráneo al núcleo de la célula mediante equipo sofisticado. Los métodos de microinyección tienen mayor eficacia que los de macroinyección por la focalización dirigida de la inserción. Adicionalmente se emplean otros métodos directos como la 10 transformación del polen y la electroporación, pero no son ampliamente utilizados. Micro cañón o cañón de partículas que consiste en bombardear tejidos de la planta con micro partículas metálicas cubiertas del fragmento de ADN que interesa se integre en el ADN de la planta. Es el procedimiento que más éxitos ha conseguido y el que promete más avances (CURTIS, 2008).

DESVENTAJAS DE LAS PLANTAS TRANSGÉNICAS

Los insecticidas Bt y similares.

Si bien la presencia de proteínas tóxicas de tipo Bt o análogos de similar efecto mata la población de plagas con cierta especificidad, el efecto tóxico de los cristales de estas proteínas puede afectar a otros grupos de insectos no relacionados con las plantas de cultivo. Las proteínas Cry de Bt se cristalizan en los granos de polen (aunque éste sea polen estéril) y son dispersadas por el viento y resultan tóxicas para otros insectos cercanos a las plantas.

Greenpeace, ha denunciado que el polen tóxico del maíz resistente a insectos está matando a la mariposa monarca, puesto que dicho polen (que contiene cristales de las proteínas Bt en su superficie), es dispersado varios metros por el viento y llega a las plantaciones de algodón donde afecta fuertemente a las larvas de la mariposa monarca y produce reducciones considerables en las poblaciones de ésta, poniéndola en grave peligro de extinción. Si bien se ha visto que estas biotoxinas no tienen efecto sobre otros grupos de insectos (polinizadores y dispersores), la especificidad de plaga tampoco es absoluta.

Producción de súper plagas.

Las plantas resistentes a herbicidas funcionan muy bien a corto plazo. Sin embargo a corto y mediano plazo, el uso extensivo de agroquímicos que se da a estos cultivos puede ocasionar el surgimiento de súper plagas. Los genes de resistencia a los herbicidas usualmente son obtenidos de diferentes bacterias del suelo y éstos genes pueden interactuar con las malezas y hacerlas también resistentes a los herbicidas, o bien las malezas mismas pueden desarrollar resistencia a los herbicidas por su condición de estrategas R, y de esta forma constituirse en un problema difícil de solucionar.

La aparición de malezas resistentes a los herbicidas ocasionará inicialmente que se tengan que emplear mayores cantidades de agroquímicos, que tienen un fuerte impacto tóxico sobre los demás componentes del agro ecosistema, y posteriormente se harán totalmente resistentes y no habrá manera de controlarlas y las pérdidas que ocasionarán serán muy grandes, así como los daños al ecosistema (degradación).

Interacción ecológica negativa

Según Fischer la adición de nuevas características a las plantas puede representar en algunos casos que se rompan asociaciones naturales con otras formas de vida (por ejemplo, los polinizadores), y que gracias a esto se cambien o rompan los ciclos normales de funcionamiento ecológico, afectando a todo el ecosistema (2003).

http://www.uned.es/experto-biotecnologia-alimentos/TrabajosSelecc/TrinidadSanchez.pdf

https://books.google.com.ec/books?id=mGadUVpdTLsC&printsec=frontcover&dq=curtis+biologia&hl=es&sa=X&ved=0CBwQ6AEwAGoVChMI3NbJvdbexgIVyJIeCh1s6AR_#v=onepage&q=curtis%20biologia&f=false

CURTIS H. biología (2008) 7ma edición

http://www.porquebiotecnologia.com.ar/educacion/cuaderno/ec_77.asp?cuaderno=77

http://www.ecoportal.net/articulos/transgenicos.htm

http://www.ecoportal.net/articulos/alimtransg.htm