17.1F: Organismos Genéticamente Modificados (OGM)
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- Describir cómo la investigación sobre plantas y animales transgénicos ayuda a los humanos.
Puntos Clave
- Los animales transgénicos son aquellos que han sido modificados para expresar ADN recombinante de otra especie.
- La manipulación de plantas transgénicas, aquellas que han recibido ADN recombinante de otras especies, ha llevado a la creación de especies que muestran resistencia a enfermedades, resistencia a herbicidas y pesticidas, mejor valor nutricional y mejor vida útil.
- El grosor de la pared celular de una planta hace que la introducción artificial de ADN en las células vegetales sea mucho más desafiante que en las células animales.
Términos Clave
- transgénico: de o perteneciente a un organismo cuyo genoma ha sido cambiado por la adición de un gen de otra especie; modificado genéticamente
- Organismo modificado genéticamente: un organismo cuyo material genético ha sido alterado mediante técnicas de ingeniería genética
Animales Transgénicos
Aunque varias proteínas recombinantes utilizadas en medicina se producen con éxito en bacterias, algunas proteínas requieren un hospedador animal eucariota para su correcto procesamiento. Por esta razón, los genes deseados son clonados y expresados en animales, como ovejas, cabras, pollos y ratones. Los animales que han sido modificados para expresar ADN recombinante se denominan animales transgénicos. Varias proteínas humanas se expresan en la leche de ovejas y cabras transgénicas, mientras que otras se expresan en los huevos de pollos. Los ratones han sido ampliamente utilizados para expresar y estudiar los efectos de genes recombinantes y mutaciones.
Plantas transgénicas
La manipulación del ADN de las plantas (o la creación de organismos genéticamente modificados llamados OGM) ha ayudado a crear rasgos deseables, como resistencia a enfermedades, resistencia a herbicidas y pesticidas, mejor valor nutricional y mejor vida útil. Las plantas son la fuente de alimento más importante para la población humana. Los agricultores desarrollaron formas de seleccionar variedades de plantas con rasgos deseables mucho antes de que se establecieran las prácticas biotecnológicas modernas. Las plantas que han recibido ADN recombinante de otras especies se denominan plantas transgénicas. Debido a que los genes extraños pueden propagarse a otras especies en el ambiente, se requieren pruebas exhaustivas para garantizar la estabilidad ecológica. Grapas como el maíz, las papas y los tomates fueron las primeras plantas de cultivo en ser modificadas genéticamente.
Transformación de plantas usando Agrobacterium tumefaciens
La transferencia génica ocurre naturalmente entre especies en poblaciones microbianas. Muchos virus que causan enfermedades humanas, como el cáncer, actúan incorporando su ADN al genoma humano. En las plantas, los tumores causados por la bacteria Agrobacterium tumefaciens ocurren por transferencia de ADN de la bacteria a la planta. Aunque los tumores no matan a las plantas, atrofian las plantas, las cuales se vuelven más susceptibles a las duras condiciones ambientales. Muchas plantas, como las nueces, las uvas, los árboles de nueces y las remolachas, se ven afectadas por A. tumefaciens. La introducción artificial de ADN en las células vegetales es más desafiante que en las células animales debido a la gruesa pared celular de la planta.
Los investigadores utilizaron la transferencia natural de ADN de Agrobacterium a un hospedador vegetal para introducir fragmentos de ADN de su elección en hospedadores vegetales. En la naturaleza, los A. tumefaciens causantes de la enfermedad tienen un conjunto de plásmidos, llamados plásmidos Ti (plásmidos inductores de tumores), que contienen genes para la producción de tumores en plantas. El ADN del plásmido Ti se integra en el genoma de la célula vegetal infectada. Los investigadores manipulan los plásmidos Ti para eliminar los genes causantes del tumor e insertar el fragmento de ADN deseado para transferirlo al genoma de la planta. Los plásmidos Ti portan genes de resistencia a antibióticos para ayudar a la selección y también pueden propagarse en células de E. coli.
El Insecticida Orgánico Bacillus thuringiensis
Bacillus thuringiensis (Bt) es una bacteria que produce cristales proteicos durante la esporulación que son tóxicos para muchas especies de insectos que afectan a las plantas. La toxina Bt tiene que ser ingerida por los insectos para que la toxina sea activada. Los insectos que han comido la toxina Bt dejan de alimentarse de las plantas en pocas horas. Después de que la toxina se activa en los intestinos de los insectos, la muerte ocurre dentro de un par de días. La biotecnología moderna ha permitido a las plantas codificar su propia toxina cristalina Bt que actúa contra los insectos. Los genes de la toxina cristalina han sido clonados a partir de Bt e introducidos en plantas. Se ha encontrado que la toxina Bt es segura para el medio ambiente, no tóxica para humanos y otros mamíferos, y está aprobada para su uso por agricultores orgánicos como insecticida natural.
Tomate Flavr Savr
El primer cultivo transgénico que se introdujo en el mercado fue el Tomate Flavr Savr, producido en 1994. Se utilizó la tecnología de ARN antisentido para ralentizar el proceso de ablandamiento y pudrición causado por infecciones fúngicas, lo que llevó a aumentar la vida útil de los tomates GM. La modificación genética adicional mejoró el sabor de este tomate. El tomate Flavr Savr no se quedó exitosamente en el mercado debido a problemas de mantenimiento y envío del cultivo.
