ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL1.1 MICROORGANISMOS TRANSGÉNICOS Los organismos transgénicos u organismos genéticamente modificados (OGM) son animales o vegetales, cuya dotación genética ha sido cambiada para contener uno o varios genes adicionales. Estos nuevos genes incorporados al organismo transgenes son heredados por sus descendientes como si fueran propios de la especie. Para conseguir un organismo transgénico es necesario aplicar algún tipo de técnica de ingeniería genética, por ejemplo inyectar el transgén en un huevo recién fertilizado o en las células embrionarias que se generan durante los primeros estadios del desarrollo de ese huevo. De este modo, ese gen inyectado se integra al ADN de la célula huésped y se transmite a todas las células originadas a partir de ella. Por lo tanto, no sólo estará presente en todas las células del organismo que resulten del desarrollo de ese huevo, sino que también se transmitirá a la generación siguiente a través de todos los descendientes que produzca este adulto. La ingeniería genética permite Un organismo genéticamente modificado (OGM) ya que puede ser aquella planta, animal, hongo o bacteria a la que se le ha agregado por ingeniería genética uno o unos pocos genes con el fin de producir proteínas de interés industrial o bien mejorar ciertos rasgos, como la resistencia a plagas, la calidad nutricional, la tolerancia a heladas, entre otras características. 1.1.1. Primeros microorganismos transgénicos Los primeros organismos empleados en las técnicas recombinantes fueron unicelulares: las bacterias y las levaduras. Se las utilizó para que produjeran proteínas humanas como propias. La gran ventaja es que estos organismos se reproducen rápidamente, por lo que generan una cantidad enorme de copias del gen insertado, o transgén, y, en consecuencia, de las proteínas. Con ello, los investigadores lograron producir diferentes sustancias de interés médico, como la insulina, la hormona del crecimiento y la vacuna de la hepatitis B. ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL 1.1.2. Desarrollo de los microorganismos transgénicos Para producir una bacteria transgénica, se introduce un plásmido que contiene el transgén y una secuencia que sirve para la selección de las bacterias transformadas. El método utilizado es descrito a propósito del plásmido. Si la bacteria retiene el plásmido y si la proteína que expresa el transgén no es tóxica para su desarrollo, se obtiene una bacteria transgénica, con nuevas características determinadas por el gen introducido. La bacteria más utilizada es la Escherichia Coli (E. Coli). Para ser activas, muchas proteínas deben ser glicosiladas. Las bacterias no glicosilan las proteínas que sintetizan. La glicosilación es el añadido de ciertos azúcares sobre ciertos aminoácidos de la proteína. Es entonces que para producir proteínas glicosiladas hay que utilizar levaduras u otras células eucarióticas. Se transforma éstas células con plásmidos preparados para este uso. 1.1.3. Usos del OMG Uno de los primeros usos de los organismos genéticamente modificados fue la investigación. Mediante la inserción y trasposición de genes en diversos organismos es posible determinar la función de determinados genes. Una manera es mediante la técnica de knock out, en la que un gen o grupo de genes son inactivados para observar las características que cambian en el fenotipo. También se pueden usar promotores para sobre estimular la actividad de determinados genes. Mediante la modificación genética es posible obtener animales, que padezcan enfermedades análogas a las humanas, sirviendo de modelos para la investigación de dichas enfermedades y las pruebas preclínicas de medicamentos y terapias para combatirlas. En la década de 1980, y establecieron muchos de los primeros modelos de enfermedades humanas, incluyendo el primer carcinoma causado por un oncogen. El proceso de ingeniería genética en mamíferos es lento, tedioso y caro. Sin embargo, nuevas técnicas están haciendo que las modificaciones genéticas sean más fáciles y precisas en algunos casos determinados. ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL 2. la genética en las plantas Para transferir ADN a una planta se utilizan diversos vectores, que sirven de vehículo transmisor, burlando los mecanismos celulares que normalmente impedirían la incorporación de una información genética extraña. Los vectores más utilizados son plásmidos bacterianos, pequeñas moléculas circulares de ADN presentes en muchas bacterias, que tienen gran facilidad para migrar y recombinarse y que las bacterias utilizan para intercambiar información genética. También se utilizan virus mutilados (en los que se ha eliminado la información genética potencialmente dañina), que tienen una gran capacidad invasora y pueden incorporar su propia información genética al ADN de la planta. El gen extraño que interesa transferir se inserta en el virus mutilado o en plásmidos, generalmente de la bacteria Agrobacterium tumefaciens, que en la Naturaleza coloniza una amplia gama de plantas y transfiere su propio ADN a las células vegetales huésped, formando tumores que conocemos con el nombre de agallas. A continuación se infecta un cultivo de células vegetales con el virus recombinante o con cepas mutiladas de tumefaciens portadoras del plásmido con el transgen. También se puede introducir el ADN extraño en las células mediante microinyección, electroporosis o mediante el bombardeo con microproyectiles recubiertos de plásmidos recombinantes. En todos los casos, el ADN extraño transferido ha de ir acompañado de una secuencia genética “promotora” que active su expresión en la célula huésped. El promotor es el interruptor de encendido y apagado que controla cuándo y dónde se expresará el gen en la planta. Los promotores más utilizados en ingeniería genética proceden de virus y son promotores muy potentes, dado que su función es activar el gen extraño, que ha de burlar los mecanismos de regulación de la célula huésped. Hasta la fecha la mayoría de los promotores son constitutivos, que activan el gen durante todo el ciclo biológico de la planta y en la mayoría de los tejidos. Además de la información genética que interesa transferir a la planta, y dado que las tecnologías de ingeniería genética tienen un amplio margen de error, para poder seleccionar las células vegetales transformadas se inserta en el vector un gen “marcador”. En la mayoría de las variedades transgénicas desarrolladas hasta la fecha, el “marcador” utilizado ha sido un gen de resistencia a los ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL antibióticos, que hace que determinadas bacterias sean resistentes a la acción de los antibióticos. La incorporación de este gen “marcador” permite eliminar las células que no han adquirido el ADN extraño mediante el sencillo procedimiento de tratar con el antibiótico el cultivo celular sometido al proceso de manipulación genética. Se supone que todas las células que sobreviven a este tratamiento han incorporado la información genética deseada. Una vez seleccionadas, las células transformadas se desarrollan en un cultivo in vitro para regenerar plantas completas, que en teoría habrán incorporado el gen extraño y lo llevarán en todas sus células. Sin embargo, ninguno de estos procedimientos es capaz en la práctica de controlar con exactitud en qué parte del genoma de la célula huésped se inserta el gen extraño, o el número de genes insertados, o si la inserción será estable [1]. Esta incertidumbre es aún mayor en el caso de transformación mediante la técnica de bombardeo de microproyectiles, que pueden recoger otros materiales genéticos en el trayecto hacia el núcleo de la célula, incorporándolo al genoma. En este caso es habitual que ocurran reordenaciones del vector de transformación y del propio gen extraño insertado, y que se inserten copias múltiples y fragmentos de estas copias al azar en todo el genoma. Si un fragmento genético se inserta en medio de una secuencia genética funcional, puede alterar la producción de proteínas y perturbar el normal desarrollo y comportamiento de la planta. No es de extrañar, por tanto, que el proceso de manipulación de los cultivos pueda dar lugar a efectos indeseados e imprevistos, a veces imperceptibles o que se manifiestan únicamente en situaciones de stress [2]. De hecho, más del 99% de las plantas transformadas mediante ingeniería genética han de ser eliminadas dado que al desarrollarse aparecen rasgos aberrantes, no intencionados ni deseados, según reconocen las propias compañías biotecnológicas. La última fase del desarrollo de plantas transgénicas, incluye necesariamente un proceso de selección de las plantas regeneradas a partir de las células transformadas, para eliminar las que exhiben caracteres anómalos o alteraciones no buscadas [3]. La utilización de Agrobacterium tumefaciens en la manipulación genética de las plantas supone también riesgos de consideración, ya que la bacteria es difícil de eliminar de las células transformadas, pudiendo servir de vehículo de transferencia genética horizontal (desde la planta transformada a otras bacterias o células, incluso a células humanas) ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL 3. La genética en los animales Los primeros experimentos se realizaron con ratones. Uno de los objetivos principales de obtener animales transgénicos es generar organismos que funcionen como una especie de “fábrica farmacológica”, produciendo enormes cantidades de proteínas útiles para tratar diversas enfermedades. Pero, además, hay ya animales de granja portadores de genes que mejoran la calidad de su carne o la producción de leche. Recuperado de: http://www.youtube.com/watch?v=HdQkWWjCnJY 4. cultivos transgénicos Existe un constante debate sobre el reto que plantean los cultivos transgénicos, el cual no puede realizarse sin considerar la gama de efectos que ellos producen tanto en el entorno biofísico como en las relaciones socioeconómicas; tampoco sería completo, holístico si se omitieran los juegos de interés comercial, político y económico que subyacen con esta tecnología, donde la ética, las relaciones comerciales entre países, la salud de la población, los patrones de consumo y el fenómeno de la globalización entran en escena para definir los modelos de agricultura. El modelo transgénico es la continuación de la Revolución Verde (originada a mitad del siglo XX en Estados Unidos), que fue exportado al planeta entero por sus tremendos éxitos en el incremento de la producción agrícola. Los seguidores de este modelo presentan a las plantas transgénicas como parte de “una estrategia que disminuirá el hambre en el mundo, en tanto participe de los modelos de agricultura sostenible”; sin embargo, esta concepción reduccionista no tiene en cuenta que el problema del hambre no se resuelve a punta de tecnología sino de justicia social y equidad. La investigación biotecnológica que generó las primeras plantas transgénicas, aprovechó el conjunto de conocimientos acumulados durante siglos en los modelos científicos. Una vez que se comprendieron las bases genéticas y moleculares de la biología celular y se entendió el enorme potencial futuro que ofrece la manipulación genética, el negocio pasó a manos de las compañías transnacionales que dominan los mercados mundiales de semillas y de agroquímicos. En la actualidad, para asegurar sus ganancias, las compañías buscan la obtención de patentes que les confieran el ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL derecho de propiedad y el cobro sobre la utilización de “sus” semillas; posesión altamente cuestionable e indignante, porque el conocimiento requerido para la manipulación de organismos es el resultado de siglos de trabajo científico y saber tradicional de la humanidad. De este modo, el mercado transgénico empaña el futuro del ilustre campesino, la vida rural, al permitir que las semillas que él hace germinar tengan dueño absoluto. 5. La Agricultura Orgánica Por la reciente aplicación de esta nueva técnica de ingeniería genética en cultivos de consumo humano se han encontrado inconvenientes en los productos resultantes, lo que provoca la reacción de algunas comunidades científicas y grupos sociales a inclinarse por una agricultura orgánica, la cual integra los aspectos benéficos de la agricultura tradicional (indígena, negra, campesina) y los adelantos científicos. La misma, busca producir alimentos de mejor calidad sin alterar el ambiente, ni agotar los recursos naturales, evitando toda forma de contaminación, manteniendo y ampliando la biodiversidad, con el fin de generar un estilo de vida saludable. SOJA PARA HOY, ENFERMEDAD PARA MAÑANA… El modelo sojero funciona sobre la base del glifosato, denunciado por causar malformaciones a recién nacidos, abortos espontáneos, cáncer y muerte. Campesinos, pueblos originarios, médicos rurales, bioquímicos e investigadores coinciden en las denuncias y responsabilizan al actual sistema agropecuario. Las consecuencias en la población producidas por el empleo de este herbicida se manifestaron a través de los siguientes síntomas: ojos irritados, dolor de cabeza, dolor de estómago, vómitos, piel en carne viva (manos, piernas, rostro). Una serie de investigaciones confirman el efecto tóxico y contaminante del glifosato. Todas las acusaciones apuntan al producto comercial ROUNDUP, acusado de ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL provocar alergias, intoxicaciones, y otros malestares. Existen miles de casos y cientos de denuncias; se repiten desde hace 10 años en decenas de provincias de nuestro país, sin embargo, siempre resultan inconclusas debido a la barrera legal y a la falta de estudios dignos que comprueben sus implacables consecuencias. Estudios médicos puntualizan, entre otros síntomas, los siguientes: edema pulmonar, descenso de la presión sanguínea, reacciones alérgicas, pérdida masiva del líquido gastrointestinal, pérdida de conciencia, destrucción de glóbulos rojos, cambios de coloración de la piel, quemaduras, daño renal, falla cardiaca. Caso de la soja RR y el maíz Bt Circuito de la SOJA Para seguir pensando, les brindamos a nuestros lectores el humor espectacular y crítico del maravilloso Quino… ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL [1] La Ingeniería Genética consiste en el desarrollo de técnicas moleculares para la modificación genética de variedades de plantas, animales y microorganismos utilizados como alimentos o que intervienen en el proceso de obtención de alimentos. [2] Las plantas transgénicas fueron creadas por primera vez a comienzos de los años ochenta por cuatro grupos que trabajaban de manera independiente en la universidad de Washington, St. Louis: Missouri; la Rijksunivesiteit en Gante (Bélgica); la empresa Monsanto en St. Louis (Missouri); y la universidad de Wisconsin. Estas primeras ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA AMBIENTAL plantas eran especimenes de laboratorio, pero la investigación posterior ha desarrollado plantas transgénicas con características útiles desde el punto de vista comercial, manipulando la información interna de los cultivos seleccionados al introducirles cambios de color, sabor, resistencia a plagas, etc. IR AL PRINCIPIO