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Apuntes 1 Bachillerato IES Torre Almirante. Profesor: Jos Mendoza | INTRODUCCIN

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Tema 4

Apuntes 1 Bachillerato

IES Torre Almirante.

Profesor: Jos Mendoza

Curso 2011-2012

Ciencia para el Mundo

Contemporneo

[LA REVOLUCIN GENTICA]


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1. INTRODUCCIN ...................................................................................................................... 3 2. LA GENTICA MENDELIANA ................................................................................................. 4

2.1. Metodologa experimental de Mendel ............................................................................ 4 2.2. Las leyes de Mendel ......................................................................................................... 5

2.2.1. 1 ley de Mendel o ley de la uniformidad de hbridos de 1 generacin: ................... 5 2.2.2. 2 ley de Mendel o ley de la separacin de los alelos: ................................................ 6 2.2.3. 3 ley de Mendel o ley de la herencia independiente de los caracteres ...................... 6 2.2.4. La conclusin de Mendel ............................................................................................ 6

3. GENTICA MOLECULAR ......................................................................................................... 7 3.1. Dnde estn los genes? .................................................................................................. 7 3.2. De qu estn hechos los genes? ..................................................................................... 9 3.3. Cmo se copian los genes? ........................................................................................... 11 3.4. Para qu sirven los genes? ........................................................................................... 11

3.4.1. El cdigo gentico .................................................................................................... 12 3.4.2. El dogma central de la biologa molecular ............................................................... 12

4. LA BIOTECNOLOGA: MANIPULACIN DE LOS GENES ..................................................... 14 4.1. Acontecimientos histricos importantes de la biotecnologa .................................... 14 4.2. Aplicaciones de la biotecnologa ................................................................................... 15 4.3. Tecnologa del ADN recombinante. Ingeniera gentica. ............................................ 16

4.3.1. Herramientas empleadas en la manipulacin del ADN ............................................ 17 4.3.2. Tcnicas de manipulacin del ADN ......................................................................... 19

5. LOS TRANSGENICOS ............................................................................................................. 22 5.1. Microorganismos transgnicos ..................................................................................... 22

5.1.1. Desarrollo de microorganismos transgnicos ........................................................... 22 5.1.2. Aplicaciones de los microorganismos transgnicos ................................................. 23

5.2. Animales transgnicos ................................................................................................... 24 5.2.1. Tcnicas de insercin del transgn ........................................................................... 24 5.2.2. Aplicaciones de los animales transgnicos ............................................................... 25

5.3. Plantas transgnicas ...................................................................................................... 26 6. TERAPIAS GNICAS. ............................................................................................................. 27

6.1. Objetivos ......................................................................................................................... 27 6.2. Tipos de terapia gnica .................................................................................................. 28 6.3. Metodologa .................................................................................................................... 28

6.3.1. Procedimiento ........................................................................................................... 28 6.3.2. Mtodos .................................................................................................................... 28 6.3.3. Tcnicas .................................................................................................................... 29

7. BIOSEGURIDAD Y MEDIOAMBIENTE .................................................................................. 29 7.1. Definicin de bioseguridad medio-ambiental.............................................................. 29 7.2. El impacto medioambiental de la biotecnologa .......................................................... 30

8. ASPECTOS TICOS Y SOCIALES DE LAS NUEVAS TECNOLOGAS .................................... 31 8.1. Definicin de la biotica ................................................................................................. 31 8.2. Aspectos positivos que exigen el desarrollo de la tecnologa ..................................... 31 8.3. Problemas ticos ............................................................................................................ 31

9. BIBLIOGRAFA ....................................................................................................................... 32 10. Pginas webs ...................................................................................................................... 32


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1. INTRODUCCIN

Como vimos en el tema 3, la Tierra primitiva estaba compuesta por molculas (coacervados o microesferas protenoides) que se agrupaban y se duplicaban. La evolucin de estas molculas origin los primeros organismos precelulares que tenan la capacidad de hacer copias de s mismos. Estas copias eran casi idnticas, y este casi es la clave de la diversidad de las especies, siendo la base de la evolucin.

Tambin vimos que Darwin y Wallace proponan la seleccin natural para explicar el mecanismo de esta evolucin, pero debemos de tener en cuenta que ambos desconocan el mecanismo responsable de la transmisin de los caracteres, pensaban en trminos de herencia mezclada, es decir, suponan que en los seres vivos con reproduccin sexual, los caracteres se mezclaban en los hijos. Desconocan la naturaleza de las unidades de la herencia; los genes.

Por la misma poca, en el retiro de un Monasterio, un monje doctorado en matemticas y fsica (1851) y aficionado a la jardinera, comenz a realizar cruces de diferentes plantas de guisantes. Tras 10 aos de experimentos, en 1865 public sus resultados; supuso que la herencia mezclada era errnea y propuso el carcter individual de la herencia. A cada unidad de la herencia la denomin factor hereditario, correspondindose a lo que hoy conocemos como gen.

En el mundo actual, existen dos formas diferentes de materia formada por tomos y molculas; una de ella se denomina materia viva y la otra materia inerte. Ambas coinciden en el tipo de elementos qumicos; recuerda que en el primer tema comentamos que procedamos de las estrellas, que el hierro de nuestra sangre y de nuestro planeta procede de la explosin cercana de una supernova durante el origen de nuestro sistema solar. En definitiva, una piedra y cualquiera de nosotros estamos formados por un conjunto de tomos y molculas. Qu es, entonces, lo que determina que la piedra no tenga vida y nosotros s?

La diferencia estriba en la organizacin de las molculas; el orden que establecen determina la capacidad de hacer copias de s mismas en el caso de los seres vivos, mientras que la materia inerte carece de esta posibilidad.

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Si los seres vivos son capaces de hacer copias de s mismos es porque de alguna manera almacenan y transmiten la informacin acerca de los que son y de cmo se construyen.

As en este tema veremos cmo y dnde se almacena esta informacin, en qu tipo de molculas se almacena y como los seres vivos la utilizan para transmitirla.

Estos conocimientos nos servirn de base para adentrarnos en el mundo de la biotecnologa, es decir en el diseo y manipulacin de estos mecanismos biolgicos, utilizados en conveniencia a los intereses del ser humano. Tambin analizaremos las repercusiones sociales, econmicas y morales que plantea la manipulacin de los caracteres que definen a los seres vivos.

2. LA GENTICA MENDELIANA

George Johann Mendel, monje agustino austriaco, naci en el antiguo imperio austrohngaro el 20 de julio de 1822, y se orden sacerdote en 1847.

En 1851 se doctor en matemticas y fsica y sus trabajos sobre la herencia los inici con guisantes de la especie Pisum sativum en los jardines del monasterio. Fue el primero en realizar una investigacin seria sobre la herencia. Tras cerca de 10 aos de experimentacin public las tres leyes de la herencia en 1865. Sus trabajos fueron ignorados durante ms de 30 aos, hasta que en 1900 se redescubrieron. Muri de una nefritis crnica en 1884, dedicando sus ltimos 18 aos de vida a la apicultura.

Hasta mediados del s. XIX, prevaleca la Teora de la herencia por mezcla, los caracteres se transmitan de padres a hijos a travs de una serie de fluidos relacionados con la sangre, como resultado de la mezcla de sangres. G. Mendel propuso la teora de la herencia particulada, de manera que los caracteres se transmiten por unidades de informacin que denomin elementos o factores hereditarios, lo que hoy conocemos como alelos del gen.

2.1. Metodologa experimental de Mendel

Para demostrar su hiptesis sobre la herencia particulada, Mendel cruz variedades puras para un carcter de guisantes; plantas altas o enanas, con semillas verdes o amarillas, as hasta siete diferencias.

Su formacin matemtica y fsica le permiti disear una metodologa experimental excepcional para su poca;


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1. Eleccin de material idneo: las variedades de guisantes elegidas eran de fcil cultivo, con caracteres bien definidos y antagnicos.

2. Aplicacin matemtica a los resultados: uno de los mayores mritos de Mendel fue establecer que las semejanzas y diferencias entre las sucesivas generaciones no son el resultado del azar, sino que obedecen a principios bsicos del anlisis estadstico.

De esta forma, Mendel estudi el color de la semilla del guisante (amarillo y verde), dos caracteres antagnicos o diferentes para una misma cosa. Cruz dichas semillas y obtuvo una generacin uniforme denominada filial primera (F1), donde todas las semillas eran iguales. Al cruzar entre s estas plantas obtuvo una generacin filial segunda (F2), con la siguiente proporcin: 3/4 de individuos de semillas amarillas y 1/4 verde, es decir, proporcin 3:1. Estos experimentos llevaron a Mendel a desarrollar sus dos primeras leyes. Para la tercera ley realiz experimentos estudiando los caracteres no antagnicos.

2.2. Las leyes de Mendel

2.2.1. 1 ley de Mendel o ley de la uniformidad de hbridos de 1 generacin:

Al cruzar dos razas puras (AA x aa), todos los individuos de la primera generacin filial son hbridos (Aa) e iguales para el carcter estudiado.


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2.2.2. 2 ley de Mendel o ley de la separacin de los alelos:

Al cruzar individuos de la generacin F1 observ que en la F2 aparecan los caracteres en proporcin 3:1, postulando que los genes que determinan un carcter se separan al formarse los gametos y pueden unirse en nuevas combinaciones en el momento de la fecundacin.

En el caso de los guisantes, todos lo individuos de la F1 son heterocigticos (genotipo Aa) y con semillas de color amarillo (fenotipo amarillo), ya que el gen A (amarillo) es dominante

2.2.3. 3 ley de Mendel o ley de la herencia independiente de los caracteres

Una vez estudiado cmo se heredan los caracteres antagnicos, Mendel se plante estudiar los caracteres no antagnicos, por ejemplo, la forma y el color de la semilla (dihibridismo). Para observarlo, realiz cruzamientos entre dos razas puras, amarilla lisa y verde rugosa, y observ la generacin F1 y la generacin F2, sta ltima con una proporcin fenotpica 9:3:3:1. Mendel dedujo que cada factor hereditario (gen) no antagnico se hereda independientemente de los dems, agrupndose al azar en los descendientes.

2.2.4. La conclusin de Mendel

Mendel concluy que la reaparicin de los caracteres paternos, perdidos en la primera generacin (talla pequea y guisante verde), demostraba la idea de que la herencia mezclada era falsa y aportaba la hiptesis de que los

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factores hereditarios mantienen su individualidad a lo largo de las generaciones. Adems estos caracteres individuales se transmiten independientemente unos de otros.

Para cada carcter, existen por tanto dos versiones; uno procedente del padre y el otro procedente de la madre. Cada versin de los caracteres es un factor hereditario o gen. Si se manifiesta uno solo (guisante amarillo) decimos que la versin del gen que controla este color es dominante sobre el otro (guisante verde).

A principios del s.XX, el factor hereditario mendeliano fue rebautizado con el trmino de gen. De esta forma una vez postulada la existencia del responsable de la transmisin de los caracteres, dnde se encuentran los genes? De que estn hechos? Cmo funcionan? Estas respuestas estn en la gentica molecular.

3. GENTICA MOLECULAR

3.1. Dnde estn los genes?

Para saber donde se localizan los genes, es necesario conocer la estructura de una clula, unidad fundamental de los seres vivos.

En una clula se distinguen tres estructuras fundamentales; la membrana celular, el ncleo y el citoplasma.

La membrana celular es responsable de intercambiar las sustancias con el exterior; alimentos, desechos, etc. El ncleo es el lugar donde se almacena el ADN, la molcula responsable de la sntesis de protenas y del mecanismo de la herencia. Por ltimo el citoplasma es dnde se encuentran un conjunto de orgnulos con funciones diferenciadas para que la clula pueda desempear sus capacidades vitales.

En el ncleo de las clulas se encuentra una sustancia denominada cromatina que durante la divisin celular se condensa formando unos filamentos. Estos filamentos son los cromosomas. El ser humano tiene 23 pares de cromosomas y cada especie vara su nmero. El par 23 es


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el responsable de los caracteres sexuales, siendo XX en la mujer y XY en el hombre. Pues bie, los genes son fragmentos de estos cromosomas, ya que hay muchos ms factores hereditarios que cromosomas.

Uno de los retos de la clula es conseguir almacenar la mayor cantidad de informacin en el menor espacio posible; as los cromosomas son estructuras que presentan un elevado nivel de empaquetamiento, cuyo nivel ms pequeo es la molcula de ADN.

EL ADN es el responsable no slo de almacenar la informacin gentica, sino tambin de replicar copias idnticas sin errores durante la divisin de la clula. Tambin es el responsable de que la sntesis de protenas sea la adecuada en funcin de las necesidades de la clula. Cada protena determina un carcter; es decir el color de los ojos, la altura, las faciones fsicas e incluso nuestro carcter est determinado por diferentes protenas expresadas a partir de la informacin contenida en el ADN.

EL ser humano dispone, como el resto de organismos pluricelulares, de dos tipos de clulas; las somticas y las sexuales (gametos).

Las clulas somticas tienen todas 23 pares de cromosomas, mientras que las sexuales tienen 23 cromosomas. Es decir la mitad. En definitiva, las clulas de nuestro cuerpo tienen dos juegos completos de cromosomas, mientras que las clulas sexuales; espermatozoides y vulos, disponen de un nico juego cromosmico. Esto es as para que durante la fecundacin se obtengan los dos juegos de cromosomas


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3.2. De qu estn hechos los genes?

Para saber como actan los genes, debemos conocer la composicin de los cromosomas. Si un gen es un trozo de cromosoma, ste estar formado por ADN. La molcula de ADN est formada por dos cadenas de un elevado nmero de compuestos qumicos denominados nucletidos. Cada nucletido est formado a su vez por tres componentes; una base nitrogenada, un azcar y un cido fosfrico.

Para entender como se realizan las copias de s mismo es necesario conocer, adems de la composicin, la estructura del ADN. En el ADN existen cuatro tipos de bases nitrogenadas; adenina, timina, guanina y citosina. Estas bases nitrogenadas se disponen unidas al azcar (una desoxirribosa) que a su vez est unida a un cido fosfrico.

La estructura de la molcula de ADN se dilucido en por Watson y Crick gracias a una serie de hechos experimentales llevados a cabo por otros investigadores;

Por un lado las fotografas de difraccin de rayos X que haba realizado Rosalind Franklin y Maurice Wilkins que sugera que la molcula estaba formada por una hlice.

Por otro lado, las leyes establecidas por Edwin Chargaff que deca que en cualquier ADN el contenido de sus componentes segua unas normas:

I. El contenido de Adeninas (A) y Timinas (T) coincida

II. El contenido de Guaninas (G) y Citosinas (C) tambin coincida.


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Estas coincidencias hicieron suponer que deba de existir un apareamiento entre estos pares de nucletidos, es decir la A se unira siempre a la T y la G siempre a la C.

Tras estos hechos, Watson y Crick propusieron un modelo de doble hlice que explicaba el mecanismo de la replicacin del material gentico por parte de la clula.

Se comenta que Crick, al entrar en el pub donde sola comer con Watson, grit eufrico Acabamos de descubrir el secreto de la vida!!.

El descubrimiento de la doble hlice del ADN est considerado como el mayor avance cientfico del s. XX junto a la teora de la relatividad de Einstein.

La combinacin de la teora de la evolucin por seleccin natural de

Darwin, las leyes de la herencia de Mendel y las bases moleculares de la gentica han revelado el secreto de la vida que expres eufrico Crick.


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3.3. Cmo se copian los genes?

Actualmente sabemos que los genes se copian duplicando la molcula de ADN. Podemos imaginar que el ADN es como una cremallera que al abrirse se divide en dos, cada cadena servir de molde para generar una cadena hija idntica a la cadena inicial.

La replicacin (mal llamado duplicacin) se logra gracias al apareamiento selectivo de las bases A-T y C-G que funciona como un molde para replicar el material gentico. Esta es la clave del proceso de copia del gen; de esta forma se transmite el mensaje gentico de padres a hijos.

3.4. Para qu sirven los genes?

Los genes transmiten la informacin hereditaria a la descendencia a travs de copias de s mismo, pero cmo expresa la informacin que llevan?

Para responder a esta pregunta es importante que sepas que la expresin de los caracteres hereditarios se debe a las protenas. Las protenas son molculas responsables de la mayora de las funciones biolgicas y son especficas a cada especie y muchas de ellas a cada individuo. La especificidad de las protenas se debe a la secuencia de sus componentes fundamentales; los aminocidos. Una protena est formada por cientos o miles de aminocidos. Existen 20 tipos de estas molculas que dependiendo de como se ordenen, dar lugar a un tipo de protena u otro. Pues bien, la secuencia de aminocidos viene determinada por la secuencia de las bases nitrogenadas del ADN. Por consiguiente, el orden de los nucletidos de un gen determinar un tipo de protena. Cuando el gen se expresa, la sntesis de la protena que codifica tambin lo hace, dando lugar a la aparicin del carcter durante el desarrollo embrionario o de la funcin biolgica concreta. -


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3.4.1. El cdigo gentico

El cdigo gentico es el conjunto de instrucciones que sirven para fabricar protenas a partir del orden o secuencia de los nucletidos qe constituyen el ADN. Este cdigo determina que cada grupo de tres nucletidos codifica un aminocido.

Por consiguiente los genes sirven para dos cosas; almacenar la informacin hereditaria y fabricar las protenas que a su vez llevan acabo la inmensa mayora de las funciones de los seres vivos, incluida la determinacin de los caracteres

hereditarios.

Conocer la correspondencia entre ADN y protenas fue posible gracias al descubrimiento de un enzima (protena con capacidad de llevar a cabo reacciones catalticas) que permite la sntesis de los nucletidos, la polinucletido fosforilasa. Este descubrimiento fue llevado a cabo por el espaol Severo Ochoa (1905-1993), premio Nobel de Fisiologa y Medicina en 1959.

3.4.2. El dogma central de la biologa molecular

El paso de ADN a la sntesis de protenas no es directo, ya que el ADN se encuentra en el ncleo de la clula y la sntesis tiene lugar en el citoplasma. Las protenas se fabrican concretamente en unos orgnulos denominados ribosomas, por tanto debe de existir una molcula intermedia responsable de transportar la informacin desde el ncleo hasta los ribosomas. Esta molcula es el ARN, que sirve de molde del ADN para la sntesis de la protena determinada.

En 1970, Crick hipotiz su famoso dogma central de la biologa molecular, diciendo que el flujo de la informacin hereditaria sigue una nica direccin:


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As, el ADN almacena la informacin gentica, que transcribe al ARN y ste traduce en la protena.

3.4.3. Sntesis de las protenas

EL ADN del ncleo transcribe el mensaje codificado al ARN mensajero (ARNm).

El ARNm sale del ncleo a travs de los poros de la membrana nuclear y llega al citoplasma donde se adhiere a un ribosoma. All ser ledo y traducido el mensaje

codificado qwur trae desde el ADN del ncleo.

Otro tipo de ARN, el ARN de transferencia (ARNt), selecciona un aminocido especfico para cada grupo de tres nucletidos de ARNm. Los ARNt se ensamblan a un aparte del ribosoma y los aminocidos unidos a stos se unen entre s mediante enlaces peptdicos formando una cadena de aminocidos que dar lugar a la protena.

Apuntes 1 Bachillerato IES Torre Almirante. Profesor: Jos Mendoza | LA BIOTECNOLOGA: MANIPULACIN DE LOS GENES

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4. LA BIOTECNOLOGA: MANIPULACIN DE LOS GENES

El trmino de biotecnologa fue utilizado por primera vez en 1919 por el

ingeniero agrnomo Karl Ereky para hacer referencia al empleo de organismos vivos

o sus productos para obtener o modificar nuevos productos. En este sentido la

biotecnologa no es nueva.

En la actualidad, el concepto de biotecnologa se aplica a la manipulacin

deliberada del material gentico de organismos vivos con el fin de fabricar o

modificar un producto, mejorar plantas o animales o desarrollar microorganismos

con determinadas capacidades para usos y necesidades de la sociedad.

4.1. Acontecimientos histricos importantes de la biotecnologa

I. En 1970, se describe la enzima transcriptasa inversa por Temin y

Baltimore.

II. En 1972, se obtienen las primeras molculas de ADN recombinante por

Jackson, Symons y Berg.

III. En 1975, Edwin localiza el primer gen en una ADN grande y complejo.

IV. En 1978 se construye la primera genoteca humana

V. En 1979 se sintetiza insulina humana por clonacin del gen de una

bacteria y en 1982 se comercializa a partir de E.coli.

VI. En 1985 se desarrolla la tcnica de la ARN polimerasa

VII. En 1988 se desarrolla el primer cultivo transgnico de soja

VIII. EN 1991 se obtiene hemoglobina humana producida por cerdos y cabras

transgnicos. En este ao tambin se hacen los primeros ensayos en

terapia gnica con pacientes enfermos de cncer.

IX. En 1996 se obtiene la secuencia completa del genoma de Saccharomyces

cerevisiae.

X. En 1997 nace Dolly, la primera oveja clonada y posteriormente Polly, una

oveja clonada y genticamente modificada.

XI. En 2001 se completa el borrador de la secuencia del genoma humano.

XII. En 2004 se secuencia el genoma del pollo

XIII. En 2010, Venter y su equipo sintetizan la primera clula procariota

artificialmente mediante ADN sinttico insertado en una bacteria a la

que previamente se le ha extrado su material gentico.


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4.2. Aplicaciones de la biotecnologa

a) Aplicaciones mdico-farmacuticas: La secuenciacin de genoma de

diferentes bacterias, levaduras y otros microorganismos est permitiendo la

obtencin de nuevos medicamentos y sustancias con un elevado potencial

teraputico y con una considerable reduccin de efectos secundarios. Por

otro lado, la secuenciacin del genoma humano abre nuevas expectativas en

la curacin de enfermedades como el Parkinson, la esclerosis mltiple, el

Alzheimer y numerosos tipos de cncer. Por ejemplo el interfern humano se

emplea actualmente en enfermedades autoinmunes como la esclerosis

mltiple. En la actualidad tambin se produce una gran cantidad de

antibiticos por fermentacin utilizando microorganismos modificados

genticamente.

b) Aplicaciones agroalimentarias y en ganadera: Otra de las aplicaciones es

la obtencin de plantas y animales transgnicos que portan genes exgenos

de utilidad.

a. En el mbito agrario se ha obtenido plantas transgnicas resistentes

a determinados virus, como el mosaico del tabaco, a herbicidas como

la soja. Otras plantas resisten plagas de insectos al producir toxinas

letales para ellos. Estas aplicaciones evitan el uso de plaguicidas. En la

actualidad se est estudiando la posibilidad de introducir genes de la

fijacin del nitrgeno atmosfrico en clulas de plantas para evitar el

uso de abonos en campos de cultivo.

b. En la ganadera, la tcnica ms empleada es la clonacin, por ejemplo

se clonan vacas para aumentar la produccin de leche y carne.

Tambin la industria porcina es empleada con este mismo fin. Se estn

realizando actualmente modificaciones genticas en peces para

mejorar las especies criadas en piscifactoras. Otra aplicacin de la

ganadera transgnica es el uso de animales como biorreactores de

sustancias de inters biolgico para el tratamiento de enfermedades

graves de origen gentico o de infecciones virales.

c. En la alimentacin humana se producen alimentos modificados

genticamente, que la Unin Europea exige que deben de ir

perfectamente identificados con una etiqueta, suponiendo una

controversia entre asociaciones de consumidores y la industria


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alimentaria. Gracias a la secuenciacin del genoma de la levadura

Saccharomyces cerevisiae, se ha abierto un camino de mejora de las

levaduras por ingeniera gentica. Hoy se obtienen protenas de alto

valor biolgico destinadas a la industria farmacutica, veterinaria y

agroalimentaria. Otra aplicacin de la ingeniera gentica interesante

es la sntesis de rennina o quimosina (enzima digestiva del cuajo) que

se emplea en la fabricacin de quesos y cepas de levaduras

transgnicas que producen mayor cantidad de alcohol, mejorando el

rendimiento y eficacia del proceso de fermentacin en la fabricacin

de bebidas alcohlicas.

c) Aplicaciones medioambientales: En las depuradoras de agua se usan

bacterias transgnicas que digieren los lodos para ser usados

posteriormente como abono. Existe una buena perspectiva para la limpieza

de vertidos accidentales de petrleo. Se ha codificado el genoma de

levaduras y bacterias que degradan hidrocarburos y en la actualidad los

ensayos son esperanzadores. Otra aplicacin medioambiental es la

eliminacin de metales pesados como por ejemplo el plomo y el mercurio.

Existen microorganismos modificados que extraen estos metales de su

entorno, permitiendo una descontaminacin de suelos y aguas. Una aplicacin

futura ser el diseo gentico de microorganismos que eliminen

determinadas sustancias contaminantes. Tambin, en el mbito de la

biodiversidad, ser posible, mediante la clonacin de animales, recuperar

especies en vas de extincin.

4.3. Tecnologa del ADN recombinante. Ingeniera gentica.

La ingeniera gentica comprende la totalidad de las tcnicas dirigidas a alterar

o modificar el material hereditario de algunas especies. Para la aplicacin de estas

tcnicas es necesario una serie de herramientas moleculares que permitan obtener

el ADN recombinante. Se entiende por ADN recombinante al conjunto de molculas

de ADN que resultan de la unin de un gen elegido y un vector adecuado para su

transporte. De esta forma se realiza la tecnologa del ADN recombinante, cuya

finalidad ser la clonacin molecular y posterior expresin de los genes para su

aplicacin en diversos campos de la biotecnologa moderna.


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4.3.1. Herramientas empleadas en la manipulacin del ADN a) Enzimas utilizadas: permiten la modificacin del ADN o ARN. Se usan rtes

tipos de enzimas:

a. Enzimas de restriccin: Son endonucleasas procedentes de bacterias

que las emplean para destruir ADN de bacterifagos y que tienen la

funcin de reconocer secuencias especficas de corte, actuando sobre

los enlaces fosfodiester entre nucletidos. Esto permite, gracias a su

especificidad a realizar cortes de ADN en zonas concretas. Algunas

cortan dos hebras por el mismo sitio, dando lugar a extremos romos

(por ej. Hae111 o Pvu II) y otras lo hacen en lugares diferentes

formando extremos cohesivos (por ej. Eco R1).

b. Polimerasas: Son enzimas que catalizan la unin de nucletidos

tomando un ADN de molde. Las ms utilizadas en las tcnicas de ADN

recombinante son las ADN polimerasas de Escherichia coli y Thermus

aquaticus, empleadas en las tcnicas de PCR (Reaccin de Polimerasas

en Cadena).

c. ADN ligasas: Catalizan la unin de fragmentos de ADN mediante la

formacin del enlace covalente entre el extremo 5de un fosfato con

el 3de un nucletido. La ms empleada es la ADN ligasa-T4 que se

obtiene de bacterias infectadas por el fago T4.

d. Transcriptasa inversa: Es un enzima que sintetiza molculas de ADN

tomando como molde una molcula de ARN. Es exclusiva de virus y se

usa en ingeniera gentica para obtener ADN de doble cadena a partir

de ARN obtenido de cualquier clula. El resultado es la formacin de


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un ADN complementario (ADNc). Generalmente se emplea ARNm

maduro de manera que permite la obtencin de ADN sin intrones,

permitiendo un uso ms directo.

e. Vectores: Un vector es un ADN de pequeo tamao que contiene una

secuencia o gen que codifica una determinada sustancia de inters.

Debe de tener la capacidad de autirreplicarse y de perpetuarse en

clulas husped donde se procesar la informacin gentica. Estos

vectores de clonacin deben de cumplir algunas condiciones; Ser

pequeo para su fcil aislamiento, contener marcadores de seleccin

que permitan comprobar su presencia en la clula husped y que sean

capaces de reproducirse en dicha clula. Los ms empleados son los

plsmidos que estn constituidos por ADN circular extracromosmico

que se corta con la misma endonucleasa que el fragmento de ADN que

se desea clonar. La unin de ambos tambin se realiza con la misma

ADN ligasa. Este ADN se introduce en bacterias que carecen del

plsmido para sintetizar la sustancia deseada. Admite insertos de

10kb de ADN.

b) Hospedadores: Otra herramienta necesaria en ingeniera gentica son las

clulas hospedadoras. La eleccin de una u otra depende del tipo de

producto que se quiera obtener o tipo de anlisis. Las clulas ms usadas

son:

a. Escherichia coli: es la clula mejor conocida y es fcil de cultivar a

bajo coste. Al ser procariota carece de procesos de glicosilacin de

las protenas, de manera que la produccin de protenas difiere

considerablemente con las protenas humanas.

b. Saccharomyces cerevisiae: Tambin es muy conocida y su cultivo es

muy rentable. Se usa cuando es necesario que la clula sea eucariota.

Aunque si presenta glicosilacin de las protenas, stas son bastante

diferentes a las humanas.

c. Clulas de ovario de hmster chino: Se usan cuando es necesario

producir protenas especficas de mamferos. El inconveniente de usar

clulas de mamferos es que su cultivo es muy lento y aumenta el

riesgo de infecciones vricas y bacterianas. Las clulas CHO presentan

una velocidad de cultivo elevada y tienen una gran gama de mutantes


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de glicosilacin de protenas que coinciden con muchos tipos de

mamferos.

4.3.2. Tcnicas de manipulacin del ADN a) Hibridacin de cidos nucleicos: Esta tcnica se utiliza para localizar

fragmentos de ADN o ARN para su posterior manipulacin. Se basa en la

capacidad de complementacin de los cidos nucleicos a travs del

apareamiento de las bases nitrogenadas. Los pasos a seguir son:

a. Pasos a seguir:

i. Desnaturalizacin del ADN: Necesario en el caso de localizar

un fragmento de ADN bicatenario. La desnaturalizacin se

realiza mediante calentamiento para que se produzca la rotura

de los puentes de hidrgeno.

ii. Adicin de endonucleasas: Separa la hebra de ADN en

fragmentos

iii. Separacin de los fragmentos por electroforesis en gel de

agarosa: De esta forma tenemos los fragmentos ordenados por

tamaos.

iv. Transferencia del ADN a un filtro de nitrocelulosa

v. Hibridacin con sondas radiactivas de ADN: Aquellas

molculas hbridas tendrn secuencias complementarias a la

sonda cuya secuencia es conocida.

vi. Deteccin de cadenas hbridas; directamente con un contador

de radioactividad o indirectamente por autorradiografa.

b. Tipos de hibridacin

i. Hibridacin ADN-

ADN: la sonda es

un fragmento de

ADN monocatenario

de secuencia

conocida. Esta

tcnica se conoce

con el nombre de

Southerm


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ii. Hibridacin ADN-ARN: La sonda es una molcula de ARN, que

puede ser un ARNm. Esta tcnica se conoce con el nombre de

Northerm.

b) Secuenciacin del ADN: Se utiliza para conocer la secuencia de un

determinado fragmento de ADN. Con esta tcnica se ha secuenciado el

genoma completo de muchos

organismos, desde la

Saccharomyces cerevisiae (1996),

la E. coli (1997) y el genoma

humano (2003). Consiste en

utilizar cuatro mezclas diferentes

que incluyen el ADN que se desea

secuenciar mezclado con un

didesoxinucletido diferente

(ddATP, ddCTP, ddGTP, ddTTP),

adems se incorpora a cada

mezcla un ADN polimerasa y

cebadores marcados

radiactivamente. Los didesoxinucletidos carecen de un grupo hidroxilo en el

carbono 3de la desoxirribosa, de manera que al unirse a la base

complementaria bloquear el alargamiento posterior de una nueva cadena de

Apuntes 1 Bachillerato IES Torre Almirante. Profesor: Jos Mendoza | LOS TRANSGENICOS

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ADN. En la muestra T2 (donde se encuentra ddATP, al incorporarse al azar

en la cadena de crecimiento, se produce una serie de fragmentos de ADN

menores, acabando todos en las posiciones donde debera unirse una adenina

en el fragmento original. Esto mismo ocurre en las otras tres muestras (T1,

T3 y T4). Por electroforesis en gel se separan los productos radiactivos de

cada mezcla de reaccin. EN la actualidad se somete esta secuencia a un

detector conectado a un ordenador que genera un registro que interpreta la

secuencia del fragmento de ADN.

c) Genotecas: Una librera genmica es un conjunto de genes obtenidos por

fragmentacin del ADN cromosmico de un organismo, ya aislados e

identificados, y que han sido introducidos individualmente en bacterias, para

as guardarlos y que pueden estar disponibles para los investigadores que

necesiten trabajar con ellos. Cada uno de los genes es como su fuera un libro

de una biblioteca. Este sistema ahorra el trabajo de aislar el gen concreto

cada vez que se necesite trabajar con l.

d) Reaccin en cadena de polimerasa (PCR): Esta tcnica permite conseguir

muchas copias de un fragmento de ADN a pesar de disponer de muy pequea

cantidad de muestra. SE basa en la capacidad de la ADN polimerasa para

replicar el ADN. El proceso tiene lugar de la siguiente forma;

a. Desnaturalizacin del ADN que se desea replicar

b. Introducir las hebras desnaturalizadas en una solucin concentrada

de mononucletidos trifosfatos, cebadores adecuados y una ADN

polimerasa especfica, la Taq ADN polimerasai.

c. Elongacin del fragmento por accin de la Taq ADN polimerasa.

d. Estos tres pasos se repiten constituyendo un ciclo de sntesis

exponencial, de manera que 20 ciclos de sntesis se peude obtener del

orden de un milln de copias de una molcula de ADN inicial.

e. En la actualidad este mtodo est totalmente automatizado,

permitiendo un gran nmero de aplicaciones; produccin de ADN

procedente de restos arqueolgicos, de pruebas criminolgicas o

judiciales, etc.


22

5. LOS TRANSGENICOS

Los organismos genticamente modificados (OGMs) o transgnicos son

bacterias, levaduras, plantas o animales a los cuales se les ha introducido un

gen procedente de otro organismo (transgen). El objetivo es que estos OGMs

produzcan determinadas sustancias o adquieran una capacidad nueva que antes

carecan de ella.

5.1. Microorganismos transgnicos

Las bacterias y levaduras transgnicas se usan principalmente en la industria

alimentaria, en la produccin de aditivos alimentarios, aminocidos, pptidos, cidos

orgnicos, polisacridos y vitaminas. Tambin se han aplicado en procesos de

bioremediacin y, en medicina, se emplean ampliamente para producir protenas de

inters como por ejemplo, la insulina.

5.1.1. Desarrollo de microorganismos transgnicos Fabricar un transgnico unicelular es ms fcil que producir una planta o animal

transgnico, ya que en stos hay que asegurar la presencia del nuevo ADN en todas

las clulas del organismo.

Para desarrollar una bacteria transgnica, el gen de inters se incorpora en un

plsmido y se incuba junto con la bacteria bajo condiciones especficas que

favorecen la entrada del plsmido en el interior de la bacteria. Si la bacteria retiene

el plsmido y la protena que expresa el gen de inters no resulta txica para su

desarrollo, se obtiene una bacteria transgnica, con nuevas caractersticas

determinadas por el gen introducido. La bacteria ms utilizada es la Escherichia coli.

No obstante y a pesar que su fcil manipulacin, las bacterias no son siempre la

mejor eleccin para producir protenas humanas. Algunas de stas no son funcionales

si no estn glicosiladas, y este proceso no lo pueden llevar a cabo las bacterias. En

estos casos se utilizan levaduras transgnicas, que s son capaces de glicosilar. La

produccin de levaduras transgnicas implica tambin el empleo de plsmidos, siendo

la levadura Saccharomyces cerevisiae la especie ms empleada.


23

5.1.2. Aplicaciones de los microorganismos transgnicos a) Investigacin

Los microorganismos transgnicos son una herramienta de fundamental

importancia en investigacin. La introduccin en bacterias de plsmidos que

contienen un gen concreto a estudiar se realiza de forma rutinaria en los

laboratorios, ya sea con el objeto de tener un stock de dicho gen (mediante el

crecimiento de colonias que permiten tener gran cantidad de clulas que lo

contienen) o para expresar una protena de inters. Estas bacterias transgnicas

ayudan a los investigadores a entender mejor algunos procesos bioqumicos, la

regulacin de genes y su funcin.

b) Produccin de protenas en medicina

Se han desarrollado bacterias E. coli capaces de producir insulina humana,

imprescindible para pacientes diabticos. Antes del empleo de bacterias

transgnicas, la insulina se obtena de vacas y cerdos, pero, como su estructura

difera ligeramente de la variedad humana, en algunos casos provocaba una reaccin

alrgica. Las bacterias transgnicas han eliminado este problema. Asimismo, la

levadura Saccharomyces cerevisiae se ha modificado genticamente para

obtener insulina humana.

Tambin se han desarrollado microorganismos transgnicos para producir la

hormona del crecimiento, que se emplea para tratar a nios con enanismo. Otros usos

en medicina son la produccin de vacunas, anticuerpos, etc

c) Bioremediacin

Existen microorganismos capaces de utilizar como nutrientes compuestos

txicos o peligrosos, como hidrocarburos, detergentes, bifenilos policlorados, etc,

de forma que su metabolismo los convierte en productos inocuos para el medio

ambiente. El empleo de organismos vivos para degradar residuos se conoce como

bioremediacin. La mayora de aplicaciones biotecnolgicas aplicadas al medio

ambiente utilizan microorganismos naturales, pero se estn desarrollando

microorganismos transgnicos para eliminar materiales difciles de degradar. Por

ejemplo, bacterias Pseudomonas transgnicas son capaces de degradar compuestos

polihalogenados. La investigacin en este campo busca los enzimas presentes en


24

microorganismos naturales que son eficientes en el tratamiento de compuestos

txicos y determinar cmo pueden mejorarse mediante ingeniera gentica.

d) Industria alimentaria

Los microorganismos modificados genticamente se emplean en la industria

alimentaria para producir aditivos alimentarios como edulcorantes artificiales y

aminocidos con el propsito de incrementar la eficiencia y reducir su coste. Otros

productos de estos microorganismos son enzimas recombinantes que se emplean

en panadera, produccin de cerveza, produccin de queso (por ejemplo, quimosina).

Tambin se aplican en procesos de fermentacin, como por ejemplo el empleo de

levaduras transgnicas para desarrollar el sabor y aroma en la industria de la

cerveza.

5.2. Animales transgnicos

Los animales transgnicos llevan en sus clulas algn gen procedente de otro

organismo. Este transgn, debe de incorporarse al animal hospedador y expresarse

correctamente. Para ello debe usarse la tecnologa del ADN recombinante. El

transgn debe de expresarse en el momento deseado y en la clula adecuada, para

ello es necesario que vaya acompaado de las secuencias reguladoras.

5.2.1. Tcnicas de insercin del transgn a) Microinyeccin en zigotos

Desde que en 1982 se obtuviera un ratn transgnico, con la microinyeccin se

han conseguido numerosas especies de animales; vacas, cabras, ovejas, cerdos, etc.

La Microinyeccin se lleva a cabo en tres fases:

I. Primera fase: Se aslan un nmero grande de vulos fertilizados. Se

consigue sometiendo a las hembras a un tratamiento hormonal para

provocar una superovulacin. La fertilizacin puede hacerse in vitro o in

vivo.

II. Segunda fase: los zigotos obtenidos se manipulan uno a uno y con una

micropipeta a modo de aguja, se introduce una solucin que contiene

ADN.

III. Tercera fase: Los vulos se reimplantan en hembras que actuarn como

nodrizas permitiendo la gestacin hasta trmino.


25

Por ltimo, tras el destete de los

recin nacidos, stos se chequean, para

ver si ha ocurrido la incorporacin del

transgn.

b) Transgnesis por

manipulacin de clulas embrionarias

Consiste en la introduccin de ADN

extrao en clulas embrionarias

totipotentes (Clulas ES) o clulas

embrionarias madres. Estas clulas se

toman del interior de la blstula en

desarrollo y se pasan a un medio donde

se tratan con diferentes productos con

lo que se consigue que las clulas no se

diferencien y se mantengan en estado

embrionario. Se introduce el ADN

extrao en las clulas embrionarias y se

vuelve a reimplantar introducindolas de

nuevo en una blstula de una hembra.

5.2.2. Aplicaciones de los animales transgnicos a) Mejora de la produccin ganadera

Una de las aplicaciones ms usadas en la actualidad es el empleo de la

transgnesis para mejorar las caractersticas propias de la especie, aumentando la

resistencia a enfermedades, mejorando los ndices de produccin o aumentando la

calidad organolptica y/o nutricional de sus productos. Por ejemplo existen en la

actualidad especies de terneros transgnicos que son resistentes a la mastitis, al

clera y a la disentera. En la actualidad las mejores razas de vacas producen 8.000

litros de leche al ao. Se est investigando en la transgnesis de una vaca del tamao

de un elefante que podra producir 15.000 litros de leche al ao.

b) Fabricacin de rganos para trasplantes

Uno de los principales problemas a los que se enfrenta la ciruga de trasplantes

es la carencia de rganos compatibles con el paciente receptor. El trasplante de


26

rganos procedentes de otros animales (xenotrasplante) da lugar a una gran

cantidad de problemas inmunolgicos y de rechazo. La transgnesis de animales

permitira obtener rganos genticamente idnticos al paciente receptor.

c) Investigacin de enfermedades de origen gnico

Otra aplicacin que se realiza actualmente es en ratones knockout, son animales

a los que se les ha sustituido un gen funcional por un alelo mutante no funcional. EL

caso ms empleado es la inactivacin del gen p53, que provoca el desarrollo de

tumores malignos. Este tipo de experimentos contribuyen al conocimiento de

enfermedades como el cncer y de origen gnico.

d) Produccin de protenas de inters teraputico

Suele utilizarse la leche de animales domsticos como las cabras, cerdas, ovejas

o vacas. Para ello es necesario obtener un animal transgnico que tenga un gen capaz

de expresar en la glndula mamaria la secuencia de la protena de inters

teraputico.

5.3. Plantas transgnicas

La obtencin de plantas transgnicas presenta menores dificultades que la

transgnesis en animales, ya que, entre otras ventajas, existe una especie de

bacteria capaz de transferir, de forma natural, un plsmido a las clulas vegetales.

Se han conseguido plantas transgnicas con fines diferentes;

Resistencia a los insectos

Resistencia a enfermedades microbianas y a herbicidas

Favorecer la conservacin de los frutos durante ms tiempo

Mejorar la calidad nutricional del alimento

Obtener molculas de inters econmico.

La investigacin y el desarrollo de plantas transgnicas han sido realizadas

principalmente por grandes empresas multinacionales que controlan el 60% del

mercado de pesticidas y el 23% del mercado de semillas entre ellas todas las

semillas transgnicas del mundo.

Apuntes 1 Bachillerato IES Torre Almirante. Profesor: Jos Mendoza | TERAPIAS GNICAS.

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Empresas ms importantes Principales plantas transgnicas

Monsanto

DuPont

Syngenta (Novartis-Astra-Zeneca)

Aventis

Pioneer

Bayer AG

Hi-Breed

Soja

Algodn

Maz

Patata

Arroz

Colza

Achicoria

Tomate

Tabaco

Clavel

6. TERAPIAS GNICAS.

La terapia gnica tiene como finalidad conseguir un tratamiento, curacin y

prevencin de enfermedades por medio de la transferencia de material gentico o la

modificacin de la expresin de los genes.

6.1. Objetivos

Actualmente se estn poniendo en marcha programas de investigacin para

aplicar la terapia gnica en muchas enfermedades, entre ellas:

Cncer

Alzheimer

Diabetes

Esclerosis mltiple

Lupus eritematoso, etc.

Apuntes 1 Bachillerato IES Torre Almirante. Profesor: Jos Mendoza | TERAPIAS GNICAS.

28

6.2. Tipos de terapia gnica

Segn al tipo de clulas a las que se aplique, podemos distinguir entre terapia

gnica en clulas somticas y en clulas germinales (gametos, sexuales)

Sobre clulas somticas: SE refiere a la modificacin gentica en

cualquiera de los tejidos de un paciente (cardiacos, pulmonares,

nerviosos, etc). Este tipo de terapia nunca se transmite a la

descendencia.

Sobre clulas germinales: Se encamina a la manipulacin de clulas

precursoras de la lnea germinal o a las clulas embrionarias. Por tanto, su

aplicacin afectara a toda la progenie y no al individuo sobre la que se

realiza.

Hasta ahora la terapia gnica solo es realizada en clulas somticas, ya que la

aplicacin a clulas germinales, al implicar a la descendencia, podra plantear

problemas ticos y sociales; adems, por el momento, la terapia en clulas germinales

no est autorizada en ningn pas del mundo.

6.3. Metodologa

6.3.1. Procedimiento El procedimiento estndar ms utilizado en terapia gnica implica:

I. Identificar el gen alterado

II. Identificar, sintetizar o clonar genes normales

III. Extraer y cultivar in vitro clulas a tratar en el paciente

IV. Introducir mediante vectores en las clulas defectuosas o, en algunos

casos, al paciente de forma directa el gen modificado.

6.3.2. Mtodos La terapia gnica puede seguir varios mtodos:

a) Insertar una copia sana de un gen en la clula del paciente

b) Introducir un gen diseado en laboratorio para que confiera una nueva

propiedad a las clulas. Por ejemplo, la terapia dirigida a la supresin de

clulas especficas, como genes que estimulen la respuesta inmune.

Apuntes 1 Bachillerato IES Torre Almirante. Profesor: Jos Mendoza | BIOSEGURIDAD Y MEDIOAMBIENTE

29

c) Introducir en los tumores genes que codifican protenas txicas contra las

clulas cancergenas o bien provocar una respuesta enrgica del sistema

inmune.

6.3.3. Tcnicas Las tcnicas utilizadas en terapia gnica para introducir el material gentico

con los vectores seleccionados son las siguientes:

a) Terapia en vitro: Se extraen las clulas del paciente afectadas por genes

defectuosos, se cultivan y se les introduce el gen normal, para

posteriormente reincorporarlas al organismo. Es utilizada en terapias con

clulas sanguneas, pero su duracin es limitada, por lo que se est

intentando utilizar clulas madre existentes en la mdula sea.

b) Terapia in vivo: Se trata de introducir con vectores los genes sanos que

circulan por la sangre e interaccionan solamente con clulas diana que poseen

receptores especficos. Una vez fijados, transfieren su contenido a dichas

clulas, donde se ejerce su accin teraputica. Un caso particular de este

tipo de terapia es la terapia in situ, en la que los genes normales con

vectores apropiados se introducen directamente en los tejidos donde los

genes estn defectuosos. Algunos protocolos que aplican este tipo de

terapia se han dirigido a la lucha contra tumores cerebrales.

7. BIOSEGURIDAD Y MEDIOAMBIENTE

7.1. Definicin de bioseguridad medio-ambiental

Podramos definir bioseguridad medio-ambiental como la aplicacin de

conocimientos, tcnicas y equipamientos para preservar a los seres vivos y en

general al medio ambiente de la exposivcin a agentes potencialmente infecciosos o

considerados de riesgo biolgico.

El desarrollo de la biotecnologa debe de ir aparejado de un desarrollo en la

seguridad en el manejo, uso y transferencia de los organismos modificados

genticamente (OGM). La ingeniera gentica, y su aplicacin para la obtencin de

estos organismos destinados a la alimentacin, ha suscitado desde finales del siglo

pasado una fuerte controversia, canalizada a travs de numerosas organizaciones

Apuntes 1 Bachillerato IES Torre Almirante. Profesor: Jos Mendoza | BIOSEGURIDAD Y MEDIOAMBIENTE

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ecologistas y defensoras del medio ambiente. Existe un debate mundial sobre este

tema de la seguridad de las cosechas de plantas GM y de los productos derivados de

ellas destinados al consumo.

7.2. El impacto medioambiental de la biotecnologa

Una de las razones expuestas por las asociaciones ecologistas es el fuerte

impacto que se cree pueden producir en el medio ambiente y en el libre comercio en

los pases ms pobres del mundo al aumentar su dependencia de los pases ricos.

El 20 de Enero de 2000, 130 pases, acordaron en Cartagena el Protocolo sobre

Seguridad de la Biotecnologa del Convenio sobre la Diversidad Biolgica, que les da

derecho, atendiendo al principio de precaucin, a rechazar las importaciones de

transgnicos; este protocolo fue acordado con la oposicin de pases como EEUU y

Canad, que se encuentran entre los mayores productores de transgnicos.

El objetivo del llamado Protocolo sobre Bioseguridad es contribuir a garantizar

un nivel adecuado de proteccin en la esfera de la transferencia, manipulacin y

utilizacin seguras de los organismos vivos modificados resultantes de la

biotecnologa moderna que puedan tener efectos adversos para la conservacin y la

utilizacin sostenible de la diversidad biolgica, teniendo en cuenta los riesgos para

la salud humana, y centrndose concretamente en los movimientos transfronterizos.

Este protocolo insta a las partes que lo suscriben a velar por que el desarrollo,

la manipulacin, el transporte, la utilizacin, la transferencia y la liberacin de

cualquier organismo vivo modificado se realice de forma que se eviten o se reduzcan

los riesgos para la biodiversidad, incluyendo los riesgos para la salud humana.

Uno de los controles eficientes en el uso de alimentos transgnicos es el

etiquetado correcto de los alimentos. En 2004 entr en vigor una normativa que

obliga a indicar en los envases los productos que contiene OGM o ingredientes que

hayan sido elaborados a partir de ellos. Una excepcin a lo anterior se encuentra en

el caso de alimentos procedentes de fermentacin con microorganismos

transgnicos, como el queso elaborado con enzimas procedentes de estos organismos

siempre que estos no figuren como producto final.

Apuntes 1 Bachillerato IES Torre Almirante. Profesor: Jos Mendoza | ASPECTOS TICOS Y SOCIALES DE LAS NUEVAS TECNOLOGAS

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8. ASPECTOS TICOS Y SOCIALES DE LAS NUEVAS TECNOLOGAS

Para algunos cientficos son tres las reas que estn generando diferentes

niveles de discusin y debate en la poblacin:

Riesgos potenciales del uso de alimentos transgnicos o productos

biofarmacuticos en salud

Desequilibrio ecolgico y riesgos en el medio ambiente

Objetivos eugensicos en la reproduccin humana mediante el diseo de

mejoras en las capacidades y potenciales humanos

8.1. Definicin de la biotica

La reflexin a estas reas de discusin social se debe de realizar bajo el marco

de la biotica.

La biotica se define como la disciplina que estudia de manera sistemtica la

conducta humana en el rea de las ciencias de la vida y de la atencin a la salud. El

desarrollo de la biotica se ha incrementado con las nuevas tcnicas de reproduccin

asistida, la prolongacin de la vida en el estado de coma, la eutanasia, el trasplante

de rganos, los ensayos clnicos en humanos, la ingeniera gentica y la clonacin de

mamferos.

8.2. Aspectos positivos que exigen el desarrollo de la tecnologa

El desarrollo de la biotecnologa permitir en un futuro cercano resolver los problemas de malnutricin, el cncer, algunas enfermedades infecciosas, el aumento de la poblacin, el cambio climtico, la disminucin de las tierras agrcolas, la disponibilidad y el costo de la energa, el aumento de productos txicos y la polucin.

En la ltima dcada la manipulacin de organismos ha alcanzado niveles insospechados de eficacia y beneficios a la sociedad. Su uso adecuado permitir una considerable mejora de la calidad de vida.

8.3. Problemas ticos

Sin embargo, ante estos aspectos positivos del desarrollo de la biotecnologa, no debemos de olvidar el creciente nmero de crticas que han surgido en torno al monopolio cientfico y la competitividad por el control de la biotecnologa moderna, y el grave problema tico a escala mundial que lleva aparejado, consistente en la aparicin de una nueva frmula de colonialismo: el neocolonialismo cientfico y tcnico. Como consecuencia de la sofisticacin, cada vez ms compleja de las

Apuntes 1 Bachillerato IES Torre Almirante. Profesor: Jos Mendoza | BIBLIOGRAFA

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tcnicas moleculares y su costo econmico creciente, los pases ms o menos industrializados se distancian cada vez ms unos de otros, de tal forma que puede llegar el momento en que toda la tecnologa molecular de vanguardia quede en poder de unos pocos pases.

Adems, se debe destacar que entre importantes fines econmicos derivados de la moderna tecnologa gentica est la posibilidad de patentar los genes o las aplicaciones mdicas de estos nuevos hallazgos. El desarrollo de nuevos frmacos basados en la informacin derivada del genoma abre, un nuevo espacio donde los conceptos bioticos debern aportar luz o lmites a la hora de regular el posible conflicto entre los beneficios a la humanidad y los intereses privados de empresas o grupos comerciales.

Como conclusin debemos de considerar que existen muchos intereses econmicos por parte de empresas que someten a los legisladores y polticos a presiones. Adems la legislacin difiere mucho de un pas a otro de manera que esto provoca una competencia internacional, de manera que aquellos estados ms permisivos atraigan a fuertes inversores en ingeniera gentica, donde no se impongan lmites.

9. BIBLIOGRAFA LEHNINGER, A. L. (1994): Bioqumica: las bases moleculares de la estructura

y la funcin celular. Barcelona: Omega. ALBERTS, B. y col. (2004): Biologa molecular de la clula. Barcelona: Omega. Willian H. Elliott, 2001. Bioqumica y Biologa molecular. Ed. Ariel STRAYER, 2007. Bioqumica, Ed. Revert. WATSON, 2002. Pasin por el ADN.ED. Critica. LUIS DE SEBASTIAN, 2009. Un planeta de gordos y hambrientos, Ed.

Ariel. LACADENA, J.R., 2003. Gentica y biotica. Ed. Universidad Pontificia de

Comillas.

10. Pginas webs

Es.wikipedia.org www.biologia.edu.ar www.maph49.galeon.com/arn/tctlpreu.html www.youtube.com/watch?v=LdIkq6ecQGw

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