BIOTECNOLOGÍA: ADN RECOMBINANTE Analiza el siguiente fragmento de la entrevista realizada a Lorna Haynes, titular de la Escuela de Ingeniería de Sistemas de la Universidad de los Andes, Mérida, Venezuela y coordinadora de la Red de Acción en Alternativas a Agrotóxicos de Venezuela, sobre los riesgos en el cultivo de transgénicos y algunos de los “mitos” que circulan sobre este controvertido tema, luego, respondan las preguntas. “La agricultura transgénica no es sostenible” ¿Qué es un alimento transgénico? Los “transgénicos” u organismos modificados genéticamente (OMG) son organismos nuevos creados en laboratorio, cuyas características se han alterado mediante la inserción de genes de otras especies, lo cual les aporta nuevas características heredables. ¿Cómo influye un gen extraño en el resto del genoma (de los organismos modificados)? No se sabe. De hecho, no se trata de introducir un solo gen…en adición al gen asociado a la característica que se desea introducir, se introducen otros genes promotores y marcadores. No se puede controlar ni predecir cuántas de estas combinaciones de genes se insertarán, ni donde se ubicarán en los cromosomas, ni si serán estables. Los genes interactúan. Dependiendo de donde “caigan” los transgenes, podrían dar lugar al silenciamiento de otros genes, en cuyo caso no se expresarían ciertas características normales del organismo, o su expresión podría cambiar. ¿Cambiarán las propiedades nutritivas de los alimentos? Según las empresas promotores de los transgénicos, los cultivos transgénicos son “sustancialmente equivalentes” a los cultivos no-transgénicos y afirman que su composición en términos de carbohidratos, aceites y otras sustancias no difiere significativamente entre los dos tipos de cultivos. Todos los cultivos transgénicos producen nuevas proteínas que nunca han sido parte de la alimentación y que pueden causar alergias y otras enfermedades. BBC Mundo, 02 de junio, 2004. http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_3769000/3769945.stm 1. ¿Para qué se crean los alimentos transgénicos? 2. ¿Qué consecuencias le podría traer al organismo transgénico la adición de genes exógenos? 3. ¿Qué peligros para la población humana podría acarrear la producción de alimentos transgénicos? BIOTECNOLOGÍA: ADN RECOMBINANTE Actividad 1: El siguiente esquema muestra la producción de insulina humana a través de la técnica de ADN recombinante. Analiza el esquema y responde las preguntas. Información relevante La biotecnología corresponde al uso de organismos o parte de ellos para obtener un beneficio, utilizando técnicas y procesos que permiten obtener nuevos productos. 1. ¿Por qué el procedimiento del esquema corresponde a una aplicación biotecnológica? Justifica. 2. La técnica utilizada corresponde a la del ADN recombinante. Explica con tus palabras en qué consiste esta técnica. 3. ¿Por qué las bacterias facilitan este tipo de procedimiento? ¿Qué otro organismo utilizarías? 4. ¿Para qué se produce insulina por medio de esta técnica? ¿Qué te parece su impacto en la sociedad? Información relevante En la ingeniería genética se utilizan herramientas moleculares importantes, como las enzimas de restricción, que se encargan de cortar el ADN en sitios específicos; las ligasas, que unen fragmentos de ADN y los vectores, que se encargan de transferir segmentos de ADN desde un organismo a otro. Actividad 2: La terapia génica corresponde a diversas aplicaciones médicas para el tratamiento de enfermedades producidas por una alteración genética. El siguiente esquema muestra la producción de una proteína humana normal a través de la técnica de ADN recombinante. Analiza el esquema y respondan las preguntas. 1. ¿Qué enfermedades se pueden tratar con esta técnica? 2. ¿Qué función cumple el virus en este procedimiento? 3. Un individuo tratado con esta técnica, ¿podría heredar el gen defectuoso a sus hijos? Justifica. Información relevante La terapia génica sustituye el gen defectuoso por uno sano. De esta forma, la producción de la proteína en cuestión será normal, por lo que la terapia génica actúa sobre el origen de una enfermedad para corregirla de forma definitiva. Actividad 3: La técnica del ADN recombinante también se utiliza en la industria alimentaria, por ejemplo, se han creado plantas transgénicas que presentan características deseadas, como ser resistentes a herbicidas e insectos o presentar mayor valor nutricional. El siguiente esquema muestra la producción de una planta transgénica. Analiza el esquema y responde las preguntas. 1. ¿Qué función cumplen las bacterias B thurigiensis y A tumefaciens en el proceso de transgénesis? 2. ¿Qué ventajas supone para el ser humano la creación de plantas resistentes a insectos? 3. ¿En qué otros organismos se puede realizar este tipo de modificaciones genéticas? *El gen “cry” es un gen bacteriano capaz de sintetizar una proteína que actúa como toxina para algunos insectos plaga, pero es inocua para mamíferos, aves y otros insectos. BIOTECNOLOGÍA: CLONACIÓN Actividad 4: La clonación corresponde a una técnica que produce una o varias copias de una molécula, célula u organismo, idénticas al original. En 1997 nació Dolly, el primer mamífero clonado mediante la técnica de transferencia nuclear, la cual consiste en usar el núcleo de una célula embrionaria en desarrollo, el cual porta toda la información genética del organismo, y posteriormente trasplantarlo a un ovocito para que comience la formación del embrión. Analiza el esquema y respondan las preguntas. El diagrama muestra la clonación de la primera oveja: Información relevante Hay dos tipos de clonación, una corresponde a la reproductiva, la cual busca obtener individuos genéticamente idénticos entre sí; la otra es la terapéutica, que busca producir tejidos u órganos para trasplantes. 1. ¿Hay variabilidad genética en el proceso de clonación? 2. ¿Cuál es el beneficio de esta técnica para el ser humano? 3. ¿Qué otros animales crees que han sido clonados? 4. ¿Cómo es posible crear un individuo completo sólo con ADN nuclear de 1 célula somática? 5. ¿Qué opinas de que esto se aplique a humanos? Actividad 5 (10 min): Observa los siguientes videos de youtube y responde planteando tu punto de vista. 1. https://youtu.be/DIPiGDUg_Bk “Ingeniería Genética: adiós a la selección natural” 2. https://youtu.be/ZoE-G7YPvZQ “CRISPR: así se editan los genes | Materia” Respecto al primer video: ¿Qué piensas acerca de la ingeniería genética si la proyectamos a largo plazo? Fundamenta considerando el punto de tu interés. ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ¿Qué importancia ha tenido la selección natural como la conocemos durante los millones de años que lleva actuando sobre todas las especies del planeta, inclusive el humano? ___________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ ¿Cómo ves el estatus económico de la población humana respecto al avance en ingeniería genética? ¿estamos preparados como sociedad para lo que demuestra el video? ___________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ Respecto al segundo video: ¿Cómo se logra aplicar la CRISPR/Cas9 tan eficientemente para ingeniería genética? ___________________________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ ¿Dónde está el límite de lo permitido por lo ético respecto al uso de tijeras moleculares? __________________________________________________________________________________ ¿Qué utilidades le darías a la CRISPR/Cas9 si de ti dependiera? __________________________________________________________________________________ Evaluación (10 min): Evalúa la siguiente noticia y plantea tu postura considerando las controversias trabajadas. Terapia génica para tratar el alcoholismo La terapia génica puede ayudar a solucionar el alcoholismo, si un grupo de investigadores del Instituto Milenio de Dinámica Celular y Biotecnología de la Universidad de Chile tiene éxito en su búsqueda de una vacuna contra esta adicción. Estudiaron una mutación, que afecta a parte de la población asiática, que impide que se produzca la enzima aldehído deshidrogenasa (DH), encargada de metabolizar el alcohol, lo que desencadena que sus derivados se acumulen en el organismo generando una serie de molestos síntomas. Los investigadores emplearon un virus como vector para ingresar una molécula que evita la transcripción del gen que codifica la enzima DH en ratas, y observaron efectos de intoxicación y disminución del consumo de alcohol en estos animales entre un 50 % y un 60 %. El próximo paso de este proyecto es intentar aplicar exitosamente, en humanos, el procedimiento desarrollado en ratas. ¿Qué opinas de este tratamiento a nivel social? ___________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ ¿Considerando que muchas veces un alcohólico no se considera enfermo, crees que este tratamiento debería ser opcional u obligatorio? ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ¿Podría tener efectos secundarios este tratamiento? ¿Cómo se abordarían desde el punto de vista ético? ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________
