4.4 BIOETICA Y REVOLUCIÓN BIOTECNOLOGÍCA

4.4. BIOETICA Y REVOLUCION BIOTECNOLOGICA

 

La biotecnología es la tecnología basada en la biología, especialmente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina. Se desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión en la farmacia, la medicina, la microbiología, la ciencia de los alimentos, la minería y la agricultura entre otros campos.

Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Károly Ereki, en 1919, quien la introdujo en su libro Biotecnología en la producción cárnica y láctea de una gran explotación agropecuaria.^[]

Según el Convenio sobre Diversidad Biológica de 1992, la biotecnología podría definirse como "toda aplicación tecnológica que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación de productos o procesos para usos específicos".^[[]

El Protocolo de Cartagena sobre Seguridad de la Biotecnología del Convenio sobre la Diversidad Biológica ^[    define la biotecnología moderna como la aplicación de:

• Técnicas in vitro de ácido nucleico, incluidos el ácido desoxirribonucleico (ADN) recombinante y la inyección directa de ácido nucleico en células u orgánulos.

 

• La fusión de células más allá de la familia taxonómica que superan las barreras fisiológicas naturales de la reproducción o de la recombinación y que no son técnicas utilizadas en la reproducción y selección tradicional.

4.3 LEGISLACIÓN

4.3. LEGISLACIÓN

Acuerdos internacionales y regulación en México sobre el uso de los OGMs

Ley de Bioseguridad de Organismos Genéticamente Modificados (LBOGM)

 

En México, el Congreso de la Unión con el apoyo del Comité de Biotecnología de la Academia Mexicana de Ciencias, en cumplimiento con compromisos internacionales adquiridos, después de un proceso de consulta, discusión y revisión que tuvo una duración de tres años,  emitió la Ley de Bioseguridad de Organismos Genéticamente Modificados (LBOGM). El objetivo es garantizar la protección de la salud humana, del medio ambiente, la diversidad biológica y de la sanidad animal, vegetal y acuícola, de actividades con OGMs. Entre los elementos que contiene se encuentran:

n  Definición de los principios y política de bioseguridad -como la evaluación caso por caso y paso por paso, con base en conocimiento científico;

n  Determinación de competencias de diferentes dependencias gubernamentales;

n  Establecimiento de las bases para el funcionamiento de la Comisión Intersecretarial de Bioseguridad de Organismos Genéticamente Modificados (CIBIOGEM);

n  Establecimiento de regímenes para el manejo de OGMs (permisos, avisos y autorizaciones),

n  Bases para el establecimiento del Sistema Nacional de Información sobre Bioseguridad y el Registro Nacional de Bioseguridad de OGMs;

n  Determinación de áreas geográficas libres de OGMs.

n  Definición de las bases para establecimiento de Normas en materia de bioseguridad;

n  Establecimiento de las medidas de control y sanciones;

n  Definición de los mecanismos para la participación pública,

n  Acceso a la información y la participación social a través del Consejo Consultivo Mixto de la CIBIOGEM;

n  Definición de instrumentos de fomento a la investigación científica y tecnológica en materia de bioseguridad y biotecnología, entre los más importantes.

4.2.5.2 ANIMALES TRANGÉNICOS

4.2.5.2. ANIMALES TRANSGÉNICOS

 

Son aquellos que poseen un gen que no les pertenece La forma más sencilla para generar un animal transgénico es la que involucra el aislamiento del gen que se quiere introducir (al que llamaremos transgén), su clonación y manipulación para que pueda ser expresado por el organismo blanco, y su inserción en el organismo. Para lograr que todas las células del organismo expresen este nuevo gen, incorporamos dicho gen en un embrión en estadio de cigoto. Una vez seguros que el embrión incorporó el transgén, implantamos el embrión en un animal receptivo, que actúa como madre (en un procedimiento similar al de fertilización in vitro.

¿Cómo se modifica genéticamente un animal?

Para modificarlos genéticamente se introduce o modifica un gen específico en el animal. Por ejemplo en el caso del mono “Andi” o el cerdito NT-2 se les ha introducido un gen ajeno a su especie. Modificando, por tanto, un cromosoma determinado y por lo tanto la célula en si. fig.1.. Esta célula en el caso de que sea una célula sexual, óvulo, cuando ese animal se reproduza, en la célula al unir su material genético con el del macho mantendrá esa información pero no es seguro que se manifieste, este tipo de reproducción en las células se denomina meiosis.fig.2.

En canvio cuando se modifica el material genético de cualquier otra célula que sufra una división, el material genético (cromosomas), se duplicará antes de la división celular de manera que cada una de las nuevas células tiene la misma cantidad de cromosomas que la original. (mitosis)

¿Para que se modifican genéticamente?

Hoy en día se modifican genéticamente animales y plantas, estas últimas ya comercializadas y supuestamente menos peligrosas.

En cuanto a los animales se experimenta sobretodo con ratones, ratas, conejos, peces y cerods entre otros.

Los objetivos de los científicos entre otros son:

• Mejorar la resistencia a según que enfermedades

• Augmentar el crecimiento, esto último empleado en peces como el salmón o las carpas consiguiendo crecimientos de hasta el 105%.

• Destruir especies perjudiciales para el ser humano o su entorno, un ejemplo es que se pretende utilizar un gen de la medusa que activa un mecanismo de destrucción para combatir las plagas de polillas que atacan a los cultivos de algodón. Esto pretenden llevarlo a cabo liberando 3.600 polillas transgénicas en un campo experimental de EEUU con el fin de que se mezclen con las naturales y directamente se autoexterminen.
• En otros casos la simple experimentación como es el caso del mono `Andi', al que han introducido un gen que produce una proteina que brilla bajo la luz fluorescente simplemente para demostrar que es posible realizar la transferencia de genes a un animal “casi” superior o el caso del ceridto NT-2 al qual le han introducido este mismo gen haciendo que su hocico y sus pezuñas brillen.

4.2.5.1 PLANTAS TRANSGÉNICAS

4.2.5.1. PLANTAS TRANSGÉNICAS

 

Las plantas transgénicas contienen uno o más genes que han sido insertados en forma artificial en lugar de que la planta los adquiera mediante la polinización.

La secuencia génica insertada (llamada el transgen) puede provenir de otra planta no emparentada o de una especie por completo diferente: por ejemplo, el maíz Bt, que produce su propio insecticida, contiene un gen de una bacteria. Las plantas que tienen transgenes a menudo son llamadas genéticamente modificadas o cultivos GM, si bien en realidad todos los cultivos han sido genéticamente modificados con respecto a su estado silvestre original mediante la domesticación, la selección y el mejoramiento controlado a través de períodos prolongados.

4.2.5. TECNOLOGÍA DE ADN RECOMBINANTE EN LA AGRICULTURA

4.2.5. TECNOLOGÍA DE ADN RECOMBINANTE EN LA AGRICULTURA

 

En agricultura, se usa para impartir características favorables a la planta para incrementar su rendimiento y mejorar su contenido nutricional.

La tecnología del ADN recombinante requiere el uso de Tijeras moleculares denominadas enzimas de restricción, que cortan el ADN en secuencias específicas. El gen seccionado es luego insertado dentro de una pieza circular de ADN bacterial denominado plasmidas. La plasmida es luego reinsertada dentro de la célula bacterial. Cuando la bacteria se multiplica, las plasmidas se multiplican también, creando muchas copias del gen.

4.2.4 VECTORES DE CLONACIÓN

4.2.4. VECTORES DE CLONACIÓN

Los vectores de clonación son moléculas transportadoras que transfieren y replican fragmentos de ADN que llevan insertados mediante técnicas de ADN recombinante. Para que sirva de vector, una molécula debe ser capaz de replicarse junto con el fragmento de ADN que transporta. También tiene que tener secuencias de reconocimiento que permitan la inserción del fragmento de ADN a clonar.

Para insertar un fragmento de ADN al vector, se utiliza una enzima de restricción, y se mezcla con fragmentos de ADN producidos con la misma enzima.

Los vectores que transportan un fragmento insertado se denominan vectores recombinantes

Tipos de vectores

Hay muchos vectores de clonación, que difieren en la especificidad de la célula huésped, el tamaño de los insertos que pueden transportar y en características como el número de copias que producen y el número y tipo de genes marcadores que contienen, entre otras.

Plásmidos

Los plásmidos fueron los primeros vectores que se desarrollaron, y aún son ampliamente usados. Estos vectores proceden de moléculas de ADN de doble cadena extracromosómicas que se encuentran de manera natural y que se replican autónomamente dentro de las células bacterianas.

pUC18

Es un plásmido muy utilizado, ya que presenta unas características que son muy beneficiosas:

- Es pequeño, de modo que puede transportar fragmentos de ADN relativamente grandes (de unos 10.000 pares de bases).

- Tiene un origen de replicación y puede producir hasta 500 copias de los fragmentos de ADN insertado por célula.

- Se ha modificado para que presente muchas secuencias de reconocimiento para enzimas de restricción que se han agrupado en una región denominada polylinker o multiple cloning site.

- Permite la identificación sencilla de los plásmidos recombinantes, ya que contiene un fragmento del gen bacteriano lacZ que produce colonias de color azul. Si se inserta un fragmento de ADN en el polylinker, se inactiva este gen, y da lugar a colonias de color blanco.

Bacteriófago lambda

El genoma del fago lambda se ha cartografiado y secuenciado completamente. Para ser utilizado de vector, el tercio central de su cromosoma puede ser reemplazado por ADN foráneo, sin que ello afecte a la capacidad del fago de infectar células y formar cápsides.

Para clonar ADN utilizando este vector, se purifica el ADN del fago y se corta con una enzima de restricción, con la misma enzima de restricción cortamos el fragmento de ADN de interés y los unimos con una ADN ligasa. Los vectores lambda recombinantes se empaquetan in vitro en las cápsides proteicas del fago, y se introducen en células huesped bacterianas. Dentro de las bacterias, los vectores se replican y forman muchas copias del fago infectivo, llevando todas ellas el fragmento de ADN de interés en la clonación. Los vectores fágicos pueden transportar fragmentos de hasta 20 kb ( kilobases).

Cósmidos

Los cósmidos son vectores hibridos utilizando partes del cromosoma de lambda y de plásmidos. Tienen la secuencia cos del fago lambda, necesaria para el empaquetamiento del ADN del fago dentro de su cubierta proteica, además contienen secuencias plasmídicas necesarias para la replicación y genes de resistencia a antibióticos. Los cósmidos pueden transportar casi 50 kb de ADN insertado.

YAC

Los YAC son cromosomas artificiales de levadura. Un YAC tiene telómeros en sus extremos, un origen de replicación y un centrómero. Estos componentes están unidos a genes marcadores de selección y a un grupo de enzimas de restricción para insertar ADN exógeno.

Estos cromosomas artificiales de levadura permiten clonar grandes trozos de ADN, de 100 a 1000 kb.

BAC

Un BAC es un cromosoma artificial bacteriano, basado en el plásmido de fertilidad ( factor F ) de bacterias.

El factor F es un plásmido que se replica independientemente y que transfiere información genética durante la conjugación bacteriana.

Los BAC pueden transportar insertos de hasta 300 kb.

4.2.3. CLONACION DE GENES

4.2.3. CLONACION DE GENES

Técnica mediante la cual se selecciona un gen que interesa por alguna razón, generalmente porque produce alguna proteína de interés para el hombre (antibióticos, vacunas, proteínas terapéuticas, hormonas, etc.), se introduce en una célula sencilla, normalmente bacteriana o de algún protista sencillo, como las levaduras, y se hace que esa célula se divida muchas veces y que fabrique la proteína que nos interesa; luego se purifica la proteína y se puede distribuir para su uso. Las fases del proceso son las siguientes:

* Obtener del fragmento de ADN que contiene el gen que se quiere clonar.

* Insertar dicho gen en otra molécula de ADN que sirva de transportador (vector), generalmente ADN de virus y bacterias.

* Introducir el vector de clonación con el gen que nos interesa en una célula de otro organismo (célula hospedadora); la célula hospedadora suele ser una célula bacteriana por su sencillez y rapidez de multiplicación.

* Multiplicar la célula hospedadora para obtener muchas copias del gen .