8. ingenieria genética y transgenicos 2011-2012.ppt...

Universidad de CádizUniversidad de Cádiz Aula de MayoresAula de Mayores

P T ó i11..-- LaLa herenciaherencia dede loslos seresseres vivosvivos.. BaseBase genéticagenética dede lala herenciaherencia.. DogmaDogma

Programa Teórico

centralcentral dede lala BiologíaBiología MolecularMolecular.. HerenciaHerencia dede loslos caracterescaracteres:: MendelismoMendelismo..22..-- GenéticaGenética yy evoluciónevolución.. EvoluciónEvolución dede laslas especiesespecies:: DarwinismoDarwinismo.. DiversidadDiversidad

dede laslas especiesespecies yy poblacionespoblaciones ConservaciónConservación dede loslos recursosrecursos genéticosgenéticosdede laslas especiesespecies yy poblacionespoblaciones.. ConservaciónConservación dede loslos recursosrecursos genéticosgenéticos..33..-- GenesGenes yy conductaconducta.. ¿Heredado¿Heredado oo adquirido?adquirido? InteracciónInteracción genotipogenotipo--

ambienteambiente.. GenéticaGenética deldel comportamientocomportamiento..44..-- GenéticaGenética yy saludsalud.. EnfermedadesEnfermedades concon basebase genéticagenética.. TerapiaTerapia génicagénica yy

FarmacogenéticaFarmacogenética..55 -- CélulasCélulas madremadre AplicacionesAplicaciones dede laslas célulascélulas madremadre ObtenciónObtención dede célulascélulas55..-- CélulasCélulas madremadre.. AplicacionesAplicaciones dede laslas célulascélulas madremadre.. ObtenciónObtención dede célulascélulas

madremadre.. ClonaciónClonación terapéuticaterapéutica.. CélulasCélulas madremadre yy cáncercáncer..66..-- IngenieríaIngeniería genéticagenética yy biotecnologíabiotecnología.. TécnicasTécnicas dede ingenieríaingeniería genéticagenética..

ProyectoProyecto genomagenoma humanohumano.. BiotecnologíaBiotecnología yy mediomedio ambienteambiente..77..-- IngenieríaIngeniería genéticagenética:: OrganismosOrganismos transgénicostransgénicos.. MetodologíaMetodología..

AplicacionesAplicaciones AlimentosAlimentos transgénicostransgénicos PolémicaPolémicaAplicacionesAplicaciones.. AlimentosAlimentos transgénicostransgénicos.. PolémicaPolémica..

Organismos modificados genéticamente


Organismos modificados genéticamente

Surge en los años 70Surge en los años 70.

Consiste en la transferencia de ADN de una especie a otra.

Bacterias: insulina, transferrina…etc.

Levaduras: vacunas hepatitis A y B…

Plantas: resistentes a herbicidas, con vitaminas…etc.

Animales: estudio de enfermedades (cáncer y otras), biorreactores de

proteínas de interés biomédico, crecimiento, resistencia al frío, medio

ambiente…

Í


METODOLOGÍA

Transferencia genética en animales y vegetales

1.- Preparación de una construcción génica

2.- Introducción de la construcción

3.- Detección del transgeng


ÍMETODOLOGÍA


1.- Preparación de una construcción génica

ADN recombinante

Secuencia promotora Gen de interés+


ÍMETODOLOGÍA


2.- Introducción de la construcción

Microinyección Electroporación Bombardeo de partículas


ÍMETODOLOGÍA


En caso de animales transgénicos

Gen de interés

Inyección en óvulo f d dfecundado

Desarrollo del organismo hasta adulto


ÍMETODOLOGÍA


Otros métodos


METODOLOGÍAT f i éti i l t lTransferencia genética en animales y vegetales

3.- Detección del transgen

+

Gen de proteína fluorescenteGen de interés: Hormona decrecimiento, resistencia a

f d d i li tenfermedades, insulina…etc.

Permite detectar queparte del organismoparte del organismolleva el transgen


Animales transgénicos para…

Investigación: cáncer (ratones KO)Mejora de crecimientoResistencia a enfermedadesResistencia al fríoResistencia al fríoControl de la reproducciónBiosensoresBiorreactores



Investigación: cáncer (ratones KO)



Mejora de crecimiento

Resistencia a enfermedades



Ovejas productoras de lana de mayor calidad



Cerdos más magros



Biosensores



Ventajas:- Altas cantidades:2-4 litros de leche diaria

Biorreactores

- Algunos productos: hasta 60mg/ml (∼200mg/dia)- Fácil acceso

Económico- Económico

Ejemplos:- Lactoferrina humana (antimicrobiano)- Activador tisular del plasminógeno humano (disolución de coágulos)(disolución de coágulos)- Enzima α-1-antitripsina humana (α1ATh) (antiinflamatorio)- Enfisema hereditario - El factor IX antihemofílico humano ...etc.


HISTORIA DE LOS ALIMENTOS

1. NACIMIENTO DE LA AGRICULTURA:DOMESTICACIÓN DE VARIEDADES (10.000 a. C.)

2. LA REVOLUCIÓN VERDE:MECANIZACIÓN, PESTICIDAS Y ABONOS (s XIX-50s)( )

1000-2000 l leche/año -------10000 l vaca/año2000 kg/Ha ------------9000 kg/ha

3. II REVOLUCIÓN VERDE: ¿¿¿TRANSGÉNICOS???


ALIMENTOS MODERNOS: COMIDA BASURA

1. Altamente refinados, sin fibra, bajos en minerales, vitaminas, etc... Pero muy energéticos.

2. Ricos en grasas saturadas.

3. Contienen gran cantidad de aditivos: colorantes, conservantes, antioxidantes, edulcorantes, etc.

4. Pueden contener residuos tóxicos: pesticidas, hormonas, anabolizantes, metales pesados, etc.

5. Agravantes para enfermedades como la obesidad, las enfermedades del corazón, la diabetes del tipo II, las caries, celulitis, etc.


SUPERFICIE MUNDIAL DE CULTIVOS TRANSGÉNICOS: 13 países mega-productores detransgénicos(2007)(2007).


CULTIVOS TRANSGÉNICOS MÁS COMUNES

160 140

120

140

100

hect

área

s 72

60

80

illon

es d

e

34

20

40

M 3425

0

20

SOJA MAÍZ ALGONDÓN COLZA

36%7% 16% 11%


DISTRIBUCIÓN DE LA SUPERFICIE DE TRANSGÉNICOS TOTAL

6%

59%23%

12%6%

SOJAMAÍZALGONDÓNCOLZACOLZA

DISTRIBUCIÓN DE LA SUPERFICIE DE TRANSGÉNICOS SEGÚN CARACTER

19%

7%TOLERANCIA AHERBICIDAS

74%

19% HERBICIDASRESISTENCIA AINSECTOSAMBAS


MODIFICACIONES GENÉTICAS EN PLANTAS APROBADAS EN EUROPA


CULTIVOS TRANSGÉNICOS ALIMENTARIOS EN ESPAÑA

Mapa de los ensayos experimentales con transgénicos en p y p gEspaña 2011


CULTIVOS TRANSGÉNICOS ALIMENTARIOS EN ESPAÑA


OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS


OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS: PLÁSMIDO Ti

Transgen de la bacteria a la planta

Infecta a la planta


OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS: PLÁSMIDO Ti


OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS: BOMBARDEO DE PARTÍCULAS RECUBIERTAS DE ADNRECUBIERTAS DE ADN


Ventajas de las plantas transgénicas frente a técnicas convencionales de mejora

Mejora Clásica Mejora Ing. Genética1.- Es necesario buscar una plantadonante que tenga una propiedadde interés (p.e. resistencia) y que

1.- Los genes que se introducenpueden provenir de cualquier otrodonante, no necesariamente de una

.pueda hibridar con la que queremosmejorar.

variedad que pueda cruzarse con laque queremos mejorar.

2.- La nueva variedad puede 2.- Sólo se introduce un solo genpcontener más de 100 genesadicionales del donante después delproceso de hibridación llevado a

gnuevo, por lo que el resto delgenoma de la planta se preservaintacto en las siguientesp

cabo en varias generaciones.g

generaciones.3.- El proceso de mejora es lento, senecesitan 6-8 generaciones para

3.- El proceso de mejora es muchomás rápido.necesitan 6 8 generaciones para

mejorar por hibridación.más rápido.


Aplicaciones de la Ingeniería Genética en plantas

http://www.elmundo.es/elmundo/2009/04/27/ciencia/1240855412.html



Bt Bt Bt

Bt: Toxina letal para insectos. Existe en una bacteria (Bacillus thuringiensis)

Aplicaciones de la Ingeniería Genética en plantas: Tomates transgénicos para t d ió


retrasar su maduración

Transg.No-Transg. Transg.No-Transg.

TN T TN TTransg.No-Transg. Transg.No-Transg.


Casos polémicos de transgénicos

1. Patatas transgénicas2. Mariposas monarca


Riesgos para la salud de los transgénicos

Al iAlérgenos conocidos Etiquetado

AlergiasAlérgenos no conocidos

Comparación de secuenciasResistencia a enzimas digestivasConcentración de la sustancia

Resistencia a antibióticos

Mayor nivel de residuos tóxicos

Mutación Transferencia horizontal a bacterias

Plantas resistentes Más cantidad de Mayor nivel de residuos tóxicos

Peligros en la ingesta de los transgénicos

a herbicidas herbicida en la planta


Riesgos para el medio ambiente

Pérdida de biodiversidadContaminación genéticaRiesgos Aumento de la utilización de pesticidasEnvenenamiento de la vida salvaje

Riesgos


Temores sobre los transgénicos

1.- AGRESIÓN INDISCRIMINADAcontra los organismos del entornoa causa de los insecticidasintegrados en muchos cultivos

2.- MALEZAS RESISTENTES. Losgenes que confieren a las plantassu resistencia a parásitos oherbicidas, acabarán llegando a la

3.- FRACASO DE LOS CULTIVOSTRANSGÉNICOS porque losinsectos parásitos y las malashierbas se tornarán inmunes a losintegrados en muchos cultivos

transgénicos.herbicidas, acabarán llegando a lamaleza y crearán malas hierbasdotadas de estos caracteres.

hierbas se tornarán inmunes a losinsecticidas integrados en la plantay a los herbicidas fumigados ensembrados transgénicos.

Según la investigación: Según la investigación: Según la investigación: No existenLos estudios de laboratorio indicanque algunos insectos no diana,como la mariposa monarca,podrían resultar dañados, pero losestudios de campo sugieren que

NO SE HAN ENCONTRADO talesmalas hierbas, salvo casosanecdóticos. Como el polen de lasplantas transgénicas puede, aveces fecundar a especies

fracasos documentados, aunqueNO SE EXCLUYE la posibilidad.

estudios de campo sugieren queTAL RIESGO ES PEQUEÑO.

veces, fecundar a especiessilvestres de la misma familia, nose deben cultivar las transgénicasCERCA de éstas.

La investigación permite solucionar los problemas que vayan i d l d d ll d t é isurgiendo en el proceso de desarrollo de transgénicos


EVALUACIÓN DEL RIESGO EN LOS ALIMENTOS TRANSGÉNICOS

A áli i lá iAnálisis clásicos:SalmonellaClostridiumFallos detectados:

Bacteria manipulada para producir un suplemento alimentario a base detriptófano y que sintetizaba también una sustancia tóxica que causótriptófano y que sintetizaba también una sustancia tóxica que causómiles de enfermos y casi 50 muertos en Japón.

Soluciones:Soluciones:Etiquetado de alimentos transgénicos.Análisis individualizados de los alimentos.


EL PRINCIPIO DE EQUIVALENCIA SUSTANCIAL

INTRODUCIDO POR LA OCDEINTRODUCIDO POR LA OCDE:

Significa que los nuevos alimentos transgénicos equivalentes a susg q g qcontrapartes naturales no necesitan más evaluaciones de lasrutinarias.

PROBLEMA:

Determinar que el transgénico y el natural son sustancialmenteDeterminar que el transgénico y el natural son sustancialmenteequivalentes.


ANÁLISIS DE TRANSGÉNICOS

PRUEBAS IN VITROPRUEBAS IN VITRO:Comparan los macronutrientes y otros elementos, pero no analizansustancias minoritarias, ni detectan la aparición de alérgenos otoxinas.Pruebas de ADN.

PRUEBAS IN VIVO:Se utilizan animales a los que se suministran y determinan gananciade peso tasa de conversión de alimento etc pero la extrapolación ade peso, tasa de conversión de alimento, etc., pero la extrapolación ahumanos no es fiable.


ANÁLISIS DE TRANSGÉNICOS

PARA DETERMINAR LA NO EXISTENCIA DE TOXINAS NIPARA DETERMINAR LA NO EXISTENCIA DE TOXINAS NIALERGENOS: Pruebas en humanos durante 3-5 años antes decomercializar.


IMPLICACIONES LEGALES, DE SEGURIDAD Y SOCIALES

H i l é i ?¿Hay que etiquetar los transgénicos?

Las compañías se niegan porque son “sustancialmenteLas compañías se niegan porque son sustancialmenteequivalentes”.

LA AUSENCIA DE ETIQUETA:

1 El consumidor no puede elegir1. El consumidor no puede elegir.2. Sería difícil rastrear algún problema en los transgénicos.

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