modificación genética de embriones...

BIOGROWTHRevista chilena sobre biotenología

Alimentos Transgénicos: ¿Un beneficio o un peligro?

El ARN y sus características

15 de Marzo del 2019, Santiago de ChileEdición Especial

Modificación genética de embriones humanos, una realidad

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Modificación genética de embriones humanos

El 25 de noviembre pasado, en diversos medios internacionales, se informaba queun equipo de biotecnólogos, liderado por He Jiankui, modificaron genéticamenteembriones concebidos in vitro, en pruebas de fertilidad, para que fueran resistentesal VIH, al cólera y a la viruela.

De estos expertimentos nacie-ron dos niñas gemelas, Lulu y

Nana, quienes presentaban una mo-dificación en el gen CCR5, que es elresponsable de codificar una proteína re-ceptora que interviene en la infección ypropagación del VIH en las células. Esta in-formación fue confirmada por el mismoHe Jiankui, en la Segunda Cumbre Mun-dial sobre la edición genética humana,realizada en Hong Kong.Ante esta información, nacen algunas inte-rrogantes interesantes que trataremos dedilucidar, centrado en la realidad de es-tas. Primero, ¿Como pudieron modificargenéticamente los embriones para confe-

rirles una resistencia a VIH?. Para ello, losinvestigadores aislaron espermatozoides de muestras de los padres, los cuales eranVIH seropositivos, y llevaron a cabo fecun-dación in vitro con óvulos de las madres,las cuales eran VIH negativas. Luego, uti-lizaron la herramienta de edición delgenoma CRISPR, la cual actúa como unas tijeras moleculares capaces de cortarcualquier secuencia de ADN del genoma de forma específica y permitir la inserciónde cambios en la misma; permitiendo así modificar el gen CCR5 en el cigoto yesperaron entre tres y cinco días para que se produjera la modificación genéticaespecífica.

Inseminación artificial de un

óvulo.

Segundo, ¿Que consecuencias tiene modi-ficar uno o varios genes?. La modificacióngenética en embriones humanos, pue-de producir ventajas selectivas, como lo esconferir una resistencia a una determi-nada enfermedad (VIH) pero numerososproblemas. Entre ellos, se encuentran el mosaicismo, el cual es un término paradescribir la presencia de más de un tipo de célula en una persona, en otraspalabras, una persona puede tener algu-nas de las células de su cuerpo con 46cromosomas, mientras que otras cé-lulas de su cuerpo pueden tener 47cromosomas; siendo un ejemplo de mo-

saicismo, el síndrome de Down. Otroproblema, son los conocidos efectos off-tar-get, en los que partes del genoma que noeran el objetivo de la alteración pueden ha-ber sido modificadas, lo que llevaría aconsecuencias imprevisibles.Por último, ¿Es éticamente correcto reali-zar una modificación genética?. Quizás esel ámbito más complejo de analizar, el tema más comentado y amplio de discutir,puesto que el hecho de modificar un gen en un embrión es un avance tecnológicoinmenso pero este conlleva sus desven-tajas, limitaciones y conflictos legales.

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Además, se deben tener muchas prue-bas clínicas y respaldos de que estosprocedimientos no afectan la seguridad de los embriones, ni generan un impactomayor a estos; lo cual en este caso par-ticular, hasta el dia de hoy, no se hanpresentado datos claros ni confir-maciones oficiales de este trabajo.En fin, estas noticias generan un deba-te y una inquietud por los alcances y límitesde las técnicas biotecnológicas, las cua-les creemos son una herramienta

fundamental en todos los recursos natura-les existentes y deben ser utilizados concriterio y ética. Por lo que, es necesario rea-lizar un debate público antes de llevar acabo modificaciones genéticas en los em-briones, ya que este procedimiento lleva lareproducción a otro nivel sin preceden-tes. ¿Qué piensa usted de la modificacióngenética en humanos? ¿Es ética-mente correcto? ¿Será el futuro de labiotecnología?

Para opinar sobre este tema, dejanos tu comentario al final de la página donde se encuentra la revista.

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Detección de patógeno en el agua mediante virus genética-

mente modificadoLa contaminación microbiológica es responsable de más del 90% de las intoxicaciones y transmisión de enfermedades por el agua.

C ientíficos de la Universidad de Cornell, EE.UU., utilizaron un virus modificado gené-

ticamente para detectar rápidamente la presen-cia de Escherichia coli, la bacteria que causa la enfermedad en el agua utilizada para el consumo.En primera instancia se hizo la modificación exi-tosa en el genoma del virus para que este pu-diera contener genes capaces de identificar el proceso de infección por las bacterias. El virus genéticamente modificado transporta un gen que expresa una enzima similar a la proteína que da brillo a las luciérnagas. Esta enzima se une a un hidrato de carbono (azúcar) de modo que cuan-do el bacteriófago (virus) encuentra la E. coli en el agua, comienza una infección y se produce

la unión. Cuando se libera, la enzima se pega a las fibras de celulosa y comienza a iluminar.“El virus funciona como un indicador. Si la prueba para determinar la presencia de E. coli , el agua no debe ser consumida, ya que indica una posi-ble contaminación “, dijo Sam Nugen, un profesor de ciencia de los alimentos en la Universidad de Cornell, en una entrevista con el Science Daily.De acuerdo con una nueva investigación pu-blicada por la Royal Society of Chemistry, en agosto de 2018, en lugar de enviar mues-tras de agua a los laboratorios y esperar días para obtener resultados, esta nueva prue-ba puede administrarse localmente para obtener respuestas en cuestión de horas.

Virus: Microorganismo compuesto de material ge-nético protegido por un envoltorio proteico, que causa diversas enfermeda-des introduciéndose como parásito en una célula para reproducirse en ella.

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El ARNEl ARN es un polímero de nucleótidos que contiene un azúcar Ribosa (de aquí pro-viene su nombre ácido ribonucleico), un grupo fosfato y una base nitrogena-das que puede variar entre Citosina (C), Guanina (G), Adenina (A) y Uracilo (U).

El ADN contiene la información genética, sin embargo, el ARN se encarga de entender dicha información que po-see la célula, posibilitando la síntesis de proteínas. Además, su cadena de nucleótidos es simple y en la ribo-sa contiene un grupo hidroxilo (-OH) libre en la posición 2´ de su anillo, es por esto que es un muy inestable químicamente.

El Ácido Ribonucleico tiene variadas funciones pueden ser reguladores, tener actividad catalítica y estar implicados en la síntesis de proteínas. ARN mensajero (ARNm): Transmite la información codificante del ADN para la síntesis de proteínas.ARN de transferencia (ARNt): Transporta aminoácidos para la síntesis de proteínas.ARN ribosomal (ARNr): Se encuentra en los Ribosomas para leer el ARNm y catalizar la síntesis de proteínas.ARN pequeño nuclear (snRNA): Implicado en la transformación de pre-ARN a ARNm, listo para su función.

ARNs reguladores que su función se encuentra en el proceso de expresión génica, dichos ARN son: El ARN micro (miARN), El ARN pequeño de inter-ferencia (siARN) y el ARN antisentido (aARN).

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Alimentos Transgénicos: ¿Un beneficio o un peligro?

Los transgénicos han sido motivo de debate en muchas ocasiones, siendomás ético que científico; y por ello algunos prefieren no consumirlos, aunque esto presentaun problema, ya que los productos transgénicos que se pretenden comercializar no estánobligados a poner ningún sello bien visible, por lo que tal vez consumimos un productoOGM sin enterarnos.

Soya transgénica de Brasil

Según la Organización Mun-dial de la Salud (OMS), los

organismos genéticamentemodificados (OGM) son: “or-ganismos en los cuales el ma-terial genético (ADN) ha sidoalterado de un modo artificial ”. Por lo tanto, un transgéni-co se puede definir como unorganismo que ha sido modifi-cado genéticamente, incorpo-rando genes de otras especiesque desarrollan una función especial. Este tipo de modifica-ción se produce habitualmenteen distintos vegetales que son parte de la alimentación hu-mana o de la alimentación deotros animales, con la finalidad de que se vuelvan más resis-tentes a plagas, aumentar suvida útil, reducir o aumentar su contenido en algún nutrien-

te, entre otras características.El presidente del Consejo Direc-tivo de Servicio Internacional de Adquisición de Aplicacionesde Agrobiotecnología (ISAAA), Paul S. Teng afirmó que: “Los cultivos biotecnológicosofrecen enormes ventajas para el medioambiente, la salud de las personas y los animales, ycontribuyen a mejorar las con-diciones socioeconómicas de los agricultores y del público engeneral”. Además, señaló que “La reciente producción de cultivos modificados mediantebiotecnología de última gene-ración, como manzanas y pa-pas que no se deterioran ni sedañan, la piña superdulce en-riquecida con antocianinas, el maíz con mazorcas de mayorbiomasa y altos niveles de

amilosa, y la soya con con-tenido modificado de aceite,combinados con la autoriza-ción para comercializar caña de azúcar resistente a los insectos,permite ofrecer más varie-dad a los consumidores y los productores de alimentos”.En el mundo existe una gran variedad de alimentos transgé-nicos, como el maíz, la canola,la soya, la papaya, la papa, la manzana verde, el zapallo ita-liano, entre otros alimentos. EnChile, los alimentos transgéni-cos que se encuentran actual-mente plantados, considerandola temporada de 2017 - 2018, son los siguientes:Brassica juncea (0,01 hec-táreas), Maiz (7799,78 hec-táreas), Raps (3697,56 hectáreas), Soya (2401,57

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hectáreas), Tomate (0,12 hec-táreas) y Vid (1,00 hectárea).La entidad responsable de es-tablecer las normas y procedi-mientos para la importación yliberación de los alimentos transgénicos, bajo condicio-nes reguladas de bioseguridad (según Res. N°1.523/2001), es el Servicio Agrícola y Ga-nadero (SAG). Dentro de suscompetencias, está el reali-zar un sistema de análisis de riesgo para la liberación con-trolada al medio ambiente de OGM, llevando a cabo un se-guimiento de todos los semi-lleros que tengan OGM en el país, para mantener la com-pleta trazabilidad del material.Entonces, ¿Cuál es el pro-blema de un alimento trans-génico?, si ya existen, son variados, se comercializan y además son regulados. Este radica en que el público de muchos países no confía en ellos, debido al hecho de que provienen de modificaciones genéticas y por ende estos po-drían ser perjudiciales para la salud y para la biodiversidad. La dificultad de esta afirma-

ción es que no hay evidencia científica actual contundente al respecto, aunque es posible indicarlo si no existen las regu-laciones debidas; y para ello, la OMS establece una evalua-ción de inocuidad de los ali-mentos GM que contiene los siguientes aspectos: efectos directos sobre la salud (toxi-cidad), tendencias a provocar una reacción alérgica (alerge-nicidad), componentes espe-cíficos con sospecha de tener propiedades nutricionales o tóxicas, estabilidad del gen in-sertado, efectos nutricionales asociados con la modificación genética, y cualquier efecto no deseado que podría producir-se por la inserción genética. Además, se debe garantizar que los productos transgé-nicos no se puedan hibridar con ninguna especie silvestre en el espacio natural situado. Debido a esto, los transgéni-cos han sido motivo de debate en muchas ocasiones, sien-do más ético que científico; y por ello algunos prefieren no consumirlos, aunque esto presenta un problema, ya que

los productos transgénicos que se pretenden comerciali-zar no están obligados a po-ner ningún sello bien visible, por lo que tal vez consumimos un producto OMG sin enterar-nos. Por lo cual, los alimentos transgénicos son un beneficio para los consumidores y los productores, mientras exista una legislación estricta y se-vera de que estos no generan alguna alteración a la salud y a la biodiversidad, y que no exista una privatización de las semillas para no afectar a los pequeños y medianos agricul-tores; agregando y regulando un sistema de etiquetado que garantice indicar una etiqueta del producto OMG y no solo se indique en la letra “chica”, ya que si no se cumple estacondiciones los transgénicos podrían ser un potencial peli-gro.Y usted, que opina, los ali-mentos transgénicos son: ¿un beneficio o un peligro? Opina en los comentarios de nuestra página web.

Planta GM en laboratorio

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HULK, la piel fotosintética que regenera tejidos

Científico chileno desa-rrolla una innovadora tecnología en la rege-neración de tejidos.

Tomás Egaña Erazo, Ingeniero en biotec-

nología molecular y doc-tor en Biología Humana yFarmacología en conjunto con la Universidad Técnica de Mú-nich y el Centro Fondap deRegulación del Genoma crea-ron la primer piel fotosintética que genera y libera oxígeno.La presentación de dicho pro-yecto se realizó el 15 de noviem-bre del 2018, en la universidadcatólica de chile, donde expli-có que tras ocho años de in-vestigar, analizar y probar conanimales, se iniciará un ensa-yo clínico en el hospital del sal-vador en santiago de chile con20 pacientes que su-frieron traumatismos.

¿Cómo funciona HULK?Para realizar dicha piel se mezclaron biomateriales como colágeno y fibrina conChlamydomonas reinhardtii, una microalga fotosintética que se encuentra en la naturaleza yque es muy utilizada para investigación.En muchas heridas, la regene-ración de piel se ve interrumpi-da debido a la falta de oxígeno(hipoxia) lo cual ocasiona que la herida no sane y se vuelva

cró-n i c a ; por esto HULK(inducción de hiperoxia bajo condiciones de luz) in-ducirá el efecto contrario.La piel sintética cuando es tras-plantada y se expone a la luz, comienza a generar oxígeno através del proceso de fotosín-tesis (proceso que realizan las plantas cuando rompen lasmoléculas de agua, con la ener-gía de la luz, y liberan el oxí-geno que después consumentodos los seres vivos del plane-ta) inducido por la microalga.Por esto es tan importante este c o m p o n e n t e , ya que ella es la encargada de generar eloxígeno que ayu-dará a la rege-neración de teji-dos, en distintos tipos de heridas yquemaduras.

Aunque en primera

instancia la piel fo-tosintética será proba-da en pacientes contraumatismo, se cree que pue-de ser utilizada para pacientes de trasplantes y en terapiasoncológicas para conseguir una mayor eliminación de las células cancerígenas.

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Na-nos-ca-ven-gers sin-téti-cos en for-ma de disco re-cogi-dos mag-né-tica-men-te

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Un gen es un segmento de ADN que ex-presa una proteina específica

La ingeniería genética es una de las ramas de la biotecnología, la cual se ha encargado de modificar las características de herencia de los organismos en un sentido predeterminado modificando su material genético. Es comúnmente utilizada para alterar algún proceso en microorganismos (bacterias o virus) para aumentar la síntesis de algún compuesto, la creación de un nuevo compuesto o que se adapten a nuevos ambientes. Además, tiene muchas aplicaciones importantes para los seres humanos, abriendo un campo importante de nuevas oportunidades.

¿Qué es un gen?

El gen almacena y trans-mite información de he-rencia en una especie.

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Luis Pouchucq: “La biotecnología en Chile es incipiente”

A continuación les dejamos la entrevista con el Dr. Luis Pouchucq Ma-rinkovic. Presidente de CODECIAM, académico y profesor de la Univer-sidad Tecnológica Metropolitana en el Departamento de Biotecnología.

1.- ¿Donde comenzó sus estu-dios? ¿Cómo se desarrolló en el ámbito académico desde launiversidad hasta el postgrado?R.- “Soy biólogo de formación, estudié en la Universidad de Concepción, el cual es un muybuen lugar para formarse como biólogo. Luego me des-place a santiago para hacer midoctorado de biología molecu-lar, celular y neurociencias en la Facultad de Ciencias de laUniversidad de Chile, un doc-torado de tradición. Traba-jo actualmente ahí siendoinvestigador, y desde el año 2015, estoy contratado por la UTEM de medio tiempo, dondeme he estado desarrollando también como investigador en el área de biología molecular

pero también en el área bio-tecnología ambiental, asocian-dome con el profesor CristianBecerra y Mario Moya.”2- ¿En que se desempeña en la actualidad? ¿Posee un proyecto en el cual se estédesarrollando?R.- “Soy presidente de una ONG ambiental, que se dedi-ca a temas ambientales de unámbito de la ciencia y el compro-miso social. Así que en la UTEM me dedique a mezclar esterol social con la biolo-gía y el tema ambiental.”“Estoy en un proyecto de re-mediación, una evaluación de colectiva (Gente de Andacollo,Profesor, Alumnos de RRNN) del plan de descontaminación de Andacollo, que evalúa de

cara a la gente, como se ha de-sarrollado el plan de desconta-minación en Andacollo que esel primero del país. Ya lleva 4 años andando, tiene resul-tados, y queremos disolver laespeculación, ya que no se sabe muy bien lo que se hace, con un ejercicio pedagógico conlos estudiantes, realizando ciencia no ficticia, aunque los alumnos sólo ven un pedacito deeste trabajo ya que es más extenso. Consiste en ir a re-colectar bacterias, buscar unasolución biotecnológica y apli-carla allí. Aunque los estudian-tes sólo ven avances pequeñosya que pasan curso a curso, la idea es formar estudiantes e in-vestigar realizando un trabajode excelencia, aprovechan-do el contacto y un capital de confianza y trabajo de la ONG;puesto que las bacterias que tenemos recolectadas las ana-lizamos en temas de genómica,las aislamos, las manda-mos a secuenciar, generan-do una investigación lo másinterdisciplinaria y transdisci-plinaria posible. Además, el objetivo está en obtener unabacteria que con sus caracte-rísticas de una solución biotec-nológica y esta se lleve a unproducto y no quede solo en los libros y allí se necesitan in-genieros en biotecnología que

lleven esta idea al mercado.”3.- ¿Qué opina de la biotecno-logía actual en Chile y su desa-rrollo de está en el corto y largoplazo?R.- “Hay 2 temas; uno que la bio-tecnología en Chile es incipien-te, pero unos me dirán todaslas investigaciones que se realizan; es cierto que en Chi-le hay una larga historia deinvestigación y de muy bue-na calidad, con excelentes universidades, excelentesinvestigadores; sin embargo la biotecnología tiene que ver más que con investigación, conaplicación de las ciencias biológicas hacia al mundo de las personas; entonces si mepreguntan a mí en qué estado está la biotecnología actual está muy incipiente. No hayempresas biotecnológicas que están aplicando cosas, no hay inversión privada enbiotecnología, hay poco inte-rés por parte de corporacio-nes en desarrollar proyectosbiotecnologicos que gene-

ren productos; siempre COR-FO es una torta muy chica.”“Lo que sí (no me gusta decir-lo así), hay una base de capi-tal humano, en Chile hay unacantidad excelente de bue-nos investigadores que pue-den hacerlo, muy excelentesestudiantes de biotecnología que pueden hacerlo; lo que pasa es que nos chocamos contrael muro de la incorporación de los que financian, y que no hay financiamiento tampoco delestado”.Ministerio de Ciencia y recorte de presupuesto: Lo veo con pre-ocupación, cada vez hay másinvestigadores y cada vez hay menos dinero, y esto está ge-nerando cosas que son muymalas como por ejemplo, con-diciones laborales extremada-mentes estresantes para losacadémicos, que tienen que estar haciendo múltiples fun-ciones y además ganándose los proyectos porque depende de su continuidad laboral.4.- ¿Qué les diría a los jóvenes

que quieran estudiar o bien se interesen en estudiar cienciao desarrollar la biotecno-logía? ¿Qué les diría de la situación laboral actual?R.- “Si, la situación laboral esta dificil para cualquier carrera en general, lo que pasa con labiotecnología, lo bueno de ella, y carreras afines, es que tienen una libertad enorme decaminos por explorar, de posi-bles soluciones porque la bio-tecnología se puede meter entodo. Desde la cosmética, de la sanidad ambiental, bio-plásticos, biocombustibles, dereciclaje, planta de tratamien-tos, entre otros. La ventaja de esta carrera es que hay muchoscaminos y que eventualmente puedes ser tu propio jefe y no empleado en un sistema. Esuna carrera bonita, las ciencias biológicas son hermosas, y cualquiera que las estudie se vaa maravillar de las cosas que sabe y las que puede hacer, el tema laboral es incierto perocomo cualquier carrera.”

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Trigo apto para celiacos: una nueva opción para la alimentación sin gluten

En la actualidad se pueden encontrar una gran varie-dad de productos hechos con harina libre del glu-ten, pero sus cualidades organolepticas no son las mismas que las de los pa-nes, las pizzas o las pastas elaboradas con trigo, y su perfil nutricional tampoco es igual de saludable. Por eso el trigo sigue siendo el alimento soñado de las personas con celiaquía.

Por esta razón hay mucho interés en una investiga-

ción realizada en en el Insti-tuto de Agricultura Sosteni-ble, perteneciente al Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) de Espa-ña. Allí Francisco Barros y su equipo llevan más de una de-cada trabajando en un méto-do para conseguir eliminar las glandinas del trigo, compo-nente responsable de dispa-rar la respuesta inmunológica en los celiacos. “En torno a 2005 utilicé una técnica -ARN interferente- consistente en in-troducir en la planta del trigo un gen nuevo; este gen lleva las señales necesarias para indicarle a la planta lo que debe hacer en su sistema de defensa: eliminar las gliadi-nas”. Cuenta el investigador.Según explica, con este méto-do han logrado reducir la res-puesta inmunológica en casi

un 99%, y que en muchos casos no se reconozca esta harina sin gliadinas como algo contra lo que hay que luchar. Tras ensayos preliminares con pacientes con sensibilidad al gluten no celíaca, ahora están en fase de ensayo clí-nico con pacientes celíacos.Pero la tecnología evoluciona y, con el refinado de las téc-nicas de edición del genoma, desde el IAS se plantaron un nuevo reto. En 2012 iniciaron “una investigación en la que no incorporamos ningún gen ajeno a la planta, sino que in-troducimos unas mutaciones para dejar totalmente noquea-dos los genes de gliadina”. Por el momento, han conse-guido eliminar las alfa-gliadi-nas, que son las más tóxicas, lo que ha permitido reducir el 85% de la reactividad en pa-cientes sensibles al trigo. “En este momento estamos tra-

bajando en editar el genoma de la planta para quitar tam-bién las gamma y las omega”.Desde la Federación de Aso-ciaciones de Celíacos de Es-paña ven con sumo interés esta investigación. Tal y como nos explica Marta Espinosa García, técnico del Departa-mento de Calidad y Seguri-dad Alimentaria de FACE, “al ser la dieta sin gluten el único tratamiento que existe para los pacientes con enfermedad celíaca, la modificación gené-tica del trigo para conseguir eliminar la toxicidad de esta proteína supondría una mejo-ra en la calidad de vida de este colectivo, consiguiendo una mayor disponibilidad de pro-ductos similares tanto nutricio-nal como organolépticamente a los elaborados con trigo convencional y que no fueran perjudiciales para su salud”.

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5.- ¿Cómo ve al biotecnólogo en Chile y en el extranjero, en el ámbito académico? ¿Cual essu mayor dificultad?R.-“Los científicos chilenos, en general, son muy bien mirados, tienen un status, de que sonbuenos científicos, son buenos trabajadores, que trabajan in-cansablemente; por lo que sonmuy bien mirados en el ex-tranjero y es muy fácil que un egresado de las universidadeschilenas sea aceptado rápida-mente en una universidad ex-tranjera para que quiera hacer eldoctorado y es fácil que ellos

tengan éxito. Yo creo que la formación en biotecnología enChile en general, es excelente, y no tiene nada que envidiar-le, en tema de formación, aninguna otra universidad; por lo que el objetivo del estudian-te chileno es sacarse buenasnotas para optar a una beca porque va ser considera-do muy bien en extranjero.”“La dificultad es el financia-miento, las becas no son mu-chas. La dificultad máxima esintrínseca al estudiante, si el estudiante no está trabajando por su carrera, es decir bien

consciente de lo que tiene que hacer, porque el estudiante desinteresado en su futuro va atener menos oportunidades que el estudiante más interesa-do, preguntando, qué va a todaslas charlas, que habla con el profesor del extranjero, aunque no sepa mucho inglés”. ¿Esuna dificultad? “Si, pero mas que eso es el desplante con el profesor, y se genera uncontacto que puede ser un hilo conductor que te lleve a Inglaterra, etc.”

Planta de pimienta modificada genéticamente

@rbiog

Revista Biogrowth

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