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Unidad8.Procesosdelcambioevolutivo
8.1.Teoríasevolutivasdelaspoblaciones,derivagénicayselecciónnatural.
8.2.Evolucióndelmaterialgenéticoyorganismosgenéticamentemodificados.
Describircomohaocurridolaevoluciónmediantelosprocesosdemutaciónyrecombinacióndelmaterialgenético.
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Evolución
• Cambiosomodificacionesenladescendencia.
• Evoluciónapequeñaescala(cambiosenlasfrecuenciasalélicasenunapoblacióndeunageneraciónalasiguiente).
• Evoluciónagranescala(laaparicióndediferentesespeciesapartirdeunancestrocomún).
• TodalavidaenlaTierravienedeunancestrocomún.
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Registrofósil
Evidenciasdelaevoluicón:Evidenciaspaleontológicas
- Un fósil es cualquier evidencia de vida en el pasado.
- Estratos geológicos representan un registro tangible que muestra qué especies vivieron y cuándo.
- Las especies afines se suceden unas a otras en el tiempo y viven en espacios cercanos porque están relacionadas mediante la descendencia evolutiva.
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Evidenciasdelaevoluicón:Anatomíacomparada
Estudiocomparativodelasestructurascorporales,basadoencambios
adaptativosexperimentadospororganismosenel
transcursodelaevolución
1. Estructurashomólogas2. Estructurasanálogas3. Estructurasvestigiales
Evidenciasmorfológicas
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Evidenciasdelaevoluicón:Embriologíacomparada
LeydeVonBaer
“Lasformasmásavanzadasensusestadiosembrionariospasanporformassemejantesalosestadios
embrionariosdesusantepasados”.
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Evidenciasdelaevoluicón:Biologíamolecular
CitocromooxidasaC• Humanosychimpancés=104aminoácidos• MonoRhesusdifiereenunaminoácidodelos104• Caballodifiereen11aminoácidos• Atúndifiereen21
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TaxonomíaysistemáticaàEstudiodelaclasificacióndelosorganismosdeunaforma
sistemática.àAgrupaalosseresvivosconbaseensussemejanzasylos
separasegúnsusdiferencias.àOrganizaciónenformaarbórea.
Filogénias
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Pece
sAn
fibio
sRe
ptile
sAv
esM
amífe
ros
Espe
cie1
Espe
cie2
Espe
cie3
Espe
cie4
Espe
cie5 Pedigrí
Macro-escala Micro-escala
FilogeniaHistoria evolutiva delflujo hereditario adistintos niveles evolutivos/temporales,
desde lageneaología degenesen poblaciones (micro-escala;dominio delagenéticadepoblaciones)hastaelárbol universal(macro-escala).
Elconcepto defilogenia
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Métodosdeclasificacióntaxonómica
Principalesescuelastaxonómicas
Sistemática evolutiva:1940– J.Huxley,G.G.SimpsonyE.Mayr- Aspectos evolutivos- Similitud genética- Secuencia filogenética
Método fenético:1963– R.Sokal yH.A.Sneath- Corriente numérica- Unidades taxonómicas operativas (OTU)
Sistemática cladísta:1966– W.Hennig- Considera caracteres homólogos,yderivados- Parsimonia (minimiza elnúmero deeventos)
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Métodosdereconstrucciónfilogenética:Parsimonia
Laexplicacióncientíficamássencillaqueseajustealaspruebas.Aplicadoalacreacióndeárboles,significaquelamejorhipótesisesaquellaquerequieremenoscambiosevolutivos.
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ABC EFG D
AB
C
E
F
G D
![Page 12: Unidad 8. Procesos del cambio evolutivoaabadia.com/genetica_acuicola/wp-content/uploads/2019/05/Unidad8c.pdf · Unidad 8. Procesos del cambio evolutivo 8.1. Teorías evolutivas de](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040815/5e5bedecfccf7a006116f036/html5/thumbnails/12.jpg)
ABC EFG D
Membrana celular
Forma circular
OjoTiempo
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Filogenéticayevoluciónmolecular
Filogenética:Traza larelación ancestro-descendiente delosorganismos (árbol filogenético)adiferentes nivelestaxonómicos,haciendo una reconstrucción deesta relación enbaseadiversos caracteres homólogos (adquiridos pordescendencia directa),tanto morfológicos como moleculares.
Evolución molecular:estudia los mecanismos yprocesos quehan llevado alaformación dedichos caracteres,desde elniveldeposiciones deuncodón hastalaorganización yestructuragenómica yanatómica deunorganismo.
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Unidad8.Procesosdelcambioevolutivo
8.2.Evolucióndelmaterialgenéticoyorganismosgenéticamentemodificados.
Describircomohaocurridolaevoluciónmediantelosprocesosdemutaciónyrecombinacióndelmaterialgenético.
![Page 15: Unidad 8. Procesos del cambio evolutivoaabadia.com/genetica_acuicola/wp-content/uploads/2019/05/Unidad8c.pdf · Unidad 8. Procesos del cambio evolutivo 8.1. Teorías evolutivas de](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040815/5e5bedecfccf7a006116f036/html5/thumbnails/15.jpg)
¿QuéeslaBiotecnología?• Cienciamultidisciplinariacuyosustentoeselconocimientogeneradoen
diversasdisciplinas quepermiteelestudiointegral,lamodificación ylautilizacióndelosseresvivosdelplaneta—microorganismos,plantas,hongos,animales,etc.
• Buscahacerusoresponsableysustentabledelabiodiversidad,medianteeldesarrollodetecnologíaeficaz,limpiaycompetitiva parafacilitarlasolucióndeproblemasimportantesenmateriasdesalud,producciónagropecuariaeindustrialyremediaciónaldañodelmedioambiente.
AcademiaMexicanadeCiencias,2011
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OrganismoGenéticamenteModificado(OGM)esunorganismovivocuyosgeneshansidomanipuladosartificialmente.
FAO2003.
Organismosgenéticamentemodificadosytransgénicos
Organismomodificadogenéticamente:Cualquierorganismovivo,conexcepcióndelossereshumanos,quehaadquiridounacombinacióngenéticanovedosa,generadaatravésdelusoespecíficodetécnicasdelabiotecnologíamoderna.
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LosorganismosGMseestánutilizandopara:
• Profundizarenelestudiodeldesarrolloyfisiologíaanimal.
• Estudiarenfermedadesycontribuiraldesarrollodetratamientosmásefectivos.
• Producirproductosbiológicosútiles.
• Ensayarlaseguridaddevacunasyproductosquímicos.
• Incrementarlacalidadycantidadenanimalesdecultivoydesusproductos.
• Conseguirórganosquepuedanutilizarseentransplantes.
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Losorganismosgenéticamentemodificados OGMstambiénseconocencomo:
• Organismosmejorados genéticamente.• Organismosproducidosconingenieríagenética(geneticallyengineeredorganisms).• Organismostransgénicos.
- Unorganismoquecontieneuntransgén quehasidointroducidousandoingenieríagenética(nocruzamiento).
- Transgenes:Genogenesespecíficostransferidosdeunorganismoaotro.- Métodos:
- TransferenciadeDNAapartirdeunvector- Silenciadodegenes
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OGMAgriculturavsAcuacultura
Agricultura:El“arte”decultivarlatierra.Producción decultivodelsuelo,eldesarrolloylacosecha,laexplotacióndebosquesyselvas(silvicultura),lacríaydesarrollodeganado.
Acuacultura:Eselcultivoderecursosdulceacuícolasymarinos(plantasyanimales)paraelconsumoousohumano.
• Agricultura:
– Biotecnologíaalimentaria:Usodelagenéticaparamejorarlascaracterísticas deplantas,animalesymicrorganismos.
– 60-100millonesdehectáreas.
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OGMenAcuacultura
- Ocurrenaturalmenteenlanaturaleza.
- Selecciónnatural:
- Seleccióndelmásapto.
- Caracteresdeseablespasanalasiguientegeneración.
Enagriculturasehausadolamodificacióngenéticadelosorganismos(plantasyanimales)paraobtenercaracterísticasdeseablesapartirdelcruzamientoartificial.
cruzamientoartificialà transferenciaalazardecaracterísticasenunamismaespecie.
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¿Porqué seleccionar ciertas características?
- Ocurredesdehacemilesdeaños.- Aumentarlaproducciónylacalidaddelosproductos.
![Page 22: Unidad 8. Procesos del cambio evolutivoaabadia.com/genetica_acuicola/wp-content/uploads/2019/05/Unidad8c.pdf · Unidad 8. Procesos del cambio evolutivo 8.1. Teorías evolutivas de](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040815/5e5bedecfccf7a006116f036/html5/thumbnails/22.jpg)
Selección delíneas puras
- Reproduccióndeorganismosconciertascaracterísticasdeseadas.
- Sólolascríasqueexpresanlacaracterísticadeseadaseutilizancomoreproductores.
- Estascríassereproducendurantemultiplesgeneracioneshastaquecadageneraciónsólopresentelacaracterísticaselecionada. Ejemplo:Seleccióndelineaspurasdepezbetta
paraobtenercoloracionesdeseadas.
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Otras estrategias biotecnológicas utilizables enacuacultura son:
•Cría selectiva•Transgénicos•Manipulación cromosómica y Poliploidia•Células madre, embrionarias y germinales• Clonación y genómica
Estastécnicaspuedenydebenintegrarsealasnuevastecnologíasdereproducciónparala
MEJORAGENÉTICA.
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Entrecruzamiento ocruzamiento artificial- Combinandodosomáscaracterísticasdeseablesenuna
progenie.
Origen:Gjedrem,T.yBaranski,M.2009.Selectivebreedinginaquaculture:AnIntroducction.
- Desvetaja:Tomademasiadotiempoymuchaspruebasantesdealcanzarlosresultadosesperados.
![Page 25: Unidad 8. Procesos del cambio evolutivoaabadia.com/genetica_acuicola/wp-content/uploads/2019/05/Unidad8c.pdf · Unidad 8. Procesos del cambio evolutivo 8.1. Teorías evolutivas de](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040815/5e5bedecfccf7a006116f036/html5/thumbnails/25.jpg)
Transferencia horizontal degenes- Eselmovimientodelmaterialgenéticoentreorganismos
unicelularesomulticelulares.
- SeobtienemásrápidolacaracterísticadeseadaapartirdelADNdelorganismo.
- Nodependedelmétododeselecciónartificialycruzamientosquepuedentomarañosparaobtenerlacaracterísticadeseada.
¿Porqué usar/hacer transgénicos?
Labiotecnologíapermitelatransferenciadeunoomásgenesespecíficosdeunorganismoalotro.
![Page 26: Unidad 8. Procesos del cambio evolutivoaabadia.com/genetica_acuicola/wp-content/uploads/2019/05/Unidad8c.pdf · Unidad 8. Procesos del cambio evolutivo 8.1. Teorías evolutivas de](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040815/5e5bedecfccf7a006116f036/html5/thumbnails/26.jpg)
Transferenciadegenes(ADN)apartirdeunvector
Lenguado
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SalmóndelAtlánticotransgénico
Genpromotor
Gendelahormonadecrecimiento
Zoarces americanus esunaespeciedepecesdelafamiliadelosZoarcidae
Oncorhynchustshawytscha esunpezdelafamiliadelosSalmonidae
![Page 28: Unidad 8. Procesos del cambio evolutivoaabadia.com/genetica_acuicola/wp-content/uploads/2019/05/Unidad8c.pdf · Unidad 8. Procesos del cambio evolutivo 8.1. Teorías evolutivas de](https://reader030.vdocuments.co/reader030/viewer/2022040815/5e5bedecfccf7a006116f036/html5/thumbnails/28.jpg)
¡Machoscrecenmuchomásquelashembrasymásrápido!
1-Sexado2-HíbridosO.niloticus xO.aureus dabanmásmachos(bajócalidadgénica)3-Hormonas4-TecnologíaYYmacho(TodoslosdescendientessonXY)
Supermachos (Fishgen enelRU)
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HSB: - Toleraaguamáscalidaynivelesmásbajosdeoxígenoquelalobinarayada.- Crecemásgrandequeellobinablanca.- Crecemásrápidoquesuspadres.- ¡Generalmenteesestéril!
Anadromo(habita lagos)
Anadromo-Eurihalino(habita esteros-rios)
Híbridosdelobina
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ARGUMENTOSAFAVOR
ØLatecnologíagenéticahahechoposiblequelosalimentosseanmásnutritivos.
ØOrganismosmásresistentesaenfermedades.
ØPuedencrearse“variedades”capacesdevivirenambientesextremos.
ØEstastécnicasayudaránaconservarespeciesenpeligrodeextinción.
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• Mayornivelderesiduostóxicosenlosalimentos.
• Posibilidaddegeneracióndenuevasalergias.
• Contaminacióndevariedadestradicionales.
• Impactoecológicodeloscultivos.• Dependenciadelatécnicaempleada.• Obligatoriedaddelconsumo.• Monopolizacióndelmercado,controldel
productor.
ARGUMENTOSENCONTRA
(Greenpeace)
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Políticaylegislación
• Documento:20preguntassobrelosalimentosgenéticamentemodificados
• CadaalimentoGMysuinocuidaddebenserevaluadosindividualmente.NoesposiblehacerafirmacionesgeneralessobrelainocuidaddetodoslosalimentosGM.
• LosalimentosGMactualmentedisponiblesenelmercadointernacionalhanpasadolasevaluacionesderiesgoynopresentanriesgosparalasaludhumana.
• Nosehandemostradoefectossobrelasaludhumanacomoresultadodelconsumodedichosalimentosporlapoblacióngeneralenlospaísesdondefueronaprobados.
• ElusocontinuodeevaluacionesderiesgoenbasealosprincipiosdelCodexy,dondecorresponda,incluyendoelmonitoreopostcomercialización,debeformarlabaseparaevaluarlainocuidaddelosalimentos.
(Organizaciónmundialdelasalud–OMS,2006)
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•Una ley mexicana sobre bioseguridad de 2005 estipula la obligatoriedad deletiquetado, siempre que se trate de transgénicos cuyo contenido nutricional seasignificativamente distinto al de otros alimentos. MODIFICADA EN 2009.
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Estrategiasde cortoplazo
Cruzaintra-específica
Apareamientoentreindividuosdelamismaespecieperodediferentesvariedades.CrecimientoHeterotico(HeterosisovigorhÍbrido)vistoenel55yel22%decruzasdebagredecanalylatruchaarcoiris.HeterosisparaS.aurata silvestrexcultivo;bagredecanalycarpacomúnincrementandel30- 60%elcrecimientosobrelospadres.
Reversiónsexualycría
Todalatilapiamachotieneincrementosdel60%dependiendodelsistemadecultivo.Todaslatruchashembrascrecenmásrápidoytienenmejorcalidaddecarne.
Manipulacióncromosomica
TriploidesdePagrus sp.tienentasadecrecimientosimilarquediploidesalos10mesesdeedad,perosonmásgrandesyestérilesalos18meses.TriploidesdeDicentrarchuslabrax (lobina)muestrancrecimientoinconstanteenrelaciónadiploidesytienenmenoríndicegonadal.Mejorasdecrecimientoyeficienciadeconversiónentriploidesdetrucha,bagre,lenguado,ostras.TilapiadelNilocrece66-90%másquediploidesypresentamenordimorfismosexualparatamañodelcuerpo.
Estrategiasdemejoragenética
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EstrategiasdemejoragenéticaEstrategiasdelargoplazo
Tasadecrecimiento
50%másdespuésde10generacionesensalmóncoho;dorada20%aumento/generación;Ostras10-13%degananciaenunageneración.
Toleranciafisiológica(stress)
Truchaarcoirisresistentepresentaaumentoenlosnivelesdecortisolenplasma.
Resistenciaaenfermedades Mayorresistenciaaedemasencarpacomún.
Resistenciaacontaminantes
Laprogeniedelíneasseleccionadasametalespesados(Hg,CdyZn)sobrevive3- 5vecesmásquelaprogeniedelíneasnoexpuestas.
Madurezytiempodedesove
Truchaarcoirisadelantaeldesove60días.
Transferenciadegenes
Salmóncohoconhormonadelcrecimientoypromotordesalmónsockeyecrece11vecesmasquelosnotransgénicos.Elsalmóndelatlánticocrece400%masrápidoduranteelprimerañodevida.