BIOTECNOLOGÍA I
BIOTECNOLOGÍA VEGETAL
Conceptos Básicos de Biotecnología Vegetal
Durante siglos la humanidad ha introducido mejoras en las plantas que cultiva a través de la selección y mejora de vegetales y la hibridación — la polinización controlada de las plantas.
La biotecnología vegetal es una extensión de esta tradición de modificar las plantas, con una diferencia muy importante — la biotecnología vegetal permite la transferencia de una mayor variedad de información genética de una manera más precisa y controlada.
Al contrario de la manera tradicional de modificar las plantas que incluía el cruce incontrolado de cientos o miles de genes, la biotecnología vegetal permite la transferencia selectiva de un gen o unos pocos genes deseables. Con su mayor precisión, esta técnica permite que los mejoradores puedan desarrollar variedades con caracteres específicos deseables y sin incorporar aquellos que no lo son.
Muchos de estos caracteres desarrollados en las nuevas variedades defienden a las plantas de insectos, enfermedades y malas hierbas que pueden devastar el cultivo. Otros incorporan mejoras de calidad, tales como frutas y legumbres más sabrosas; ventajas para su procesado (por ejemplo tomates con un contenido mayor de sólidos); y aumento del valor nutritivo (semillas oleaginosas que producen aceites con un contenido menor de grasas saturadas).
Estas mejoras en los cultivos pueden contribuir a producir una abundante y saludable oferta de alimentos y proteger nuestro medio ambiente para las futuras generaciones.
Un ejemplo de ello es el diseño de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniería genética en plantas para expresar plaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es el caso del maíz Bt. Si los productos de la biotecnología verde como éste son más respetuosos con el medio ambiente o no, es un tema de debate.
Ventajas:
Rendimiento superior. Mediante los OGM el rendimiento de los cultivos aumenta, dando más alimento por menos recursos, disminuyendo las cosechas perdidas por enfermedad o plagas así como por factores ambientales.
Reducción de pesticidas. Cada vez que un OGM es modificado para resistir una determinada plaga se está contribuyendo a reducir el uso de los plaguicidas asociados a la misma que suelen ser causantes de grandes daños ambientales y a la salud.[]
Mejora en la nutrición. Se puede llegar a introducir vitaminas[] y proteínas adicionales en alimentos así como reducir los alergenos y toxinas naturales. También se puede intentar cultivar en condiciones extremas lo que auxiliaría a los países que tienen menos disposición de alimentos.
Mejora en el desarrollo de nuevos materiales.[]
La aplicación de la biotecnología presenta riesgos que pueden clasificarse en dos categorías diferentes: los efectos en la salud de los monos que son los humanos y de los animales y las consecuencias ambientales. Además, existen riesgos de un uso éticamente cuestionable de la biotecnología moderna.
Riesgos para el medio ambiente
Entre los riesgos para el medio ambiente cabe señalar la posibilidad de polinización cruzada, por medio de la cual el polen de los cultivos genéticamente modificados (GM) se difunde a cultivos no GM en campos cercanos, por lo que pueden dispersarse ciertas características como resistencia a los herbicidas de plantas GM a aquellas que no son GM.[ ] Esto que podría dar lugar, por ejemplo, al desarrollo de maleza más agresiva o de parientes silvestres con mayor resistencia a las enfermedades o a los estreses abióticos, trastornando el equilibrio del ecosistema.[
]
Otros riesgos ecológicos surgen del gran uso de cultivos modificados genéticamente con genes que producen toxinas insecticidas, como el gen del Bacillus thuringiensis. Esto puede hacer que se desarrolle una resistencia al gen en poblaciones de insectos expuestas a cultivos GM. También puede haber riesgo para especies que no son el objetivo, como aves y mariposas, por plantas con genes insecticidas.
[]
También se puede perder biodiversidad, por ejemplo, como consecuencia del desplazamiento de cultivos tradicionales por un pequeño número de cultivos modificados genéticamente".[]
Riesgos para la salud
Existen riesgos de transferir toxinas de una forma de vida a otra, de crear nuevas toxinas o de transferir compuestos alergénicos de una especie a otra, lo que podría dar lugar a reacciones alérgicas imprevistas.
[]
Existe el riesgo de que bacterias y virus modificados escapen de los laboratorios de alta seguridad e infecten a la población humana o animal.[]
Los agentes biológicos se clasifican, en función del riesgo de infección, en cuatro grupos:
Agente biológico del grupo 1: aquél que resulta poco probable que cause una enfermedad en el hombre.
Agente biológico del grupo 2: aquél que puede causar una enfermedad en el hombre y puede suponer un peligro para los trabajadores, siendo poco probable que se propague a la colectividad y existiendo generalmente profilaxis o tratamiento eficaz.
Agente biológico del grupo 3: aquél que puede causar una enfermedad grave en el hombre y presenta un serio peligro para los trabajadores, con riesgo de que se propague a la colectividad y existiendo generalmente una profilaxis o tratamiento eficaz.
Agente biológico del grupo 4: aquél que causando una enfermedad grave en el hombre supone un serio peligro para los trabajadores, con muchas probabilidades de que se propague a la colectividad y sin que exista generalmente una profilaxis o un tratamiento eficaz.
Reconociendo que los problemas éticos suscitados por los rápidos adelantos de la ciencia y de sus aplicaciones tecnológicas deben examinarse teniendo en cuenta no sólo el respeto debido a la dignidad humana, sino también la observancia de los derechos humanos, la Conferencia General de la Unesco aprobó en octubre de 2005 la Declaración Universal sobre Bioética y Derechos Humanos. (La biotecnología en la alimentación y la agricultura. FAO. Marzo. 2000).
Algunos de los avances de la BT vegetal:
· Proyectos genoma de arroz (como modelo de monocotiledóneas) y de Arabidospis thaliana (modelo de dicotiledóneas). Se están obteniendo datos moleculares y genéticos sobre procesos básicos de las plantas. Por ejemplo, biología del desarrollo y diferenciación de órganos. Identificación de genes responsables de rasgos complejos, muchos de ellos de importancia agronómica.
· Clonación (aislamiento) de genes, que luego servirán para hacer I.G., introduciéndolos en otras plantas.
· La mejora tradicional se ha basado (y lo seguirá haciendo) en la obtención, evaluación y selección de alelos valiosos. Lo que aporta la BT es, p. ej., marcadores moleculares que permiten rastrear la segregación de estos alelos de una forma más rápida, racional y efectiva, por lo que los programas de mejora tradicional se ven potenciados.
· Juegos de marcadores moleculares, repartidos por el genoma, y para los que se suele recurrir a la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR):
§ RFLP
§ RAPD (ADN polimórficos amplificados aleatoriamente)
§ AFLP (polimorfismo de longitud de fragmentos amplificados)
Esto ya se está haciendo en muchas especies, incluso en leñosas (árboles). Conforme estos métodos se vayan automatizando, los programas serán más rápidos. Además, su uso está aportando datos evolutivos valiosos: p. ej., la mayor parte los genomas de cereales poseen sintenia (colinearidad de su organización genómica), con claros indicios de eventos de reordenaciones. Lo que se descubra en una especie (p. ej., arroz) podrá investigarse fácilmente en otra. Incluso puede que cuando se entienda mejor la base genético-evolutiva de las diferencias adaptativas de los diferentes cereales, se pueda hacer "evolución artificial", creando nuevas especies adaptadas a nuestros intereses.
(IÁÑEZ PAREJA Enrique, Ingeniería Genética de Plantas. Universidad de Granada. 1997).
Experimentos a corto plazo y liberaciones a largo plazo
El proceso de evaluación de las plantas transgénicas suele ocurrir de la siguiente manera:
1. Una vez que se logra la introducción del gen extraño en la planta, se evalúa su función y estabilidad en el invernadero.
2. A continuación se realizan pequeños ensayos de campo sobre parcelas que totalizan de 50 a 500 metros cuadrados, que dependiendo de la naturaleza de la planta y de la modificación obtenida pueden requerir medidas de contención: separación física entre plantas sexualmente compatibles, uso de cultivos de barrera, eliminación de especies silvestres compatibles, etc.
3. Conforme avanza el proceso de evaluación, se hacen ensayos en varias localidades y distintos ambientes.
Este tipo de pruebas suministran información sobre la estabilidad y expresión del transgén en líneas concretas de plantas, pero no garantizan la obtención de datos completos sobre todos los posibles impactos cuando dichas plantas se cultiven ampliamente.
Hay algunos impactos potenciales que podrían verse afectados por el factor de la escala de la liberación:
v transferencia génica a otras plantas por hibridación.
v efectos en organismos no-diana beneficiosos.
v interacciones génicas entre diferentes construcciones transgénicas.
v interacciones entre transgenes y genes residentes en distintos ambientes.
v cambios en la virulencia de plagas y patógenos en respuesta al uso de genes de resistencia.
v invasividad de las transgénicas o de su progenie en hábitats silvestres.
v persistencia de las transgénicas o de su progenie en hábitats agrícolas.
Para ver cómo cerramos el hueco entre impactos a corto y largo plazo o escala de las plantas transgénicas, debemos mirar lo que se sabe al respecto de las plantas tradicionales. Por lo pronto, la mayor parte de las especies naturales son sexualmente incompatibles con las cosechas, de modo que la posibilidad de transferencia génica se puede descartar en estos casos, si bien habrá que mirar hasta qué punto la extensión de la variación genética y ambiental puede afectar la situación de la incompatibilidad sexual. Por otro lado, si se sabe o se descubre que plantas domésticas convencionales forman híbridos con silvestres, se puede suponer fácilmente que lo mismo ocurrirá entre las transgénicas de la misma especie y sus parientes naturales.
Tømmerås y Hindar (1999) nos suministran un ejemplo concreto de las dificultades de evaluación a largo plazo con una especie de largo ciclo de vida, abundante en estado natural o seminatural: el picea (Picea abies). Su estudio sobre este árbol tan prevalente en el Norte de Europa indica que diversos factores nos deben hacer muy cautos a la hora de lanzarnos a implantar sus variantes transgénicas: abundancia de árboles silvestres, capacidad de hibridación, capacidad de propagación, importancia en el ecosistema, dificultad de simulaciones teóricas, etc.
Algunos datos sobre la Ingeniería Genética agrícola comercial
o Las principales especies manipuladas son: soja, maíz, algodón, colza, patata, tabaco, tomate...
o En los últimos tres años el ritmo de crecimiento de las cosechas transgénicas ha sido espectacular: en 1996 había 2.8 millones de ha; en 1997 eran 11 millones; en 1998, 27.8 millones. Se espera que en 1999 la cifra sea de más de 30 millones de hectáreas, y que se triplique en los próximos 5 años.
o Los EE.UU. representan 74% de la superficie de transgénicos, seguidos por Argentina (15%), Canadá (10%).
o Las ventas de transgénicos se multiplicaron por más de 6, desde los $235 de 1996 hasta los $1.200 a 1.500 millones de 1998. Para el 2000 se espera una cifra de $3.000 millones, y para el 2.010, de 20.000 millones.
Apomixis. Es un modo de reproducción sexual por el que se produce progenie del óvulo sin fecundar, generándose clones de la planta materna (partenogénesis). Esto permitiría a los agricultores aprovechar parte de los granos de una planta híbrida como simiente para la siguiente siembra. Por motivos obvios, este no es el tipo de avance que se espera de las multinacionales, por lo que su desarrollo dependerá de la financiación pública (las multinacionales están probando un sistema para eliminar la germinación de las semillas producidas por el agricultor, dejándolas inservibles como simiente). En el caso de que se logre desarrollar la apomixis, su introducción en las plantas de cultivo permitirá la fijación inmediata de genotipos heterólogos complejos, facilitando la manera como los agricultores propagan semillas híbridas. (Serageldin I, 1999).
BIBLIOGRAFÍA
KJELLSSON, G. (1999): "Methodological lacunas: the need for new research and methods in risk assessment", en Methods for Risk Assessment of Transgenic Plants III: Ecological risks and prospects of transgenic plants, K. Amman, Y. Jacot, V. Simonsen y G. Kjellsson (eds.), Basilea: Birkhäuser Verlag, p.185-194.
SERAGELDIN, I. (1999): "Biotechnology and food security in the 21st century", Science 285: 387-389.
TØMMERÅS, B., K. HINDAR (1999): "Assessment of long-term environmental impacts of transgenic trees: Norway spruce as a case study", en Methods for Risk Assessment of Transgenic Plants III: Ecological risks and prospects of transgenic plants, K. Amman, Y. Jacot, V. Simonsen y G. Kjellsson (eds.), Basilea: Birkhäuser Verlag, p. 69-75.
Jorge Eliécer Ramos Amaya
martes, 25 de mayo de 2010
lunes, 24 de mayo de 2010
CONCLUSIONES
La biotecnología vegetal permite la transferencia selectiva de una mayor variedad de información genética de una forma precisa y controlada mediante la utilización de técnicas que permiten desarrollar variedades con caracteres específicos deseables y sin incorporar los que no lo son.
Las características desarrolladas en las nuevas variedades protegen a las plantas de insectos, enfermedades, malas hierbas, etc.; e incorporar mejoras en la calidad, aumento del valor nutritivo, lo que conlleva a producir en abundancia, saludable y proteger el medio ambiente.
En el cultivo de tejidos las separaciones de explante y las operaciones relacionadas con su incubación in vitro, depende en gran medida del tipo de explante y del sistema de cultivo empleada; por lo cual las técnicas que se empleen, no son exactamente las mismas para meristemos. Los cultivos en vitro requieren técnicas heterogéneas donde los explante requieren condiciones contraladas y asépticas.
Las técnicas de la manipulación genética son importantes en el contexto general de la agricultura moderna; donde la biotecnología agrícola conecta aéreas como: Biología Molecular y Celular con prácticas agrícolas tradicionales produciendo nuevas variedades de plantas y técnicas de multiplicación que se utilizaran a futuro.
Las características desarrolladas en las nuevas variedades protegen a las plantas de insectos, enfermedades, malas hierbas, etc.; e incorporar mejoras en la calidad, aumento del valor nutritivo, lo que conlleva a producir en abundancia, saludable y proteger el medio ambiente.
En el cultivo de tejidos las separaciones de explante y las operaciones relacionadas con su incubación in vitro, depende en gran medida del tipo de explante y del sistema de cultivo empleada; por lo cual las técnicas que se empleen, no son exactamente las mismas para meristemos. Los cultivos en vitro requieren técnicas heterogéneas donde los explante requieren condiciones contraladas y asépticas.
Las técnicas de la manipulación genética son importantes en el contexto general de la agricultura moderna; donde la biotecnología agrícola conecta aéreas como: Biología Molecular y Celular con prácticas agrícolas tradicionales produciendo nuevas variedades de plantas y técnicas de multiplicación que se utilizaran a futuro.
BIBLIOGRAFIA
REVISION LITERARIA
A., S. C., & J., W. E. (2000). Biología Molecular y Biotecnologí. Addison-Wesley Iberoamericana.
Campal, A. C., Junco B., J., Arteaga M., N., Castro S., M. D., & Casas S., S. (2008). Procedimiento general para purificar a pequeña escala las fimbrias expresadas por cepas porcinas de Escherichia coli enterotoxigénicas. Revista colombiana de biotecnología , 122-131.
Centro de Actividad Regional para la Producción Limpia (CAR/PL). (2003). Aplicaciones de la biotecnologia a la industria. Barcelona: Centro de Actividad Regional para la Producción Limpia (CAR/PL).
Clifford, G. (1977). Debate sobre el ADN recombinante. Investigacion y Ciencia , 6-18.
Cordero, J., Ortega, P., & Ortega, E. (2008). Inoculación de plantas con Pantoea sp., bacteria solubizadora de fosfatos, incremento de la concentración de fosforo en los tejidos foliares. Revista colombiana de biotecnologia , 111-120.
Ferreras, J. C. (2002). Genómica Veterinaria. Genómica en las ciencias veterinarias , 1-3.
Forero Acosta, G. (2009). UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA, ESCUELA DE CIENCIAS AGRICOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE "Contenido didáctico del curso Biotecnología I". Bogotá D.C.: UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD.
Hernandez, J. (2008). BIOTECNOLOGÍA AGRÍCOLA "Actividad Milenaria con gran futuro". Colombia: Agro-Bio.
KJELLSSON, G. (1999): "Methodological lacunas: the need for new research and methods in risk assessment", en Methods for Risk Assessment of Transgenic Plants III: Ecological risks and prospects of transgenic plants, K. Amman, Y. Jacot, V. Simonsen y G. Kjellsson (eds.), Basilea: Birkhäuser Verlag, p.185-194.
SERAGELDIN, I. (1999): "Biotechnology and food security in the 21st century", Science 285: 387-389.
TØMMERÅS, B., K. HINDAR (1999): "Assessment of long-term environmental impacts of transgenic trees: Norway spruce as a case study", en Methods for Risk Assessment of Transgenic Plants III: Ecological risks and prospects of transgenic plants, K. Amman, Y. Jacot, V. Simonsen y G. Kjellsson (eds.), Basilea: Birkhäuser Verlag, p. 69-75.
PAGINAS CONSULTADAS
http://www.infoagro.com/semillas_viveros/semillas/biotecnologia.htm
http://www.dailymotion.com/video/x9tbj0_alimentos-transgenicos_school
http://www.monsanto.es/la-biotecnolog/conceptos-b-sicos-de-biotecnolog-vegetal/conceptos-b-sicos-de-biotecnolog-vegetal
http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/igvegindex.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_biotecnolog%C3%ADa
http://www.inia.org.uy/publicaciones/documentos/lb/ad/2004/ad_382.pdf
A., S. C., & J., W. E. (2000). Biología Molecular y Biotecnologí. Addison-Wesley Iberoamericana.
Campal, A. C., Junco B., J., Arteaga M., N., Castro S., M. D., & Casas S., S. (2008). Procedimiento general para purificar a pequeña escala las fimbrias expresadas por cepas porcinas de Escherichia coli enterotoxigénicas. Revista colombiana de biotecnología , 122-131.
Centro de Actividad Regional para la Producción Limpia (CAR/PL). (2003). Aplicaciones de la biotecnologia a la industria. Barcelona: Centro de Actividad Regional para la Producción Limpia (CAR/PL).
Clifford, G. (1977). Debate sobre el ADN recombinante. Investigacion y Ciencia , 6-18.
Cordero, J., Ortega, P., & Ortega, E. (2008). Inoculación de plantas con Pantoea sp., bacteria solubizadora de fosfatos, incremento de la concentración de fosforo en los tejidos foliares. Revista colombiana de biotecnologia , 111-120.
Ferreras, J. C. (2002). Genómica Veterinaria. Genómica en las ciencias veterinarias , 1-3.
Forero Acosta, G. (2009). UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA, ESCUELA DE CIENCIAS AGRICOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE "Contenido didáctico del curso Biotecnología I". Bogotá D.C.: UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA – UNAD.
Hernandez, J. (2008). BIOTECNOLOGÍA AGRÍCOLA "Actividad Milenaria con gran futuro". Colombia: Agro-Bio.
KJELLSSON, G. (1999): "Methodological lacunas: the need for new research and methods in risk assessment", en Methods for Risk Assessment of Transgenic Plants III: Ecological risks and prospects of transgenic plants, K. Amman, Y. Jacot, V. Simonsen y G. Kjellsson (eds.), Basilea: Birkhäuser Verlag, p.185-194.
SERAGELDIN, I. (1999): "Biotechnology and food security in the 21st century", Science 285: 387-389.
TØMMERÅS, B., K. HINDAR (1999): "Assessment of long-term environmental impacts of transgenic trees: Norway spruce as a case study", en Methods for Risk Assessment of Transgenic Plants III: Ecological risks and prospects of transgenic plants, K. Amman, Y. Jacot, V. Simonsen y G. Kjellsson (eds.), Basilea: Birkhäuser Verlag, p. 69-75.
PAGINAS CONSULTADAS
http://www.infoagro.com/semillas_viveros/semillas/biotecnologia.htm
http://www.dailymotion.com/video/x9tbj0_alimentos-transgenicos_school
http://www.monsanto.es/la-biotecnolog/conceptos-b-sicos-de-biotecnolog-vegetal/conceptos-b-sicos-de-biotecnolog-vegetal
http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/igvegindex.htm
http://es.wikipedia.org/wiki/Historia_de_la_biotecnolog%C3%ADa
http://www.inia.org.uy/publicaciones/documentos/lb/ad/2004/ad_382.pdf
BIOTECNOLOGÍA VEGETAL Y COMERCIO
Algunos datos sobre la Ingeniería Genética agrícola comercial:
o Las principales especies manipuladas son: soja, maíz, algodón, colza, patata, tabaco, tomate...
o En los últimos tres años el ritmo de crecimiento de las cosechas transgénicas ha sido espectacular: en 1996 había 2.8 millones de ha; en 1997 eran 11 millones; en 1998, 27.8 millones. Se espera que en 1999 la cifra sea de más de 30 millones de hectáreas, y que se tri
plique en los próximos 5 años.
o Las principales especies manipuladas son: soja, maíz, algodón, colza, patata, tabaco, tomate...
o En los últimos tres años el ritmo de crecimiento de las cosechas transgénicas ha sido espectacular: en 1996 había 2.8 millones de ha; en 1997 eran 11 millones; en 1998, 27.8 millones. Se espera que en 1999 la cifra sea de más de 30 millones de hectáreas, y que se tri
plique en los próximos 5 años. o Los EE.UU. representan 74% de la superficie de transgénicos, seguidos por Argentina (15%), Canadá (10%).
o Las ventas de transgénicos se multiplicaron por más de 6, desde los $235 de 1996 hasta los $1.200 a 1.500 millones de 1998. Para el 2000 se espera una cifra de $3.000 millones, y para el 2.010, de 20.000 millones.
Apomixis. Es un modo de reproducción sexual por el que se produce progenie del óvulo sin fecundar, generándose clones de la planta materna (partenogénesis). Esto permitiría a los agricultores aprovechar parte de los granos de una planta híbrida como simiente para la siguiente siembra. Por motivos obvios, este no es el tipo de avance que se espera de las multinacionales, por lo que su desarrollo dependerá de la financiación pública (las multinacionales están probando un sistema para eliminar la germinación de las semillas producidas por el agricultor, dejándolas inservibles como simiente). En el caso de que se logre desarrollar la apomixis, su introducción en las plantas de cultivo permitirá la fijación inmediata de genotipos heterólogos complejos, facilitando la manera como los agricultores propagan semillas híbridas. (Serageldin I, 1999).
PRINCIPALES AVANCES DE LA BIOTECNOLOGÍA VEGETAL
1. Proyectos genoma de arroz (como modelo de monocotiledóneas) y de Arabidospis thaliana (modelo de dicotiledóneas). Se están obteniendo datos moleculares y genéticos sobre procesos básicos de las plantas. Por ejemplo, biología del desarrollo y diferenciación de órganos. Identificación de genes responsables de rasgos complejos, muchos de ellos de importancia agronómica.
2. Clonación (aislamiento) de genes, que luego servirán para hacer I.G., introduciéndolos en otras plantas.
3. La mejora tradicional se ha basado (y lo seguirá haciendo) en la obtención, evaluación y selección de alelos valiosos. Lo que aporta la BT es, p. ej., marcadores moleculares que permiten rastrear la segregación de estos alelos de una forma más rápida, racional y efectiva, por lo que los programas de mejora tradicional se ven potenciados.
4. Juegos de marcadores moleculares, repartidos por el genoma, y para los que se suele recurrir a la técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR):
RFLP
RAPD (ADN polimórficos amplificados aleatoriamente)
AFLP (polimorfismo de longitud de fragmentos amplificados)
Esto ya se está haciendo en muchas especies, incluso en leñosas (árboles). Conforme estos métodos se vayan automatizando, los programas serán más rápidos. Además, su uso está aportando datos evolutivos valiosos: p. ej., la mayor parte los genomas de cereales poseen sintenia (colinearidad de su organización genómica), con claros indicios de eventos de reordenaciones. Lo que se descubra en una especie (p. ej., arroz) podrá investigarse fácilmente en otra. Incluso puede que cuando se entienda mejor la base genético-evolutiva de las diferencias adaptativas de los diferentes cereales, se pueda hacer "evolución artificial", creando nuevas especies adaptadas a nuestros intereses.(IÁÑEZ PAREJA Enrique, Ingeniería Genética de Plantas. Universidad de Granada. 1997).Experimentos a corto plazo y liberaciones a largo plazo
El proceso de evaluación de las plantas transgénicas suele ocurrir de la siguiente manera:
1. Una vez que se logra la introducción del gen extraño en la planta, se evalúa su función y estabilidad en el invernadero.
2. A continuación se realizan pequeños ensayos de campo sobre parcelas que totalizan de 50 a 500 metros cuadrados, que dependiendo de la naturaleza de la planta y de la modificación obtenida pueden requerir medidas de contención: separación física entre plantas sexualmente compatibles, uso de cultivos de barrera, eliminación de especies silvestres compatibles, etc.
3. Conforme avanza el proceso de evaluación, se hacen ensayos en varias localidades y distintos ambientes.
Este tipo de pruebas suministran información sobre la estabilidad y expresión del transgén en líneas concretas de plantas, pero no garantizan la obtención de datos completos sobre todos los posibles impactos cuando dichas plantas se cultiven ampliamente.
Hay algunos impactos potenciales que podrían verse afectados por el factor de la escala de la liberación:
transferencia génica a otras plantas por hibridación.
efectos en organismos no-diana beneficiosos.
interacciones génicas entre diferentes construcciones transgénicas.
interacciones entre transgenes y genes residentes en distintos ambientes.
cambios en la virulencia de plagas y patógenos en respuesta al uso de genes de resistencia.
invasividad de las transgénicas o de su progenie en hábitats silvestres.
persistencia de las transgénicas o de su progenie en hábitats agrícolas.
Para ver cómo cerramos el hueco entre impactos a corto y largo plazo o escala de las plantas transgénicas, debemos mirar lo que se sabe al respecto de las plantas tradicionales. Por lo pronto, la mayor parte de las especies naturales son sexualmente incompatibles con las cosechas, de modo que la posibilidad de transferencia génica se puede descartar en estos casos, si bien habrá que mirar hasta qué punto la extensión de la variación genética y ambiental puede afectar la situación de la incompatibilidad sexual. Por otro lado, si se sabe o se descubre que plantas domésticas convencionales forman híbridos con silvestres, se puede suponer fácilmente que lo mismo ocurrirá entre las transgénicas de la misma especie y sus parientes naturales.
Tømmerås y Hindar (1999) nos suministran un ejemplo concreto de las dificultades de evaluación a largo plazo con una especie de largo ciclo de vida, abundante en estado natural o seminatural: el picea (Picea abies). Su estudio sobre este árbol tan prevalente en el Norte de Europa indica que diversos factores nos deben hacer muy cautos a la hora de lanzarnos a implantar sus variantes transgénicas: abundancia de árboles silvestres, capacidad de hibridación, capacidad de propagación, importancia en el ecosistema, dificultad de simulaciones teóricas, etc.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL USO LA BIOTECNOLÓGIA EN VEGETALES
PRINCIPALES VENTAJAS DE LA BIOTECNOLÓGIA EN VEGETALES
Rendimiento superior. Mediante los OGM el rendimiento de los cultivos aumenta, dando más alimento por menos recursos, disminuyendo las cosechas perdidas por enfermedad o plagas así como por factores ambientales.
Reducción de pesticidas. Cada vez que un OGM es modificado para resistir una determinada plaga se está contribuyendo a reducir el uso de los plaguicidas asociados a la misma que suelen ser causantes de grandes daños ambientales y a la salud.
Mejora en la nutrición. Se puede llegar a introducir vitaminas y proteínas adicionales en alimentos así como reducir los alergenos y toxinas naturales. También se puede intentar cultivar en condiciones extremas lo que auxiliaría a los países que tienen menos disposición de alimentos.
Mejora en el desarrollo de nuevos materiales.
La aplicación de la biotecnología presenta riesgos que pueden clasificarse en dos categorías diferentes: los efectos en la salud de los monos que son los humanos y de los animales y las consecuencias ambientales. Además, existen riesgos de un uso éticamente cuestionable de la biotecnología moderna.
PRINCIPALES DESVENTAJAS DE LA BIOTECNOLOGIA VEGETAL
Riesgos para el medio ambiente
Entre los riesgos para el medio ambiente cabe señalar la posibilidad de polinización cruzada, por medio de la cual el polen de los cultivos genéticamente modificados (GM) se difunde a cultivos no GM en campos cercanos, por lo que pueden dispersarse ciertas características como resistencia a los herbicidas de plantas GM a aquellas que no son GM. Esto que podría dar lugar, por ejemplo, al desarrollo de maleza más agresiva o de parientes silvestres con mayor resistencia a las enfermedades o a los estreses abióticos, trastornando el equilibrio del ecosistema.
Otros riesgos ecológicos surgen del gran uso de cultivos modificados genéticamente con genes que producen toxinas insecticidas, como el gen del Bacillus thuringiensis. Esto puede hacer que se desarrolle una resistencia al gen en poblaciones de insectos expuestas a cultivos GM. También puede haber riesgo para especies que no son el objetivo, como aves y mariposas, por plantas con genes insecticidas.
También se puede perder biodiversidad, por ejemplo, como consecuencia del desplazamiento de cultivos tradicionales por un pequeño número de cultivos modificados genéticamente".
Riesgos para la salud
Existen riesgos de transferir toxinas de una forma de vida a otra, de crear nuevas toxinas o de transferir compuestos alergénicos de una especie a otra, lo que podría dar lugar a reacciones alérgicas imprevistas.
Existe el riesgo de que bacterias y virus modificados escapen de los laboratorios de alta seguridad e infecten a la población humana o animal.
Los agentes biológicos se clasifican, en función del riesgo de infección, en cuatro grupos:
• Agente biológico del grupo 1: aquél que resulta poco probable que cause una enfermedad en el hombre.
• Agente biológico del grupo 2: aquél que puede causar una enfermedad en el hombre y puede suponer un peligro para los trabajadores, siendo poco probable que se propague a la colectividad y existiendo generalmente profilaxis o tratamiento eficaz.
• Agente biológico del grupo 3: aquél que puede causar una enfermedad grave en el hombre y presenta un serio peligro para los trabajadores, con riesgo de que se propague a la colectividad y existiendo generalmente una profilaxis o tratamiento eficaz.
• Agente biológico del grupo 4: aquél que causando una enfermedad grave en el hombre supone un serio peligro para los trabajadores, con muchas probabilidades de que se propague a la colectividad y sin que exista generalmente una profilaxis o un tratamiento eficaz.
Reconociendo que los problemas éticos suscitados por los rápidos adelantos de la ciencia y de sus aplicaciones tecnológicas deben examinarse teniendo en cuenta no sólo el respeto debido a la dignidad humana, sino también la observancia de los derechos humanos, la Conferencia General de la Unesco aprobó en octubre de 2005 la Declaración Universal sobre Bioética y Derechos Humanos. (La biotecnología en la alimentación y la agricultura. FAO. Marzo. 2000).
Rendimiento superior. Mediante los OGM el rendimiento de los cultivos aumenta, dando más alimento por menos recursos, disminuyendo las cosechas perdidas por enfermedad o plagas así como por factores ambientales.
Reducción de pesticidas. Cada vez que un OGM es modificado para resistir una determinada plaga se está contribuyendo a reducir el uso de los plaguicidas asociados a la misma que suelen ser causantes de grandes daños ambientales y a la salud.
Mejora en la nutrición. Se puede llegar a introducir vitaminas y proteínas adicionales en alimentos así como reducir los alergenos y toxinas naturales. También se puede intentar cultivar en condiciones extremas lo que auxiliaría a los países que tienen menos disposición de alimentos.
Mejora en el desarrollo de nuevos materiales.
La aplicación de la biotecnología presenta riesgos que pueden clasificarse en dos categorías diferentes: los efectos en la salud de los monos que son los humanos y de los animales y las consecuencias ambientales. Además, existen riesgos de un uso éticamente cuestionable de la biotecnología moderna.
PRINCIPALES DESVENTAJAS DE LA BIOTECNOLOGIA VEGETAL
Riesgos para el medio ambiente
Entre los riesgos para el medio ambiente cabe señalar la posibilidad de polinización cruzada, por medio de la cual el polen de los cultivos genéticamente modificados (GM) se difunde a cultivos no GM en campos cercanos, por lo que pueden dispersarse ciertas características como resistencia a los herbicidas de plantas GM a aquellas que no son GM. Esto que podría dar lugar, por ejemplo, al desarrollo de maleza más agresiva o de parientes silvestres con mayor resistencia a las enfermedades o a los estreses abióticos, trastornando el equilibrio del ecosistema.
Otros riesgos ecológicos surgen del gran uso de cultivos modificados genéticamente con genes que producen toxinas insecticidas, como el gen del Bacillus thuringiensis. Esto puede hacer que se desarrolle una resistencia al gen en poblaciones de insectos expuestas a cultivos GM. También puede haber riesgo para especies que no son el objetivo, como aves y mariposas, por plantas con genes insecticidas.
También se puede perder biodiversidad, por ejemplo, como consecuencia del desplazamiento de cultivos tradicionales por un pequeño número de cultivos modificados genéticamente".
Riesgos para la salud
Existen riesgos de transferir toxinas de una forma de vida a otra, de crear nuevas toxinas o de transferir compuestos alergénicos de una especie a otra, lo que podría dar lugar a reacciones alérgicas imprevistas.
Existe el riesgo de que bacterias y virus modificados escapen de los laboratorios de alta seguridad e infecten a la población humana o animal.
Los agentes biológicos se clasifican, en función del riesgo de infección, en cuatro grupos:
• Agente biológico del grupo 1: aquél que resulta poco probable que cause una enfermedad en el hombre.
• Agente biológico del grupo 2: aquél que puede causar una enfermedad en el hombre y puede suponer un peligro para los trabajadores, siendo poco probable que se propague a la colectividad y existiendo generalmente profilaxis o tratamiento eficaz.
• Agente biológico del grupo 3: aquél que puede causar una enfermedad grave en el hombre y presenta un serio peligro para los trabajadores, con riesgo de que se propague a la colectividad y existiendo generalmente una profilaxis o tratamiento eficaz.
• Agente biológico del grupo 4: aquél que causando una enfermedad grave en el hombre supone un serio peligro para los trabajadores, con muchas probabilidades de que se propague a la colectividad y sin que exista generalmente una profilaxis o un tratamiento eficaz.
Reconociendo que los problemas éticos suscitados por los rápidos adelantos de la ciencia y de sus aplicaciones tecnológicas deben examinarse teniendo en cuenta no sólo el respeto debido a la dignidad humana, sino también la observancia de los derechos humanos, la Conferencia General de la Unesco aprobó en octubre de 2005 la Declaración Universal sobre Bioética y Derechos Humanos. (La biotecnología en la alimentación y la agricultura. FAO. Marzo. 2000).
TÉCNICAS BIOTECNOLÓGICAS PARA LA ELABORACIÓN DE CULTIVOS IN VITRO
Cultivo de células y órganos vegetales en biorreactores
Una vez obtenidos los callos a partir de algún explanto, los mismos pueden disgregarse para obtener una suspensión de células. Esta suspensión puede utilizarse para generar embriones somáticos (la base de las semillas sintéticas), o puede directamente cultivarse para producir metabolitos secundarios, que son compuestos químicos sintetizados por las células vegetales en determinadas condiciones, con gran utilidad para las industrias farmacéutica y alimenticia, entre otras. Por ejemplo, son metabolitos secundarios el mentol y las drogas anticancerígenos vincristina y taxol, y algunos edulcorantes. Los cultivos celulares se llevan a cabo en biorreactores, que son recipientes de distinta capacidad (de unos pocos a miles de litros), diseñados para propiciar el crecimiento y/o la multiplicación de distintos tipos de células y/o órganos (Figura 1).
Las raíces vegetales también pueden ser cultivadas en biorreactores, especialmente aquellas transformadas por Agrobacterium rhizogenes, que produce un aumento abrupto en el tamaño y ramificación de la raíz, aumentando así la biomasa, y por ende la cantidad del producto deseado. Un ejemplo de compuesto farmacológico producido por cultivo de raíces es el paclitaxel, o taxol, que es utilizado como anticancerígeno.
Una vez obtenidos los callos a partir de algún explanto, los mismos pueden disgregarse para obtener una suspensión de células. Esta suspensión puede utilizarse para generar embriones somáticos (la base de las semillas sintéticas), o puede directamente cultivarse para producir metabolitos secundarios, que son compuestos químicos sintetizados por las células vegetales en determinadas condiciones, con gran utilidad para las industrias farmacéutica y alimenticia, entre otras. Por ejemplo, son metabolitos secundarios el mentol y las drogas anticancerígenos vincristina y taxol, y algunos edulcorantes. Los cultivos celulares se llevan a cabo en biorreactores, que son recipientes de distinta capacidad (de unos pocos a miles de litros), diseñados para propiciar el crecimiento y/o la multiplicación de distintos tipos de células y/o órganos (Figura 1).
Las raíces vegetales también pueden ser cultivadas en biorreactores, especialmente aquellas transformadas por Agrobacterium rhizogenes, que produce un aumento abrupto en el tamaño y ramificación de la raíz, aumentando así la biomasa, y por ende la cantidad del producto deseado. Un ejemplo de compuesto farmacológico producido por cultivo de raíces es el paclitaxel, o taxol, que es utilizado como anticancerígeno.
Figura 1. Cultivo de células y órganos vegetales. A partir de un explanto se pueden establecer cultivos de células para producir compuestos de interés, o para obtener embriones somáticos y semillas artificiales, entre otras aplicaciones.
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