Universidad de Universidad Cádiz de Cádiz Aula de Mayores Aula de M

Transcripción

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2 Programa Teórico 1.- La herencia de los seres vivos. Base genética de la herencia. Dogma central de la Biología Molecular. Herencia de los caracteres: Mendelismo. 2.- Genética y evolución. Evolución de las especies: Darwinismo. Diversidad de las especies y poblaciones. Conservación de los recursos genéticos. 3.- Genes y conducta. genotipo- ambiente. Genética del comportamiento. Heredado o adquirido? Interacción 4.- Genética y salud. Enfermedades con base genética. Terapia génica y Farmacogenética. 5.- Células madre. Aplicaciones de las células madre. Obtención de células madre. Clonación terapéutica. Células madre y cáncer. 6.- Ingeniería genética y biotecnología. Técnicas de ingeniería genética. Proyecto genoma humano. Biotecnología y medio ambiente. 7.- Ingeniería genética: Organismos Aplicaciones. Alimentos transgénicos. Polémica. transgénicos. Metodología.

3 Organismos modificados genéticamente Surge 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

4 METODOLOGÍA Transferencia genética en animales y vegetales 1.- Preparación de una construcción génica 2.- Introducción de la construcción 3.- Detección del transgen

5 METODOLOGÍA Transferencia genética en animales y vegetales 1.- Preparación de una construcción génica ADN recombinante Secuencia promotora + Gen de interés

6 METODOLOGÍA Transferencia genética en animales y vegetales 2.- Introducción de la construcción Microinyección Electroporación Bombardeo de partículas

7 METODOLOGÍA Transferencia genética en animales y vegetales En caso de animales transgénicos Gen de interés Inyección en óvulo fecundado d Desarrollo del organismo hasta adulto

8 METODOLOGÍA Transferencia genética en animales y vegetales Otros métodos

9 METODOLOGÍA Transferencia genética en animales y vegetales 3.- Detección del transgen Gen de proteína fluorescente + Gen de interés: Hormona de crecimiento, resistencia a enfermedades, d insulina etc. Permite detectar que parte del organismo lleva el transgen

10 Animales transgénicos para Investigación: cáncer (ratones KO) Mejora de crecimiento Resistencia a enfermedades Resistencia al frío Control de la reproducción Biosensores Biorreactores

11 Animales transgénicos para Investigación: cáncer (ratones KO)

12 Animales transgénicos para Mejora de crecimiento Resistencia a enfermedades

13 Animales transgénicos para Ovejas productoras de lana de mayor calidad

14 Universidad de Cádiz Animales transgénicos para 9 Cerdos más magros

15 Animales transgénicos para Biosensores

16 Universidad de Cádiz Animales transgénicos para 9 Biorreactores Ventajas: - Altas cantidades:2-4 litros de leche diaria - Algunos productos: hasta 60mg/ml ( 200mg/dia) - Fácil acceso - Económico Ejemplos: - Lactoferrina humana (antimicrobiano) - Activador tisular del plasminógeno humano (disolución de coágulos) - Enzima α-1-antitripsina humana (α1ath) (antiinflamatorio) - Enfisema hereditario - El factor IX antihemofílico humano...etc.

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18 HISTORIA DE LOS ALIMENTOS 1. NACIMIENTO DE LA AGRICULTURA: DOMESTICACIÓN DE VARIEDADES ( a. C.) 2. LA REVOLUCIÓN VERDE: MECANIZACIÓN, PESTICIDAS Y ABONOS (s XIX-50s) l leche/año l vaca/año 2000 kg/ha kg/ha 3. II REVOLUCIÓN VERDE: TRANSGÉNICOS???

19 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.

20 SUPERFICIE MUNDIAL DE CULTIVOS TRANSGÉNICOS :13paísesmegaproductores de transgénicos (2007).

21 CULTIVOS TRANSGÉNICOS MÁS COMUNES hectáreas illones de M % 7% 16% 11% SOJA MAÍZ ALGONDÓN COLZA

22 DISTRIBUCIÓN DE LA SUPERFICIE DE TRANSGÉNICOS TOTAL 12% 6% SOJA 23% 59% MAÍZ ALGONDÓN COLZA DISTRIBUCIÓN DE LA SUPERFICIE DE TRANSGÉNICOS SEGÚN CARACTER 7% TOLERANCIA A 19% HERBICIDAS 74% RESISTENCIA A INSECTOS AMBAS

23 Universidad de Cádiz

24 MODIFICACIONES GENÉTICAS EN PLANTAS APROBADAS EN EUROPA

25 CULTIVOS TRANSGÉNICOS ALIMENTARIOS EN ESPAÑA Mapa de los ensayos experimentales con transgénicos en p y p g España 2011

26 CULTIVOS TRANSGÉNICOS ALIMENTARIOS EN ESPAÑA

27 OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS

28 OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS: PLÁSMIDO Ti Transgen de la bacteria a la planta Infecta a la planta

29 Universidad de Cádiz OBTENCIÓN DE PLANTAS TRANSGÉNICAS: PLÁSMIDO Ti

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

31 Ventajas de las plantas transgénicas frente a técnicas convencionales de mejora Mejora Clásica 1.- Es necesario buscar una planta donante que tenga una propiedad de interés (p.e. resistencia) y que pueda hibridar con la que queremos mejorar. p contener más de 100 genes adicionales del donante después del proceso de hibridación llevado a cabo en varias generaciones. 3.- El proceso de mejora es lento, se necesitan 6-8 generaciones para mejorar por hibridación. Mejora Ing. Genética 1.- Los genes que se introducen pueden provenir de cualquier otro donante, no necesariamente de una variedad. que pueda cruzarse con la que queremos mejorar. 2.- La nueva variedad puede 2.- Sólo se introduce un solo gen nuevo, por lo que el resto del genoma de la planta se preserva intacto en las siguientes generaciones. 3.- El proceso de mejora es mucho más rápido.

32 Aplicaciones de la Ingeniería Genética en plantas

33 Aplicaciones de la Ingeniería Genética en plantas Bt Bt Bt Bt: Toxina letal para insectos. Existe en una bacteria (Bacillus thuringiensis)

34 Aplicaciones de la Ingeniería Genética en plantas

35 Aplicaciones de la Ingeniería Genética en plantas: Tomates transgénicos para retrasar su maduración No-Transg. Transg. No-Transg. Transg. No-Transg. Transg. No-Transg. Transg.

36 Casos polémicos de transgénicos 1. Patatas transgénicas 2. Mariposas monarca

37 Riesgos para la salud de los transgénicos Alergias Alérgenos conocidos Alérgenos no conocidos Etiquetado Comparación de secuencias Resistencia a enzimas digestivas Concentración de la sustancia Resistencia a antibióticos Mutación Transferencia horizontal a bacterias Mayor nivel de residuos tóxicos Plantas resistentes a herbicidas Más cantidad de herbicida en la planta Peligros en la ingesta de los transgénicos

38 Riesgos para el medio ambiente Riesgos Pérdida de biodiversidad Contaminación genética Aumento de la utilización de pesticidas Envenenamiento de la vida salvaje

39 1.- AGRESIÓN INDISCRIMINADA contra los organismos del entorno a causa de los insecticidas integrados en muchos cultivos transgénicos. Temores sobre los transgénicos 2.- MALEZAS RESISTENTES. Los genes que confieren a las plantas su resistencia a parásitos o herbicidas, acabarán llegando a la maleza y crearán malas hierbas dotadas de estos caracteres. 3.- FRACASO DE LOS CULTIVOS TRANSGÉNICOS porque los insectos parásitos y las malas hierbas se tornarán inmunes a los insecticidas integrados en la planta y a los herbicidas fumigados en sembrados transgénicos. Según la investigación: Según la investigación: Según la investigación: No existen Los estudios de laboratorio indican NO SE HAN ENCONTRADO tales fracasos documentados, aunque que algunos insectos no diana, malas hierbas, salvo casos NO SE EXCLUYE la posibilidad. como la mariposa monarca, anecdóticos. Como el polen de las podrían resultar dañados, pero los plantas transgénicas puede, a estudios de campo sugieren que TAL RIESGO ES PEQUEÑO. veces, fecundar a especies silvestres de la misma familia, no se deben cultivar las transgénicas CERCA de éstas. La investigación permite solucionar los problemas que vayan surgiendo en el proceso de desarrollo de transgénicos

40 EVALUACIÓN DEL RIESGO EN LOS ALIMENTOS TRANSGÉNICOS Análisis i clásicos: Salmonella Clostridium Fallos detectados: Bacteria manipulada para producir un suplemento alimentario a base de triptófano y que sintetizaba también una sustancia tóxica que causó miles de enfermos y casi 50 muertos en Japón. Soluciones: Etiquetado de alimentos transgénicos. Análisis individualizados de los alimentos.

41 EL PRINCIPIO DE EQUIVALENCIA SUSTANCIAL INTRODUCIDO POR LA OCDE: Significa que losnuevosalimentostransgénicos equivalentes a sus contrapartes naturales no necesitan más evaluaciones de las rutinarias. PROBLEMA: Determinar que el transgénico y el natural son sustancialmente Determinar que el transgénico y el natural son sustancialmente equivalentes.

42 ANÁLISIS DE TRANSGÉNICOS PRUEBAS IN VITRO: Comparan los macronutrientes y otros elementos, pero no analizan sustancias minoritarias, ni detectan la aparición de alérgenos o toxinas. Pruebas de ADN. PRUEBAS IN VIVO: Se utilizan animales a los que se suministran y determinan ganancia de peso, tasa de conversión de alimento, etc., pero la extrapolación a humanos no es fiable.

43 ANÁLISIS DE TRANSGÉNICOS PARA DETERMINAR LA NO EXISTENCIA DE TOXINAS NI ALERGENOS: Pruebas en humanos durante 3-5 años antes de comercializar.

44 IMPLICACIONES LEGALES, DE SEGURIDAD Y SOCIALES Hay que etiquetar los transgénicos? Las compañías se niegan porque son sustancialmente equivalentes. LA AUSENCIA DE ETIQUETA: 1. El consumidor no puede elegir. 2. Sería difícil rastrear algún problema en los transgénicos.