Indice
1.
Introducción
2. Materiales y
métodos
3. Discusión y
resultados
4. Conclusiones
5. Bibliografia
El hombre es
independiente de las leyes que rigen
los equilibrios ecosistemáticos, si ello no fuera
así, no existirían problemas
ambientales, porque las sociedades
humanas estarían regidas por las mismas leyes que
determinan el crecimiento y el comportamiento
poblacional de cualquier especie. Pero el hombre
modifica todas las leyes ecosistemáticas en función de
su cultura; lo
que ésta modifica son todas aquellas regulaciones
biofísicas, Inter e intraespecíficas que
actúan sobre los ciclos de la materia y los
flujos de la energía en el ordenamiento
ecosistemático.
Desde hace miles de años los agricultores han
estado
alterando la estructura
genética
de los cultivos que siembran. La selección
efectuada por el hombre para
obtener características tales como el crecimiento
mas rápido, semillas mas grandes o frutos mas dulces ha
modificado notablemente a las especies vegetales, en
comparación de sus parientes silvestres. El desarrollo en
los últimos años de las técnicas
de la biología molecular ha dotado al hombre de
herramientas
que le permiten acceder y manipular el ADN de los
organismos. Una de las aplicaciones de lo que se ha llamado
"ingeniería
genética" consiste en el desarrollo de
técnicas moleculares para la
modificación genética
de variedades de plantas, animales y
microorganismos utilizados como alimentos o que
intervienen en el proceso de
obtención de alimentos. Estos
alimentos así obtenidos son llamados alimentos "transgenicos"
pues provienen de organismos portadores de material
genético perteneciente a especies no emparentadas que le
han sido transferidos por medio de ingeniería genética; la
manipulación de la información genética de diferentes
especies se hace con el fin de mejorar la calidad de
vida del hombre; es evidente por ende su uso en la
solución de problemas que
aquejan a la sociedad como lo
es el hambre.
La tecnología
transgenica permite que organismos que hasta ahora habían
estado por
completo fuera de la gama de posibilidades de ser donadores de
genes pueden ser usados para donar características deseables a plantas de
cultivo. Estos organismos no proporcionan su conjunto completo de
genes, mas bien donan solo uno o unos cuantos genes a la planta
receptora. Las plantas transgénicas fueron creadas por
primera vez a comienzos de los años 80 por cuatro grupos que
trabajaban de manera independiente en la universidad de
Washington, St. Louis, Missouri, la Rijksunivesiteit en
Gante(Bélgica), la empresa
Mosanto en St. Louis, Missouri, y la universidad de
Wisconsin. Estas primeras plantas Transgenicas eran
especímenes de laboratorio,
pera la investigación posterior ha desarrollado
plantas transgenicas con características útiles
desde el punto de vista comercial, manipulando la información interna de los cultivos
seleccionados al introducirles cambios de color, sabor,
resistencias a
plagas obtenidas principalmente de bacterias u
otros vegetales con el fin de producir un alimento de mejor
calidad tanto
en nutrimento como en rendimiento económico.
Por la reciente aplicación de esta nueva
técnica en cultivos de consumo humano
se han encontrado inconsistencias en los productos
resultantes lo que han que algunas comunidades científicas
y grupos
sociales se inclinen por la agricultura
orgánica; la cual integra los aspectos
benéficos de la agricultura
tradicional (indígena, negra, campesina) y los adelantos
científicos. Busca producir alimentos de la mejor calidad sin
alterar el medio
ambiente, ni agotar los recursos
naturales, evitando todas las formas de contaminación, manteniendo y ampliando la
biodiversidad
generando un entorno laboral
saludable.
2. Materiales y
métodos
La razón que explica que se puede construir
plantas transgénicas es la presencia universal de ADN (Ácido
desoxirribonucleico) en las células de
todos los organismos vivos. Esta molécula almacena la
información genética del organismo y organiza los
procesos
metabólicos de la vida. La información
genética es especificada por la secuencia de cuatro bases
químicas (Adenina, Citosina, guanina, y timina) a lo largo
de la molécula de ADN. Los genes son segmentos separados
de ADN que codifican la información necesaria para
conjuntar una proteína especifica. Las proteínas
funcionan entonces como enzimas que
catalizan reacciones bioquímicas, o como unidades
estructurales o de almacenamiento de
una célula, y
contribuyen a la expresión de una característica de
la planta.
Entre los instrumentos más importantes del equipo
del ingeniero genético están las enzimas que
desempeñan funciones
especificas en el ADN.
La anterior imagen muestra la
estructura del
ADN como una doble hélice con el elemento fundamental de
fosfato de color amarillo
verdoso y las bases en blanco y azul verdoso oscuro. Las figuras
azules y rojas representan la estructura tridimensional de una
enzima de restricción ( EcoR1 ), que reconoce y
corta el ADN en una región especifica de esté.
Otras enzimas llamadas ligasas unen los extremos de 2 fragmentos
de ADN. Estas y otras enzimas permiten la manipulación y
amplificación del ADN y son elementos escenciales para
unir los ADN de 2 organismos no emparentados.
Localización de los genes que determinan las
características de las plantas
En la actualidad sabemos relativamente poco acerca de
los genes específicos necesarios para aumentar el
potencial de rendimiento, mejorar la tolerancia a los
factores desfavorables, modificar las propiedades químicas
del producto
cosechado o de alguna otra forma de afectar las
características de la planta. En general, no basta
identificar a un solo gen relacionado con una
característica; los científicos deben conocer como
esta regulado el gen, qué otros efectos podría
tener en la planta y como interactúa con otros genes
activos en la
misma vía bioquímica. Estos esfuerzos deben conducir
a la idenficación de una gran cantidad de genes en
potencia
útiles para producir variedades transgenicas.
Diseño de genes para la inserción
Una vez que se ha aislado y clonado (amplificado en un vector
bacteriano) un gen, debe ser sometido a varias modificaciones
antes de que pueda ser efectivamente insertado en una
planta.
Modificaciones.
1. Es preciso agregar una secuencia promotora para que el gen sea expresado correctamente (traducido como un producto proteínico). El promotor es la llave de encendido y apagado que controla cuando y donde se expresará el gen en la planta. El promotor utilizado en la actualidad en cultivos transgénicos causa la expresión del gen durante todo el ciclo de la planta en la mayoría de los tejidos. El promotor constitutivo usado mas comúnmente es CaMV358, proveniente del virus del mosaico del coliflor. Otros promotores son mas específicos y responden a señales indicadoras en el medio interno o externo de la planta. Un ejemplo de un promotor inducible por la luz es el promotor del gen "cab", que codifica la principal proteína fijadora de clorofilas a y b.
2. a veces, el gen clonado es modificado para lograr una mayor expresión en una planta. Por ejemplo, el gen Bt para la resistencia a los insectos es de origen bacteriano y tiene un porcentaje mas elevado de pares de Nucleótidos A-T, en comparación con las plantas, que prefieren los pares de nucleótidos G-C. En una modificación inteligente, los investigadores sustituyeron los nucleótidos A-T con nucleótidos G-C en el gen Bt, sin modificar considerablemente la secuencia de aminoácidos el resultado fue una mayor producción del producto génico en las células de la planta.
3. La secuencia de terminación indica a la maquinaria celular que se ha alcanzado el final de la secuencia génica.
4. se agrega un gen marcador seleccionable al "constructo" génico con el fin de identificar las células o tejidos de la planta que ha integrado con éxito el transgen. Esto es necesario porque rara vez se produce la incorporación y expresión de transgenes en células de plantas, que se logran en apenas un pequeño porcentaje de los tejidos o células beneficiarios. Los genes marcadores seleccionables codifican proteínas que proporcionan resistencia a agentes normalmente tóxicos para las plantas, como lo antibióticos o herbicidas. Lo que permitirá a la semilla germinar al plantarla en un medio que contenga herbicidas o antibióticos.
Transformación de las plantas
La transformación es un cambio
heredable en una célula u
organismo, producido por la absorción y establecimiento
del ADN introducido. Hay 2 métodos
principales para transformas las células y tejidos de las
plantas:
- La pistola de genes. Esta técnica es aplicada
especialmente en la transformación de especies
monocotiledóneas como el Maíz y
el arroz. - Método con Agrobacterium. Aplicada en
dicotiledóneas y en monocotiledóneas. En general
esta técnica es preferible que la pistola de genes
porque es mayor la frecuencia de inserciones en un solo sitio
de ADN extraño, lo cual facilita la
vigilancia.
- El método
con agrobacterium
Agrobacterium tumefaciens es una notable especie
de bacterias que
viven en el suelo y tienen la
capacidad de infectar las células de las plantas con un
fragmento de su ADN. Cuando el ADN bacteriano se integra en un
cromosoma de la planta, se apodera efectivamente de la maquinaria
celular de ésta y la usa para asegurar la
proliferación de la población bacteriana.
Diagrama de la célula
de agrobacterium tumefaciens
El ADN de una célula de A. Tumefaciens
produce enfermedades
caracterizadas por agallas de la corona de muchas plantas. Por su
facilidad para contaminar una planta por medio de una
lesión, los científicos decidieron que para
utilizarla como vector del Transgen, los científicos han
eliminado la sección de ADN-T inductora de tumores y han
conservado regiones fronterizas del ADN-T y los genes vir. El
transgen es insertado entre las regiones fronterizas del ADN-T,
desde donde es transferido a la célula
de la planta para integrarse en los cromosomas de
esta.
Selección y regeneración.
Selección de tejidos transformados con
éxito.
Después del proceso de
inserción del gen, los tejidos de la planta son
transferidos a un medio selectivo que contiene un
antibiótico o un herbicida, según el marcador
seleccionable que se usó. Sólo las plantas que
expresan el gen marcador seleccionable sobrevivirán, y se
supone que estas plantas también poseerán el
transgen de interés.
Por lo tanto, en los procesos
subsiguientes del proceso se utilizarán únicamente
estas plantas sobrevivientes.
Regeneración de plantas completas. Para obtener
plantas completas a partir de tejidos transgenicos como
los embriones inmaduros, se cultivan éstos en condiciones
ambientales controladas en una serie de medios que
contienen nutrimentos y hormonas,
proceso conocido como el cultivo de tejidos. Una vez que se
generan plantas completas y éstas producen semillas,
comienza la evaluación
de la progenie. Este paso de la regeneración ha sido un
obstáculo al producir plantas transgenicas en muchas
especies, pero ahora se puede transformar y regenerar variedades
especificas de la mayoría de los cultivos.
Avances futuros en la tecnología
transgénica
Las técnicas nuevas para producir plantas transgenicas
mejorarán la eficiencia del
proceso y contribuirán a mitigar a algunas de las
inquietudes en cuanto a efectos sobre el medio ambiente y la
salud. Entre los
cambios previstos están los siguientes:
- Una transformación mas eficiente, es decir, un
porcentaje mas elevado de células de la planta
incorporarán con éxito el transgen. - Mejores genes marcadores para remplazar el empleo de
genes de la resistencia a antibióticos. - Mejor control de
la expresión génica mediante promotores
más específicos, de tal modo que el gen insertado
será activo sólo cuando y donde se
requiera. - Transferencia de fragmentos de ADN de
múltiples genes para modificar caracteres más
complejos.
Pruebas de Verificación
- Un elemento intrínseco de la producción
de plantas transgenicas es el extenso proceso de evaluación para verificar si el gen
insertado se ha incorporado de manera estable sin efectos
nocivos sobre otras funciones de la
planta, la calidad del producto o el agroecosistema para el
cual esta destinado. La evaluación inicial incluye
prestar atención a: - La actividad del gen introducido
- La herencia
estable del gen - Efectos no buscados sobre el crecimiento de la
planta, el rendimiento y la calidad.
Cuando una planta pasa por estas pruebas no es
usada directamente para la producción sino para ser
cruzada con variedades mejoradas. Sucede esto porque sólo
unas cuantas variedades de un determinado cultivo pueden ser
transformadas eficientemente y estas variedades en general no
poseen todas la cualidades esperadas por los productores ni por
los consumidores. La cruza inicial con la variedad mejorada debe
ser seguida de varios ciclos de cruzamientos repetidos con el
progenitor mejorado, proceso conocido como
retrocruzamiento.
El siguiente paso son los ensayos en
diferentes años en campo y en invernadero para comprobar
los efectos del transgen y el desempeño general de la planta y
múltiples sitios. Esta fase evalúa los efectos
ambientales y la inocuidad alimentaría.
Existe un constante debate sobre
el reto que plantean las plantas transgénicas, el cual no
puede realizarse sin introducir la gama de efectos que ellas
producen tanto en el entorno biofísico como en las
relaciones socioeconómicas; y el tampoco sería
completo si se omitieran los juegos de
interés
comercial, político y económico que subyacen con
esta tecnología, donde la ética, las
relaciones comerciales entre países, la salud de la población, los patrones de consumo y
la
globalización entran en juego para
definir los modelos de
agricultura.
El modelo
transgénico es la continuación de la
REVOLUCIÓN VERDE (originada a mitad del siglo XX en
E.U.), que fue exportado al planeta entero por sus tremendos
éxitos en el incremento de la producción
agrícola. Los seguidores de este modelo de
modificación genética presentan a las plantas
transgénicas como parte de "una estrategia que
disminuirá el hambre en el mundo en tanto participe de los
modelos de
agricultura sostenible"; sus críticos manifiestan que el
problema de hambre no se resuelve a punta de tecnología
sino de justicia
social y equidad, ellos se basan en el hecho de que nunca antes
en la historia de la
humanidad se habían producido más alimentos
per-cápita que en la actualidad, y a la vez, nunca antes
se habían elevado los índices de muertes por
obesidad en
los países desarrollados y de muertes por inanición
en los países pobres.
Qué tan ciertos son los argumentos de los
defensores de ésta tecnología?. No es posible
omitir las condiciones comerciales y económicas en las que
se desarrolló la transgénesis: La investigación biotecnológica que
generó las primeras plantas transgénicas,
aprovechó el acervo de conocimientos acumulados durante
siglos en los modelos científicos. Una vez se
comprendieron las bases genéticas y moleculares de la
biología
celular y se entendió el enorme potencial futuro que
ofrece la manipulación genética, el negocio
pasó a manos de las compañías
transnacionales que dominan los mercados
mundiales de semillas y de agroquímicos; en la actualidad
solo siete de esas compañías acaparan el mercado mundial
de semillas transgénicas, es lógico comprender que
para asegurar sus ganancias con el éxito de esta
tecnología buscaran posesión sobre los avances
biotecnológicos a través de patentes que les
confieren el derecho de propiedad,
posesión que es altamente cuestionable especialmente
porque el
conocimiento requerido para la manipulación de plantas
es el producto de siglos de trabajo científico y saber
tradicional de la humanidad. El mercado
transgénico se apoya en la obtención de patentes y
en el cobro de derecho sobre la utilización de semillas,
lo que empaña el futuro del ilustre campesino, al permitir
que las semillas que él hace germinar tengan dueño
absoluto; por tanto este modelo está al servicio de
las compañías transnacionales y no al de los
campesinos.
Pero la polémica no se detiene ahí, varios
escándalos han sacudido al país en relación
con la venta y comercialización de cultivos
transgénicos. En mayo del año 2001 se
detectó soya transgénica en los envíos de
buena voluntad del gobierno
norteamericano dirigidos al Instituto Colombiano de Bienestar
Familiar, que son repartidos entre niños
de bajos recursos. Nadie
sabía que era soya transgénica. El 2 de septiembre
de 2002 aparece una nota del semanario El Espectador informando
que "desde hace dos años los colombianos importamos
alimentos genéticamente modificados para el consumo
interno, y que en varios sectores de los Llanos Orientales se
cultiva con semillas de maíz y
soya tratadas genéticamente, sin control por parte
del Estado y menos con advertencia a los consumidores. Las
autoridades sanitarias y ambientales niegan que haya consumo y
siembra de productos
genéticamente modificados en el país. Pero
reconocen que no se posee la tecnología necesaria para
diferenciarlos del banco nacional de
semillas…"
Lo anterior es motivo de preocupación: Los
transgénicos son negados por sus creadores e introducidos
de contrabando en diferentes países, con fines oscuros.
¿Cuáles son las razones para no colocar etiquetas
en los alimentos procesados o frescos que provienen de plantas
transgénicas? ¿Será temor a que el mercado
castigue este tipo de productos y en consecuencia disminuyan las
ventas?
¿Habrá otras razones? ¿Algo relacionado con
la salud de los consumidores?… Desde que las
compañías transnacionales se nieguen a etiquetar
sus productos, cualquier especulación es válida.
Sin importar las razones, Si deberían
etiquetar estos productos, los consumidores tienen derecho a
saber qué están consumiendo y a decidir sobre
ello.
Una investigación realizada por los
investigadores del Rodale institute, en pensilvania (EE.UU)
publicada en la revista
Nature; en donde se pusieron en marcha tres tipos de cultivos,
dos de ellos con técnicas de agricultura biológica
y un tercero en agricultura convencional.
En este último se cultivó sólo soja y
maíz, se usó un fertilizante nitrogenado y
pesticidas a discreción. Los de cultivo biológico
fueron menos intensivos, con especies más variadas:
además de pastos y varios tipos de leguminosas, se
plantó maíz y otros cereales. Los pastos sirvieron
para alimentar al ganado, que a su vez produjo estiércol
para fertilizar el suelo; las
leguminosas fueron en ocasiones añadidas al cultivo de
maíz para nutrirlo (por su alta capacidad de
fijación de nitrógeno al suelo). Los resultados
obtenidos al cabo de 15 años son contundentes: Entre
1986 y 1995, la media anual de cosechas de maíz en los
tres tipos de cultivo fué muy similar; después de
una década, los beneficios económicos de los tres
son equivalentes, por tanto puede deducirse que la agricultura
biológica es más rentable, ya que obteniendo los
mismos kg/ha es respetuosa para el medio
ambiente, da vida a la tierra en
lugar de esquilmarla, sus frutos son sanos y nutritivos y no
perjudica a los trabajadores del campo.
Los suelos donde
crecen cultivos variados son más saludables que los de
monocultivo y, además, retienen más
nitrógeno y carbono. El
hecho de que el nitrógeno se añada en etapas y no
de una vez, como en la agricultura convencional (en 1998
sólo en España se
han echado al campo más de 2 millones de fertilizantes),
permite usar menos cantidad y evita que grandes cantidades de
este elemento se filtre y acabe contaminando las aguas
subterráneas. Además los cultivos biológicos
contribuyen a combatir el efecto
invernadero, responsable del calentamiento global del
planeta.
- Lo ambiental tiene vigencia, no solo como una manera
interpretativa de la realidad o como un marco filosófico
de vida personal, sino
también y de forma mucho más marcada, como una
vía crítica para resaltar los beneficios o
indicar los peligros de los actuales estilos de desarrollo,
vigentes en la actualidad casi exclusivamente bajo la
férula del progreso económico. - En el plano agrario, la dimensión ambiental
exige una comprensión del escenario biofísico o
ecosistémico en el que se desarrollan las actividades de
producción y, al mismo tiempo una
aproximación cultural a los grupos humanos,
en donde se haga visible la estructura simbólica,
la
organización socioeconómica y la plataforma
tecnológica a través de las cuales se realiza la
apropiación de la naturaleza. - En el presente los alimentos
transgenicos son negados por sus creadores e introducidos
de contrabando en diferentes países mezclándolos
con alimentos de obtención tradicional, a lo cual no se
sabe el por qué, lo que puede llevar a una serie de
especulaciones. - Los cultivos transgénicos pueden producir
toxinas medioambientales que se mueven a través de la
cadena
alimenticia. - Al negar la etiquetación de estos alimentos
por parte de las empresas
productoras cualquier especulación es valida mientras se
obtengan los resultados de actuales investigaciones
sobre el tema. - Los seguidores del modelo de agricultura
orgánica promueven la integración de la producción
animal y vegetal en campos de cultivo diversificados y en
procesos de reciclaje de
materiales
como una manera de aprovechar los recursos
locales y de facilitar la autonomía económica,
situación que jamás se lograra dependiendo de
semillas suministradas por fabricantes impersonales. Este punto
es una ruptura irreconciliable entre las dos visiones de la
agricultura. - Una de las mayores criticas del modelo transgenico es
la dependencia que genera entre varios tipos de agricultores
para la compra de insumos como los herbicidas que ofrecen las
mismas transnacionales que ofrecen las semillas
transgénicas. - La Agricultura Orgánica promueve la diversidad
de cultivos y la transgénesis niega esa diversidad,
aunque afirma que estas plantas subsistan junto a las normales.
Los campos diversificados son en si mismos estrategias de
control de plagas, enfermedades, porque en un
ambiente de
abundante oferta
alimenticia aparece igualmente una gran cantidad de organismos
que se interrelacionan entre sí y con las plantas
cultivadas y emergentes, facilitando el autocontrol del
agrosistema. Un campo genéticamente uniforme tiene una
susceptibilidad mayor a cualquier factor adverso del ambiente
por que no posee multitud de expresiones de la vida que se
pueden obtener a él. - Desde el punto de vista sistémico, la
agricultura incluye no solamente las prácticas
inherentes al manejo de suelos, aguas,
coberturas vegetales y especies animales, sino
que contempla, de manera integrada, los procesos de almacenamiento poscosecha, transporte,
distribución y mercadeo de los
productos agrícolas; fuentes de
crédito y financiación; manejo de
residuos; infraestructura de servicios,
salud, nutrición y consumo de alimentos; uso y
conservación de cuencas hidrográficas, entre
otras… en todos estos niveles los transgénicos tienen
que demostrar su sostenibilidad. - La Agricultura Orgánica basa su discurso en
movimientos de contracultura que se opusieron durante largo
tiempo a la
filosofía y a la práctica de la Revolución Verde, como una forma de vida.
El rechazo al uso de todo tipo de venenos para proteger
cultivos y la promoción de la vida en el agrosistema
son las bases que sustentan a estos movimientos y que las hacen
girar en torno a la
producción de alimentos sanos, no contaminados,
nutritivos y libres de cualquier riesgo sobre la
salud humana. Atributos que no poseen las plantas
transgénicas debilitadas per se al incluir en sus
códigos genéticos elementos extraños que
potencian alguna característica, pero que pueden influir
negativamente en otras (muchas desconocidas) - Los cultores de la agricultura ecológica
promueven la integración de la producción
animal y vegetal en campos de cultivo diversificados y en
procesos de reciclaje de
materiales como una manera de aprovechar los recursos locales y
de facilitar la autonomía económica,
situación que jamás se logrará dependiendo
de semillas suministradas por fabricantes impersonales. Este
punto es una ruptura irreconciliable entre las dos visiones de
la agricultura. - Una de las mayores criticas al modelo de revolución verde fue la dependencia que
generó entre varios tipos de agricultores para la compra
de insumos externos (semillas, maquinaria, agrotóxicos).
Ahora los cultivos transgénicos vienen amarrados a la
compra de los herbicidas que ofrecen las transnacionales
profundizando la dependencia. Los agricultores
ecológicos luchan por liberarse de los venenos de la
química
agrícola y también de los venenos de la
dependencia económica.
- http://www.enbuenasmanos.com/ARTICULOS/muestra.asp?art=127
- http://www.
ecoguia.com/noticias/transgenesis.htm - http://www.cnice.mecd.es/
- http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/rincon.htm
- http://www.monografias.com
- http://www.angelfire.com/de2/codigodelavida/
- http://ww2.grn.es/avalls/riesgos.htm
- http://www.monografias.com/trabajos12/bioalim/bioalim
- http://www.ingenieroambiental.com
- http://www.jornada.unam.mx/2001/ene01/010129/cien-maiz.html
- http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/igvegindex.htm
- http://www.colostate.edu/programs/lifesciences/CultivosTransgenicos/sp_what.html
- http://www.colostate.edu/programs/lifesciences/CultivosTransgenicos/sp_history.html
- http://www.colostate.edu/programs/lifesciences/CultivosTransgenicos/sp_how.html
Resumen La Agricultura transgénica lleva tras de Debido a la reciente aparición de los Pero ¿qué interés |
Palabras Claves: ADN, Agricultura orgánica, gen,
pesticidas, transgénesis
Autor:
Ivonne Meneses Angulo
Cesar Mosquera
Estudiantes de Ingenieria Ambiental y Sanitaria
Universidad de la Salle
Bogotá-Colombia