- Cronología de la
genética y la biología
molecular - Definición de
Ingeniería Genética - Terapia
Génica - Aplicaciones
- Usos de la terapia
génica - Industria
Farmacéutica - Agricultura
- Proyecto
HUGO - Relación con la
Ingeniería Genética - Resumen
- Opinión
personal - Bibliografía
ESTA ES UNA RESEÑA HISTORICA SOBRE LOS COMIENZOS
DE LA INGENIERIA
GENETICA ESTA NOS DA UNA MIRADA MAS AMPLIA Y UN MEJOR
ENTENDIMIENTO A COMO LLEGAMOS A ESTE LUGAR EN LAS INVESTIGACIONES.
ADEMAS DE DEMOSTRAR QUE LA GENETICA ES UNA CIENCIA
MILENARIA Y NO UN NUEVO DESCUBRIMIENTO QUE TRATA DE CORROMPER LOS
SISTEMAS REALES
DE NUESTRO ECOSITEMA.-
Cronología de
la genética y
la biología
molecular
- 1.000 a.C.:.los
babilonios celebran con ritos religiosos la polinización
de las palmeras. - 323 a.C.: Aristóteles especula sobre la naturaleza de
la reproducción y la herencia. - 100-300: se escriben en la India textos
metafóricos sobre la naturaleza de
la reproducción humana. - 1676: se confirma la
reproducción sexual en las plantas. - 1677: se contempla el esperma animal
a través del microscopio. - 1838: se descubre que todos los
organismos vivos están compuestos por células. - 1859: Darwin hace
pública su teoría sobre la evolución de las especies. - 1866:
Mendel describe en los guisantes las
unidades fundamentales de la herencia (que
posteriormente recibirán el nombre de
genes). - 1871: se aísla el
ADN en el núcleo de una célula. - 1883: Francis Galton acuña el
término
eugenesia. - 1887: se descubre que las células
reproductivas consituyen un linaje continuo, diferente de las
otras células del cuerpo. - 1908: se establecen modelos
matemáticos de las frecuencias génicas en
poblaciones mendelianas. - 1909: las unidades fundamentales de
la herencia biológica reciben el nombre de
genes. - 1924: la Ley de Inmigración en EE.UU. limita la entrada
al país sobre la base del origen racial o
étnico. - 1925: se descubre que la actividad
del gen está relacionada con su posición en el
cromosoma. - 1927: se descubre que los rayos X causan
mutaciones genéticas. - 1931: treinta estados de los EE.UU.
tienen leyes de
esterilización obligatoria. - 1933: la alemania
nazi esteriliza a 56.244 "defectuosos
hereditarios". - 1933-45: el holocausto nazi
extermina a seis millones de judíos por medio de su
política
eugenésica. - 1943: el ADN es
identificado como la molécula
genética. - 1940-50: se descubre que cada gen
codifica una única proteína. - 1953: se propone la estructura
en doble hélice del ADN. - 1956: son identificados 23 pares
de
cromosomas en las células del
cuerpo
humano. - 1966: se descifra el código genético completo del
ADN. - 1972: se crea la primera
molécula de ADN recombinante en el laboratorio. - 1973: tienen lugar los primeros
experimentos de
ingeniería
genética en los que genes de una especie se
introducen en organismos de otra especie y funcionan
correctamente. - 1975: la conferencia de
Asilomar evalúa los riesgos
biológicos de las tecnologías de ADN
recombinante, y aprueba una moratoria de los experimentos
con estas tecnologías. - 1975: se obtienen por primera vez
los hibridomas que producen anticuerpos
monoclonales. - 1976: se funda en EE.UU. Genentech,
la primera empresa de
ingeniería genética. - 1977: mediante técnicas
de ingeniería
genética se fabrica con éxito
una hormona humana en una bacteria. - 1977: los científicos
desarrollan las primeras técnicas
para secuenciar con rapidez los mensajes químicos de las
moléculas del ADN. - 1978: se clona el gen de la insulina
humana. - 1980: el Tribunal Supremo de los
EE.UU. dictamina que se pueden patentar los microbios obtenidos
mediante ingeniería genética. - 1981: primer diagnóstico prenatal de una enfermedad
humana por medio del análisis del ADN. - 1982: se crea el primer ratón
transgénico (el "superratón"), insertando el gen
de la hormona del crecimiento de la rata en óvulos de
ratona fecundados. - 1982: se produce insulina utilizando
técnicas de ADN recombinante. - 1983: se inventa la técnica
PCR, que permite replicar (copiar) genes específicos con
gran rapidez. - 1984: creación de las
primeras plantas
transgénicas. - 1985: se inicia el empleo de
interferones en el tratamiento de enfermedades
víricas. - 1985: se utiliza por primera vez la
"huella genética" en una investigación judicial en Gran
Bretaña. - 1986: se autorizan las pruebas
clínicas de la vacuna contra la hepatitis B
obtenida mediante ingeniería
genética. - 1987: propuesta comercial para
establecer la secuencia completa del genoma humano (proyecto
Genoma), compuesto aproximadamente por 100.000
genes. - 1987: comercialización del primer anticuerpo
monoclonal de uso terapéutico. - 1988: primera patente de un
organismo producido mediante ingeniería
genética. - 1989: comercialización de las primeras máquinas
automáticas de secuenciación del ADN. - 1990: primer tratamiento con
éxito
mediante terapia génica en niños
con trastornos inmunológicos ("niños
burbuja"). Se ponen en marcha numerosos protocolos
experimentales de terapia génica para intentar curar
enfermedades
cancerosas y metabólicas. - 1994: se comercializa en California
el primer vegetal modificado genéticamente (un tomate) y
se autoriza en Holanda la reproducción del primer toro
transgénico. - 1995: se completan las primeras
secuencias completas de genomas de organismos: se trata de las
bacterias
Hemophilus influenzae y Mycoplasma genitalium. - 1996: por primera vez se completa la
secuencia del genoma de un organismo eucariótico, la
levadura cervecera "Saccharomyces cerevisiae". Por otra parte,
el catálogo de genes humanos que Victor McKusick y sus
colaboradores de la Universidad
John Hopkins actualizan cada semana contiene ya más de
cinco mil genes conocidos. El proyecto
Genoma, coordinado por
HUGO (Human Genome Organization), avanza
a buen ritmo. - 1997: Clonación del primer mamífero, una
oveja llamada
"Dolly".
Considero de suma importancia aclarar
¿¿Que es la ingeniería genética??
Para poder
comprender de que se trata esta nueva ciencia que
empieza a regir toda la
ciencia;
Todo organismo, aún el mas simple, contiene una
enorme cantidad de información. Esa información se repite en cada una de sus
células organizada en unidades llamadas genes, los cuales
están formados por ADN. Los genes controlan todos los
aspectos de la vida de cada organismo, incluyendo metabolismo,
forma, desarrollo y
reproducción. De ellos depende la continuidad de la vida,
porque constituyen el enlace esencial entre generaciones. Esta
transmición de información genética de los
padres a los hijos se denomina herencia. Desde principios de
siglo, la ciencia de
la Ingeniería Genética ha experimentado notables
avances.
La Ingeniería Genética es un
térimino que abarca distintos caminos para cambiar el
material genético. El
ADN (codigo en el
organismo vivo) es el cual contiene toda la información
almacenada en una larga cadena de una molécula quimica que
determina la naturaleza del organismo asi sea una amiba, un arbol
de pino, una vaca o un hombre y el
cuál caracteriza las particularidades individuales. A
diferencia de los gemelos el mapa genético de cada uno de
nosotros es único. Los genes individuales son secciones
particulares de esta cadena, quienes determinan las
caracteristicas y funciones de
nuestro cuerpo.
Los defectos de los genes individuales pueden causar
malfunciones en el metabolismo
del cuerpo, y es el origen de muchas enfermedades
genéticas.
En la ingeniería genética se busca el
concimiento de lo que son los cada uno de los genes de un mapa
genético. Esto no está tan lejos como parece, la
capacidad de eliminar el factor azar de nuestro perfil,
genético esta cada vez mas cerca. Según French
Anderson (60 años), pionero de la terapia genética,
"ya existe toda la base científica necesaria, pero no
tendremos hasta dentro de 10 o 5 años la eficiencia y
seguridad para
llevar a cabo transferencias genéticas en forma ética".
Otro factor limitante es que todavía el banco de genes no
tiene "depocitados" a la espere de clientes todos
los complejos conjuntos de
genes que determinan la inteligencia,
el buen comportamiento
y la higiene mental
perfecta. Aclaro que lo ideal de recurrir a la ingenieria
genetica es que la utilicen para prevenir o corregir
enfermedades serias y no para tener un hijo mas inteligente, o
para que sea alto y de ojos celestes. El problema es que la
ciencia sigue progresando a velocidad de
un tren bala, llegando a menudo a una estación determinada
mucho antes de que hayan podido analizarce y comprenderse a fondo
todas las concecuancias derivadas de los
adelantos.
Los descubrimientos en materia
genética son asunto de todos los días, hay bancos de
datos que
poseen la codificación parcial de más de la mitad
de los genes humanos. Millones de nuevas entradas del código
genético ingresan al banco
público de genes del Centro Nacional de Información
Biotecnológica.
La única terapia genética permitida hoy
para su aplicación en seres humanos es la vinculada a las
enfermedades.
La ingeniería genética puede definirse
como "La manipulación deliberada de la información
genética, con miras al análisis genético o al mejoramiento
de una especie". Con el descubrimiento de la estructura del
material genético, en 1953, nace la biología molecular y
con ello se inicia una nueva etapa en la historia de la
biología. El año de 1970 marca otra etapa
importante: el comienzo de la manipulación
enzimática del material genético, y por
consiguiente, la aparición de la ingeniería
genética molecular, que constituye la más reciente
evolución de la manipulación
genética. Los procedimientos
que se utilizan reciben el nombre de métodos
del ADN recombinante o clonación molecular del ADN. En el pasado
se utilizaban en forma empírica los sistemas
biológicos existentes, hoy ya no solamente se
seleccionará uno de esos sistemas para llevar a cabo un
proceso, sino
que se diseñarán genéticamente atendiendo a
la posibilidad real de manejar su información
genética y la de incorporarles la de otros
organismos.
La ingeniería genética de plantas ofrece
la posibilidad de modular la expresión de genes
específicos, que son importantes para un cierto proceso
metabólico. Es posible incrementar la expresión de
un determinado gene al transformar plantas con una gene
quimérico con un promotor fuerte; o disminuir la
expresión usando la tecnología del RNA en
sentido inverso (anti-RNA) y así, alterar
cuantitativamente el control de flujo
de un proceso específico.
Los Beneficios de esta ciencia son
muchos;
La ingeniería genética tiene un gran
potencial. Por ejemplo, el gen para la insulina, que por lo
general sólo se encuentra en los animales
superiores, se puede ahora introducir en células
bacterianas mediante un plásmido o vector. Después
la bacteria puede reproducirse en grandes cantidades
constituyendo una fuente abundante de la llamada insulina
recombinante a un precio
relativamente bajo. La producción de insulina recombinante no
depende del, en ocasiones, variable suministro de tejido
pancreático animal. Otros usos de la ingeniería
genética son el aumento de la resistencia de
los cultivos a enfermedades, la producción de compuestos
farmacéuticos en la leche de los
animales, la
elaboración de vacunas, y la
alteración de las características del ganado.
Que es la
ingeniería genética?? II
Todo organismo, aún el más simple,
contiene una enorme cantidad de información. Esta
información se encuentra almacenada en una
macromolécula que se halla en todas las células: el
ADN. Este ADN está dividido en gran cantidad de
sub-unidades (la cantidad varía de acuerdo con la especie)
llamadas genes. Cada gen contiene la información necesaria
para que la célula
sintetice una proteína. Así, el genoma (y por
consecuencia el proteoma), va a ser la responsable de las
características del individuo. Los genes
controlan todos los aspectos de la vida de cada organismo,
incluyendo metabolismo, forma, desarrollo y
reproducción. Por ejemplo, la síntesis
una proteína X hará que en el individuo se
manifieste el rasgo "pelo oscuro", mientras que la
proteína Y determinará el rasgo "pelo
claro".
Vemos entonces que la carga genética de un
determinado organismo no puede ser idéntica a la de otro,
aunque se trate de la misma especie. Sin embargo, debe ser en
rasgos generales similar para que la reproducción se pueda
concretar. Y es que una de las propiedades más importantes
del ADN, y gracias a la cual fue posible la evolución, es
la de dividirse y fusionarse con el ADN de otro individuo de la
misma especie para lograr descendencia diversificada.
Otra particularidad de esta molécula es su
universalidad. No importa cuán diferente sean dos
especies: el ADN que contengan será de la misma
naturaleza: ácido nucleico. Siguiendo este razonamiento, y
teniendo en cuenta el concepto de gen,
surgen algunas incógnitas: ¿Son compatibles las
cargas genéticas de especies distintas? ¿Puede el
gen de una especie funcionar y manifestarse en otra completamente
distinta? ¿Se puede aislar y manipular el ADN?
La respuesta a todas estas preguntas se resume en dos
palabras: Ingeniería Genética.
2. Definición de Ingeniería
Genética
La Ingeniería Genética (en adelante IG) es
una rama de la genética que se concentra en el estudio del
ADN, pero con el fin su manipulación. En otras palabras,
es la manipulación genética de organismos con un
propósito predeterminado.
En este punto se profundizará el
conocimiento sobre los métodos de
manipulación génica. El fin con el cual se realizan
dichas manipulaciones se tratará más adelante,
cuando se analicen los alcances de esta ciencia.
Como ya se dijo, la IG consiste la manipulación
del ADN. En este proceso son muy importantes las llamadas
enzimas de
restricción, producidas por varias bacterias.
Estas enzimas tienen la
capacidad de reconocer una secuencia determinada de
nucleótidos y extraerla del resto de la cadena. Esta
secuencia, que se denomina Restriction Fragment Lenght
Polymophism o RLPM, puede volver a colocarse con la ayuda de otra
clase de enzimas, las ligasas. Análogamente, la enzima de
restricción se convierte en una "tijera de ADN", y la
ligasa en el "pegamento". Por lo tanto, es posible quitar un gen
de la cadena principal y en su lugar colocar otro.
En el proceso de manipulación también son
importantes los vectores: partes
de ADN que se pueden autorreplicar con independencia
del ADN de la célula
huésped donde crecen. Estos vectores permiten
obtener múltiples copias de un trozo específico de
ADN, lo que proporciona una gran cantidad de material fiable con
el que trabajar. El proceso de transformación de una
porción de ADN en un vector se denomina clonación.
Pero el concepto de
clonación que "circula" y está en boca de todos es
más amplio: se trata de "fabricar", por medios
naturales o artificiales, individuos genéticamente
idénticos.
Otro método
para la producción de réplicas de ADN descubierto
recientemente es el de la utilización de la enzima
polimerasa. Éste método,
que consiste en una verdadera reacción en cadena, es
más rápido, fácil de realizar y
económico que la técnica de vectores.
La terapia génica consiste en la
aportación de un gen funcionante a las células que
carecen de esta función,
con el fin de corregir una alteración genética o
enfermedad adquirida. La terapia génica se divide en dos
categorías.
- Alteración de células germinales
(espermatozoides u óvulos), lo que origina un cambio
permanente de todo el organismo y generaciones posteriores.
Esta terapia no se utiliza en seres humanos por cuestiones
éticas. - Terapia somática celular. Uno o más
tejidos son
sometidos a la adición de uno o más genes
terapéuticos, mediante tratamiento directo o previa
extirpación del tejido. Esta técnica se ha
utilizado para el tratamiento de cánceres o enfermedades
sanguíneas, hepáticas o pulmonares.
La Ingeniería genética tiene numerosas
aplicaciones en campos muy diversos, que van desde la medicina hasta la
industria. Sin
embargo, es posible hacer una clasificación bastante
simple bajo la cual se contemplan todos los usos existentes de
estas técnicas de manipulación genética:
aquellos que comprenden la terapia génica, y aquellos que
se encuentran bajo el ala de la biotecnología.
"En marzo de 1989, los investigadores norteamericanos
Steve Rosenber y Michael Blease, del Instituto Nacional del
Cáncer, y French Anderson, del Instituto Nacional del
Corazón, Pulmón y Sangre,
anunciaron su intención de llevar a cabo un intercambio de
genes entre seres humanos, concretamente en enfermos terminales
de cáncer.
Los genes trasplantados no habían sido
diseñados para tratar a los pacientes, sino para que
actuaran como marcadores de las células que les fueron
inyectados, unos linfocitos asesinos llamados infiltradores de
tumores, encargados de aniquilar las células cancerígenas.
Las víctimas de cáncer murieron, pero la
transferencia había sido un éxito "
Este fue uno de los primeros intentos de utilizar las
técnicas de IG con fines terapéuticos.
Hoy el desafío de los científicos es,
mediante el conocimiento
del Genoma Humano, localizar "genes defectuosos",
información genética que provoque enfermedades, y
cambiarlos por otros sin tales defectos.
La ventaja quizá más importante de este
método es que se podrían identificar en una
persona
enfermedades potenciales que aún no se hayan manifestado,
para o bien reemplazar el gen defectuoso, o iniciar un
tratamiento preventivo para atenuar los efectos de la enfermedad.
Por ejemplo, se le podría descubrir a una persona
totalmente sana un gen que lo pondría en un riesgo de
disfunciones cardíacas severas. Si a esa persona se le
iniciara un tratamiento preventivo, habría posibilidades
de que la enfermedad no llegue nunca.
A través de una técnica de sondas
genéticas, se puede rastrear la cadena de ADN en busca de
genes defectuosos, responsables de enfermedades genéticas
graves.
Si bien la información del Genoma Humano fue
recientemente descubierta, ya se han localizado los "locus" de
varias enfermedades de origen genético. He aquí
algunas de ellas:
Hemofilia – Alcoholismo
– Corea de Huntigton – Anemia Falciforme –
Fibrosis quística – Hipotiroidismo Congénito
– Retraso Mental – Miopatía de Duchenne
– Maníacodepresión – Esquizofrenia
– Síndrome de Lesch Nyhan – Deficencia de ADA
– Hidrocefalia – Microcefalia – Labio Leporino
– Ano Imperfecto o Imperforación – Espina
Bífida.
Pero los alcances de la terapia génica no
sólo se limitan a enfermedades genéticas, sino
también a algunas de origen externo al organismo: virales,
bacterianas, protozoicas, etc. En febrero de este año, por
ejemplo, se anunció que un grupo de
científicos estadounidenses empleó técnicas
de terapia génica contra el virus del
SIDA.
Sintetizaron un gen capaz de detener la multiplicación del
virus
responsable de la inmunodeficiencia, y lo insertaron en
células humanas infectadas. El resultado fue exitoso: el
virus detuvo su propagación e incluso aumentó la
longevidad de ciertas células de defensa, las
CD4.
Otra técnica peculiar inventada recientemente es
la del xenotransplante. Consiste en inocular genes humanos en
cerdos para que crezcan con sus órganos compatibles con
los humanos, a fin de utilizarlos para transplantes.
Esto nos demuestra que la Ingeniería
Genética aplicada a la medicina
podría significar el futuro reemplazo de las
técnicas terapéuticas actuales por otras más
sofisticadas y con mejores resultados. Sin embargo, la
complejidad de estos métodos hace que sea todavía
inalcanzable, tanto por causas científicas como
económicas.
Pero el
conocimiento de los genes no sólo se limita a la
Medicina. La posibilidad de obtener plantas y animales
trangénicos con fines comerciales es demasiado tentadora
como para no intentarlo.
Las biotecnologías consisten en la
utilización de bacterias, levaduras y células
animales en cultivo para la fabricación de sustancias
específicas. Permiten, gracias a la aplicación
integrada de los conocimientos y técnicas de la bioquímica, la microbiología y la ingeniería
química
aprovechar en el plano tecnológico las propiedades de los
microorganismos y los cultivos celulares. Permiten producir a
partir de recursos
renovables y disponibles en abundancia gran número de
sustancias y compuestos.
Aplicadas a escala
industrial, las tales biotecnologías constituyen la
bioindustria, la cual comprende las actividades de la industria
química:
síntesis de sustancias romáticas
saborizantes, materias plásticas, productos para
la industria textil; en el campo energético la
producción de etanol, metanol, biogas e hisrógeno;
en la biomineralurgia la extracción de minerales.
Además, en algunas actividades cumplen una función
motriz esencial: la industria alimentaria (producción
masiva de levaduras, algas y bacterias con miras al suministro de
proteínas, aminoácidos, vitaminas y
enzimas); producción agrícola (donación y
selección de variedades a partir de
cultivos de células y tejidos, especies
vegetales y animales trangénicas, producción de
bioinsecticidas); industria farmacéutica (vacunas,
síntesis de hormonas,
interferones y antibióticos); protección del
medio ambiente
(tratamiento de aguas servidas, transformación de
deshechos domésticos, degradación de residuos
peligrosos y fabricación de compuestos
biodegradables).
Los procesos
biotecnológicos más recientes se basan en las
técnicas de recombinación genética descritas
anteriormente.
A continuación se detallan las aplicaciones
más comunes.
Obtención de proteínas
de mamíferos.
Una serie de hormonas como
la insulina, la hormona del crecimiento, factores de
coagulación, etc. tienen un interés
médico y comercial muy grande. Antes, la obtención
de estas proteínas se realizaba mediante su
extracción directa a partir de tejidos o fluidos
corporales.
En la actualidad, gracias a la tecnología del ADN
recombinante, se clonan los genes de ciertas proteínas
humanas en microorganismos adecuados para su fabricación
comercial. Un ejemplo típico es la producción de
insulina que se obtiene a partir de la levadura Sacharomces
cerevisae, en la cual se clona el gen de la insulina humana.
Obtención de vacunas
recombinantes.
El sistema
tradicional de obtención de vacunas a partir de
microorganismos patógenos inactivos, puede comportar un
riesgo
potencial.
Muchas vacunas, como la de la hepatitis B, se
obtienen actualmente por IG. Como la mayoría de los
factores antigénicos son proteínas lo que se hace
es clonar el gen de la proteína
correspondiente.
Para ver el
gráfico seleccione la opción ¨Descargar¨
del menú superior
8. Agricultura.
Mediante la ingeniería genética han podido
modificarse las características de gran cantidad de
plantas para hacerlas más útiles al hombre, son
las llamadas plantas transgénicas. Las primeras plantas
obtenidas mediante estas técnicas fueron un tipo de
tomates, en los que sus frutos tardan en madurar algunas semanas
después de haber sido cosechados.
Recordando que la célula
vegetal posee una rígida pared celular, lo primero que
hay que hacer es obtener protoplastos.
Vamos a ver las técnicas de modificación
genética en cultivos celulares. Estas células
pueden someterse a tratamientos que modifiquen su patrimonio
genético. Las técnicas se clasifican en directas e
indirectas.
Entre las técnicas indirectas cabe destacar la
transformación de células mediada por Agrobacterium
tumefaciens.
Esta bacteria puede considerarse como el primer
ingeniero genético, por su particular mecanismo de
acción: es capaz de modificar genéticamente la
planta hospedadora, de forma que permite su reproducción.
Esta bacteria es una auténtica provocadora de un
cáncer en la planta en la que se hospeda.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Las técnicas directas comprenden la
electroporación, microinyección, liposomas y otros
métodos químicos.
Entre los principales caracteres que se han transferido
a vegetales o se han ensayado en su transfección, merecen
destacarse:
Resistencia a herbicidas, insectos y
enfermedades microbianas.
Ya se dispone de semillas de algodón, que son
insensibles a herbicidas. Para la resistencia a los
insectos se utilizan cepas de Bacillus thuringiensis que producen
una toxina (toxina – Bt) dañina para las larvas de muchos
insectos, de modo que no pueden desarrollarse sobre las plantas
transgénicas con este gen. Respecto a los virus se ha
demostrado que las plantas transgénicas con el gen de la
proteína de la cápsida de un virus, son resistentes
a la invasión de dicho virus.
Incremento del rendimiento
fotosintético.
Para ello se transfieren los genes de la ruta
fotosintética de plantas C4 que es más
eficiente.
Mejora en la calidad de los
productos
agrícolas.
Tal es el caso de la colza y la soja
transgénicas que producen aceites modificados, que no
contienen los caracteres indeseables de las plantas
comunes.
Síntesis de productos de interés
comercial.
Existen ya plantas transgénicas que producen
anticuerpos animales, interferón, e incluso elementos de
un poliéster destinado a la fabricación de plásticos
biodegradables
Asimilación de nitrógeno
atmosférico.
Aunque no hay resultados, se ensaya la
transfección del gen nif responsable de la nitrogenasa,
existente en microorganismos fijadores de nitrógeno, y que
permitiría a las plantas que hospedasen dicho gen, crecer
sin necesidad de nitratos o abonos nitrogenados, aumentando la
síntesis de proteínas de modo
espectacular.
El Proyecto Genoma Humano es una investigación internacional que busca
seleccionar un modelo de
organismo humano por medio del mapeo de la secuencia de su ADN.
Se inició oficialmente en 1990 como un programa de
quince años con el que se pretendía registrar los
80.000 genes que codifican la información necesaria para
construir y mantener la vida. Los rápidos avances
tecnológicos han acelerado los tiempos
esperándose que se termine la investigación
completa en el 2003.
Cuando faltan sólo tres años (2003) para
el cincuentenario del descubrimiento de la estructura de la doble
hélice por parte de Watson & Crick (1953), se ha
producido el mapeo casi completo del mismo.
Los objetivos del
Proyecto son:
- Identificar los aproximadamente 100.000 genes humanos
en el ADN. - Determinar la secuencia de 3 billones de bases
químicas que conforman el ADN. - Acumular la información en bases de
datos. - Desarrollar de modo rápido y eficiente
tecnologías de secuenciación. - Desarrollar herramientas
para análisis de datos. - Dirigir las cuestiones éticas, legales y
sociales que se derivan del proyecto.
10. Relación con la
Ingeniería Genética.
Ya que este proyecto se limita sólo a la
información genética del ser humano, las
aplicaciones se limitan sólo a la terapia génica,
apartando las aplicaciones biotecnológicas.
El conocimiento
del Genoma Humano permitirá identificar y caracterizar los
genes que intervienen en las principales enfermedades
genéticas, lo que hará posible el tratamiento
mediante terapia génica a casi todas las enfermedades que
tengan un posible origen genético.
Resumen:
Definición de
Ingeniería Genética. Técnicas de
manipulación genética. ADN recombinante. Terapia
Génica. Técnica de la ADN polimerasa. Organismos
transgénicos. Biotecnología. Otras aplicaciones de
la Ingeniería Genética. El proyecto Genoma Humano y
su relación con la Ingeniería Genética.
Opinión personal.
La Ingeniería Genética es un
térimino que abarca distintos caminos para cambiar el
material genético. El
ADN (codigo en el
organismo vivo) es el cual contiene toda la información
almacenada en una larga cadena de una molécula quimica que
determina la naturaleza del organismo asi sea una amiba, un arbol
de pino, una vaca o un hombre y el cuál caracteriza las
particularidades individuales. A diferencia de los gemelos el
mapa genético de cada uno de nosotros es único. Los
genes individuales son secciones particulares de esta cadena,
quienes determinan las caracteristicas y funciones de
nuestro cuerpo.
Los defectos de los genes individuales pueden causar
malfunciones en el metabolismo del cuerpo, y es el origen de
muchas enfermedades genéticas.
En la ingeniería genética se busca el
concimiento de lo que son los cada uno de los genes de un mapa
genético. Esto no está tan lejos como parece, la
capacidad de eliminar el factor azar de nuestro perfil,
genético esta cada vez mas cerca. Según French
Anderson (60 años), pionero de la terapia genética,
"ya existe toda la base científica necesaria, pero no
tendremos hasta dentro de 10 o 5 años la eficiencia y
seguridad para
llevar a cabo transferencias genéticas en forma ética".
Otro factor limitante es que todavía el banco de
genes no tiene "depocitados" a la espere de clientes todos
los complejos conjuntos de
genes que determinan la inteligencia,
el buen comportamiento
y la higiene mental
perfecta. Aclaro que lo ideal de recurrir a la ingenieria
genetica es que la utilicen para prevenir o corregir enfermedades
serias y no para tener un hijo mas inteligente, o para que sea
alto y de ojos celestes. El problema es que la ciencia sigue
progresando a velocidad de
un tren bala, llegando a menudo a una estación determinada
mucho antes de que hayan podido analizarce y comprenderse a fondo
todas las concecuancias derivadas de los
adelantos.
Los descubrimientos en materia
genética son asunto de todos los días, hay bancos de datos
que poseen la codificación parcial de más de la
mitad de los genes humanos. Millones de nuevas entradas del
código genético ingresan al banco público de
genes del Centro Nacional de Información
Biotecnológica.
La única terapia genética permitida hoy
para su aplicación en seres humanos es la vinculada a las
enfermedades.
La ingeniería genética puede definirse
como "La manipulación deliberada de la información
genética, con miras al análisis genético o
al mejoramiento de una especie". Con el descubrimiento de la
estructura del material genético, en 1953, nace la
biología molecular y con ello se inicia una nueva etapa en
la historia de la
biología. El año de 1970 marca otra etapa
importante: el comienzo de la manipulación
enzimática del material genético, y por
consiguiente, la aparición de la ingeniería
genética molecular, que constituye la más reciente
evolución de la manipulación genética. Los
procedimientos
que se utilizan reciben el nombre de métodos del ADN
recombinante o clonación molecular del ADN. En el pasado
se utilizaban en forma empírica los sistemas
biológicos existentes, hoy ya no solamente se
seleccionará uno de esos sistemas para llevar a cabo un
proceso, sino que se diseñarán genéticamente
atendiendo a la posibilidad real de manejar su información
genética y la de incorporarles la de otros
organismos.
La ingeniería genética de plantas ofrece
la posibilidad de modular la expresión de genes
específicos, que son importantes para un cierto proceso
metabólico. Es posible incrementar la expresión de
un determinado gene al transformar plantas con una gene
quimérico con un promotor fuerte; o disminuir la
expresión usando la tecnología del RNA en sentido
inverso (anti-RNA) y así, alterar cuantitativamente el
control de flujo
de un proceso específico.
Beneficios
La ingeniería genética tiene un gran
potencial. Por ejemplo, el gen para la insulina, que por lo
general sólo se encuentra en los animales superiores, se
puede ahora introducir en células bacterianas mediante un
plásmido o vector. Después la bacteria puede
reproducirse en grandes cantidades constituyendo una fuente
abundante de la llamada insulina recombinante a un precio
relativamente bajo. La producción de insulina recombinante
no depende del, en ocasiones, variable suministro de tejido
pancreático animal. Otros usos de la ingeniería
genética son el aumento de la resistencia de los cultivos
a enfermedades, la producción de compuestos
farmacéuticos en la leche de los
animales, la elaboración de vacunas, y la
alteración de las características del
ganado.
Los siguientes son los pasos de bio ingenio
genetica:
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Siempre que los avances científicos y
tecnológicos se producen con esta rapidez, el entusiasmo
por seguir adelante no deja lugar a una cavilación acerca
de los pro y los contras que puede provocar.
Un caso histórico es la Revolución
Industrial. En la vorágine de construir las mejores
máquinas, los científicos de la
época dejaron de lado el factor contaminación
ambiental, ignorando que, un siglo más tarde, el haber
utilizado máquinas a vapor inició un proceso
prácticamente irreversible de calentamiento global y
contaminación
atmosférica.
Otro caso más que clásico es la
fórmula de la Teoría
de la Relatividad, que abrió camino a dos aplicaciones
bien polarizadas y antagónicas: el uso de la medicina
atómica para salvar vidas, y la construcción de bombas
atómicas para destruirlas.
Y parece ser que el hombre no
aprende de sus errores, porque en el afán de ver "hasta
dónde podemos llegar", los genetistas y otros
científicos de hoy anuncian día a día
orgullosamente sus nuevas hazañas, sin tener en cuenta las
consecuencias no sólo ambientales, sino también
éticas y morales.
Casi cada aspecto de la IG presenta una controversia y
exige un profundo análisis, de modo que las posibles
consecuencias negativas causadas por la negligencia
científica se eviten.
En el caso de la IG orientada al agro, por ejemplo. Las
cosechas transgénicas ya son abundantes en el mundo, pero
no son testeadas correctamente las posibles consecuencias
ecológicas que pudiesen causar. Esto provocó el
levantamiento de los organismos ecológicos no
gubernamentales, que han elaborado una extensa lista de faltas
cometidas por las distintas compañías. Esta
acción, a su vez, creo una concepción negativa de
los organismos transgénicos. Se lo ve como algo
completamente nocivo para la salud, a la vez que se
desconoce de qué se trata. Está en el conocimiento
popular que cualquier ser, planta o animal, genéticamente
modificado es sinónimo de veneno o tóxico. Este
miedo irracional fue utilizado por ciertas organizaciones
protectoras del medio ambiente para
aumentar este temor popular. "Podés estar comiendo plantas
con genes de ratas o víboras", fue uno de los argumentos
más sensacionalistas.
Con esto no estoy diciendo que estoy a favor de los
organismos transgénicos y en contra de la ecología. Sólo
creo que se debe informar mejor a la población acerca de la transgenia, y hacer
estudios serios sobre las consecuencias tanto para el ambiente como
para el humano, para así poder dar
conclusiones científicamente avaladas.
Cambiando de área, si nos vamos a la IG en enlace
con la medicina, el panorama es aún más
negro.
El hecho de que en realidad se haya tenido en cuenta la
posibilidad de la eutanasia
(busca del perfeccionamiento de la raza humana) indica que,
lamentablemente, siguen personas con ideología nazi en el mundo.
Está patente el miedo de que, en un futuro no tan
lejano, cualquier persona con el dinero
suficiente y la escasez suficiente de escrúpulos, contrate
a algún igualmente inescrupuloso grupo de
médicos para obtener descendencia con determinadas
características. No es que crea que esto será
legal, pero tampoco lo es en la actualidad el aborto, y sin
embargo se practica.
Es por eso que creo que, paralelamente con los
descubrimientos y avances que se anuncian día a
día, se tendría que legislar competentemente en
todos los países. Esto pondría límites
morales, éticos y civiles a los científicos, que
pocas veces se detienen a considerar las consecuencias de sus
actos.
La ciencia se puede usar tanto para el bien como para el
mal. Depende de nosotros el uso que le demos. Sería una
lástima que una ciencia tan prometedora como esta fuera
desperdiciada para fines inmorales o puramente económicos.
Es el deber de los hombres de hoy tomar una decisión
fundamental: aprender del pasado histórico del mundo, o
seguir caminando a ciegas, con los ojos tapados y sin mirar
atrás.
- Enciclopedia Encarta 98
- Diario Clarín Digital en www.clarin.com.ar,
febrero-agosto de 2000. - Diario La Nación en www.lanacion.com.ar,
febrero-agosto de 2000. - Química II, Editorial Santillana.
- Biología I, Editorial Santillana.
- "El Genoma Humano" del Dr. Francisco Lenadro
Loiácono en www.alfinal.com. - "Aplicaciones de la Ingeniería
Genética" en www.geocities.com/genetica2000/ - Declaración de la Asociación
Médica Mundial sobre el Proyecto Genoma Humano, en
www.wma.net/s/policy/17-s-1_s.html. - "Trabajo Práctico de Genética", de Juan
Andrés Toselli, en www.monografias.com - "Genetic Engineering: A Costly Risk"; "The End of the
World as we know it: The Environmental Costs of Genetic
Engineering", en www.greenpeace.org. - ALBERT V EDICION (BIOLOGIA)
- Curtis VI edicion (biogenetica)
- www.Agronort.ar pagina web y
www.alipso.com.ar
Deocar Eldorado