Introducción al tema de Transgénicos

C:A:C:S2014

Grado 11°

¿Qué son los transgénicos?

Transgénico u Organismo Genéticamente Modificado (OMG) es

aquel al cual se han transferido genes de la misma especie u otra especie totalmente diferente a través de un

proceso artificial, el cual nunca sucedería en la naturaleza

¿Cómo se fabrican los transgénicos? Se “corta” el

ADN de un organismo y se extrae el gen deseado

El gen deseado se “pega” en el ADN de otro organismo

El OGM se siembra y se producen alimentos transgénicos

El gen deseado se multiplica en laboratorio

Algunos ejemplos de OGM

Tecnología TERMINATOR = Semillas estériles

Tecnología TRAITOR = Semillas que requieren de insumos químicos para

ser fértiles

+ =

Maiz + Toxina Bt = Maíz Bt resistente a lepidópteras

Soya + Genes de resistencia a herbicidas = Soya RR

Papa + genes salmón = Papa resistente a heladas

Tomate + genes mejorados inhibidores = Tomate con

mayor tiempo de vida comercial

Tomate + genes de insectos = Tomate con veneno para

insectos

¿Quiénes investigan y producen los transgénicos?Grandes empresas transnacionales,

originalmente dedicadas a la producción de agroquímicos (insecticidas, fungicidas y herbicidas) que actualmente dominan el

mercado de pesticidas, semillas y farmacéuticos

► Mito 1: Los transgénicos son parte de una estrategia para reducir el hambre

Mitos de los transgénicos

► Mito 2: Los transgénicos son altamente productivos y generan más beneficio económico

Mito 3: Los transgénicos son ecológicamente amigables porque reducen el uso de agroquímicos

Pilares de la producción de transgénicos

• Pilar 1: Derechos de propiedad intelectual

• Pilar 2: Desinformación para impedir que el consumidor escoja

?

• Pilar 3: Control de la ciencia

$

• Pilar 4: Construcción de relaciones públicas

Riesgos AmbientalesAplicación de

herbicidas

Cultivo transgénico

Aparición de “supermalezas”

Desequilibrio ecológico

Percolación de residuos químicos en

el suelo

Infiltración de tóxicos en el agua

Contaminación del suelo y

agua

Manipuleo

Cruzamiento

Contaminación genética

Transferencia horizontal

Contaminación de los

alimentos

Riesgos en la salud humana Alteraciones y debilitamiento del sistema inmunológico

Daño de órganos internos

Resistencia a antibióticos

Alta probabilidad de enfermedadesGenes y proteínas de origen no alimenticio

Microorganismos riesgosos (como es el Virus del Mosaico de la Coliflor el cual es muy similar al virus de la Hepatitis B y VIH Sida),

Microorganismos patógenos con alta facilidad de recombinación genética (como es el caso de la Escherichia coli causante de desordenes gastrointestinales, por ejemplo diarrea)Genes con resistencia a antibióticos (Gen nptl resistente a la kanamicina).

Ejemplos de los riesgos de los transgénicos en la salud humana

• Maíz starlink: Prohibido el 2000 por el riesgo de alergias a causa de la toxina Cry9C y desarreglos intestinales (Cummins, 2004)

• Leche GM (rBGH): Incrementa 7 veces la probabilidad de cáncer de mama en mujeres, y 4 veces cáncer de colon y próstata en varones (Wolfson, 1998; Cummins, 2004)

• Arroz dorado: Causante de alergias, resistencia a antibióticos e hipervitaminosis (Delgado, 2004)

Riesgos socioeconómicos

Dependencia de insumos externos

tóxicos

Altos costos de inversión Endeudamiento

Venta de tierras

POBREZA

Empresa transnacional

proveedora de la tecnología

transgénica Agricultor

Degradación de recursos

naturales productivos

¿Tu sabes lo que comes?!

Los Transgénicos

están en nuestra casa!!!

¿Usted se fija en las

etiquetas de los productos que compra y

consume?

Ingredientes: Azúcar, aceite vegetal

hidrogenado (maíz), leche entera,

emulsificante (lecitina de soya), sabores

artificiales, conservantes

permitidos

Agrocombustibles

¿Qué son los agrocombustibles?

Biodiésel: A partir de soya, palma aceitera, canola y jatrofaBioetanol: A partir de caña de azúcar y maízCada vez más en base a cultivos GM

Los agrocombustibles son, como su nombre indica, combustibles cuya producción requiere de cultivos agrícolas (materia vegetal) como materia prima:

COSECHAR PARA LA INDUSTRIA, NO PARA EL HOMBRE

¿Quiénes promueven los

agrocombustibles?Empresas multinacionales de la agroindustria,

industria automovilista, industria biotecnológica, petroleros…10 países productores entre los que sobresalen:– Brasil y Colombia: Producción de bioetanol a partir

de caña de azúcar, yuca y maiz.– Los EEUU: Producción de bioetanol a partir de maíz– Ambos controlan el 70% del mercado de bioetanol

Países (UE) y entidades (institutos, universidades) que apoyan investigación y expansiónEntidades financieras (Banco Mundial, BID)En Latino América: – Confederación Interamericana del Etanol (Brasil + EEUU)– Organización Latinoamericana de Energía (OLADE)– Instituto Interamericano de Coop. para la Agricultura (IICA)– BID– Corporación Andina de Fomento (CAF)

¿Por qué se promueven los agrocombustibles?

Mito:Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero

Verdad:Incremento De Emisiones De Gases De Efecto Invernadero

Mito:Autosuficiencia energética

Verdad:El Norte Usa El Sur Para Su Producción (Europa Necesitaría 70% De Su Área Agrícola, EEUU Todo Su Soya Y Maíz)

Mito:Creación de nuevos mercados de exportación para países en vías de desarrollo

Verdad:La Producción Y Comercialización Está En Manos De Empresas Transnacionales de USA o Europa.

ImpactosDebilitamiento profundo de la soberanía alimentaria y la base productiva local

Reducción de la disponibilidad y acceso a alimentos

Degradación del medioambiente y los recursos naturales (Brasil: + 60 millones de ha con soya y 5x más caña de azúcar)

Mayor calentamiento global (cada t. de aceite palmera genera 33 t. de CO2, 10x más que petróleo)

Concentración de poder y control de los alimentos por pocas transnacionales (3 empresas controlan 46% del mercado de semillas patentadas)

Desequilibrio económico mundial por el monopolio de los recursos, concentración de de la biotecnologia en pocas manos.

¿Cuál es la alternativa frente a los transgénicos?

AGRICULTURA ECOLÓGICA = Salud del suelo = salud de plantas = salud de animales

= salud del hombre

¿Cómo reconocer los productos ecológicos?

• Conociendo la procedencia

• Buscando un sello de garantía

Colombia es uno de los quince países con mayor riqueza natural del planeta. Su economía agraria es básicamente

campesina y gracias a ella, la población Colombiana tiene acceso a alimentos sanos y baratos. Además, la agricultura

natural y ecológica Colombiana tiene gran demanda en el mercado internacional.

Por ello, Colombia NO necesita transgénicos que amenacen su soberanía alimentaria, contaminen sus recursos naturales,

reduzcan sus oportunidades de mercado y maltraten su bienestar socioeconómico.

Incrementos relativos de 1940 a 2000 mediante la utilización de programas de mejora (selección) en especies animales y vegetales

SELECCIÓN DE REPRODUCTORES

-Desde hace mucho tiempo utilizada en animales “terrestres” y vegetales; -Incrementos espectaculares:Nº huevos por gallina: 2,6% anual ( de 165 a 235 en 20 años)Lana de oveja: 11% anualLitros de leche en vacuno: 2%relativamente nueva en acuicultura.

Agua dulce

marinos

Mazorca de maíz primitivo (2000 a.C.) «Cueva de los murciélagos» de Méjico en comparación con una de maíz híbrido obtenido por mejora genética (Mangelsdorf. 1950. Scientific American)

-Selección asistida por marcadores moleculares-Manipulación cromosómica

-Biotecnología

Un transgénico (u Organismo Modificado Genéticamente, OMG): organismo al que se le incluye en su genoma gene/s de su misma u otra especie

Los genes deben llevar su propio promotor para garantizar su expresión y el lugar específico de ella.

Para conocer que células han sido modificadas (transformadas) se suele agregar un gen  marcador selectivo. (GPF-geen fluorescence protein- resistencia a antibióticos,..)

DISEÑO DE GENES PARA LA TRANSFERENCIA (PLÁSMIDOS VECTORES)

Planta de tabaco con el GFP

Factor IX (hemofilia BHumano)

Promotor de la b-lactoglobin de oveja( expresión en glándula mamaria)

MÉTODOS

Modificación de células madreClonación

MICRO INYECCIÓNInyectar un huevo fertilizado (esperma)con moléculas del ADN vector

óvulo

Inyección delvector

Individuo “heterocigoto”.Por cruzamientos se obtendrán homocigotos transgénicos

cubrir pequeñas partículas de tungsteno (1 micrón) con el plásmido

plásmido micropartículas

percutorCartucho de polvora

Proyec til

válvula

Micropartículas

Callos, células hembriones,…

TRANSFORMACIÓN POR ACELERADOR DE PARTÍCULAS (Bombardeo-Gene Gun)

Disparar las partículassobre los tejidos.

Introducción en un embrión en desarrollo

Nacimiento de quimeras.

cruzamientos

No transgénico

UTILIZACIÓN DE CÉLULAS MADRE

Modificación de células madre

100% transgénico

UTILIZACIÓN DE LA CLONACIÓN

descendiente100% transgénico

Células modificadas

Introducción del núcleo de las células modificadas en un óvulo anucleoado

Estimulación “in vitro” del desarrollo del óvulo

implantación en madre

ADN T

Genes vir

Se infectan hojas con la bacteria

Se fragmenta la hoja y se transfiera a placas de cultivo

Medio de cultivo con hormonas del crecimiento y kanamicina

Gen Bt

Gen Kan-RGen Bt

terminadores

Ti recombinante

Plásmido Ti

sin T-DNA

Plantas en crecimiento portadoras de los genes Bt y Kan-R

PLASMIDO RI (Agrobacterium ryzobium) produce multiples raices

País CultivoUSA Soja, maiz,algodón,canolaArgentina Soja maiz,algodónCanada soja, maiz,canolaChina algodónColombia maiz,algodón, palma A.Australi algodónMexico algodónBulgaria maizRumaniasoja, patataEspaña maizAlemania maizFrancia maizUruguay maiz

ESPECIES VEGETALES TRANSGÉNICAS

-resistencia a plagas de insectos-resistencia a herbicidas-fijación N en no leguminosas-aumento valor nutritivo-maduración controlada

ALGUNOS TIPOS DE PLANTAS TRANSGENICAS COMERCIALIZADAS

RESISTENCIA (Bt) A INSECTOSOrigen Genes Tóxico paraBacillus Cry(A)a,b y c, Cry1B y D, CryA1C Ledidópterosthuringiensis. CryII, CryV Lepidópteros y coleopteros

CryIII Coleoóteros CryIV Dípteros

Efectos de la infestación por insectos en copos de algodón Bt (derecha) y no Bt (izquierda). Fuente: USDA

Maíz híbrido Bt (izquierda) y un híbrido sensible al barrenador europeo del maíz (derecha). (Monsanto)

Patatas y tomates transgenicos (Bt)

SS SS SS RS SS SS

SS SSSS RS SS SS

SS SSSS RS SS SS

Susceptibilidad y ResistenciaLa mayoría de las larvas son homocigotas para el gen de la sensibilidad (SS) y no se desarrollaran en maiz transgénico. Sin embargo un % de ellas serán heterocigotas (RS) para el gen de la resistencia e infectarán y se desarrollarán en el maiz transgénico

RSRS

RS SS RR

Maiz Bt sin “refugio”

RS

SS SS SS

SS SS RS

SS SS

SS SS SS

RS

RS

SS

Cruzamiento más probable de RS

RS SS

SSRS

No RRs

Maiz Bt Maiz no-Bt (Refugio)

Tolerancia a GlifosatoObjetivo: Transformar plantas sensibles en

altamente tolerantes, para su aplicación directa

5-enolpiruvil-sikimato-3fosfato sintetasa

Glifosato (Roud up) Tabaco, algodónGlifosinato (Basta) Maíz, Soja

-plantas con gen ESPS mutante que produce enzima herbicida resistente

Otras posibilidades:-introducir gen capaz de degradar herbicida (fosfonotricina acteil transferasa (gen bar de Striptomyces hygroscopicus) inhibe acción de glufosinato que a su vez inhibe síntesis de glutamina)

-amplificar expresión del gen normal.

TOLERANCIA A HERBICIDAS

ALGUNOS TIPOS DE PLANTAS TRANSGENICAS COMERCIALIZADAS

TOLERANCIA A HERBICIDASOrigen Genes Tolerancia a Agrobacterium sp cepa CP4 CP4 EPSPS glifosatoStreptomyces hygroscopius Bar PPT (Phosphinothricin)

Bt + HERBICIDAS

soja infestada por malezas (izquierda) y soja Roundup Ready® (Monsanto)

RESISTENCIA A LAS HELADAS Proteína codificada por pez antártico Zoarces americanus que impide congelación de su plasma

La maduración del tomate se produce por un proceso en el que se genera etileno y, en respuesta, se produce una enzima (poligalacturonasa) que es la responsable del ablandamiento progresivo de la piel del tomate. La empresa Calgene han producido un tomate patentado, FlavrSavr™,en el que se ha introducido un gen que codifica una copia antisentido de esta enzima, así reducen en un 90% su acción, ya que el efecto de la copia antisentido es anularla:

otra alternativa: inhibir la producción de etileno, por lo que la enzima no se sintetizará como reacción al etileno. Esto permite poder decidir cuándo queremos que maduren los tomates, suministrándoles etileno externamente.

Se produce una unión llave-cerradura entre la enzima y su copia antisentido, inutilizando ambas,

ArbolesAlamo, eucalipto, abeto, frutales-resistencia insectos-resistencia herbicidas-menos lignina

!!!!Tabaco sin nicotina!!!!!

Resistencia a enfermedades calidad de las uvas para vino y de mesa

Te y café-Maduración simultánea de los granos -!!descafeinados!! en forma natural

                                                                      

Variedades transgénicas de petunia con modificaciones en el color y la distribución de la pigmentación en las flores (Jorgensen, 1955. Science, 268)

TRANSGÉNICOS: la otra forma de mejorar

fecundación

Introducción del ADN foráneo

opAFP GHcDNA opAFP3’

Elección de mosaicos en línea germinal

Salmón patentado “Adquadventage” h. crecimiento+ p. anticongelante

Especie Gen introducido Efecto deseado y comentarios País

S.AtlánticoAFP AFP Salmón GH

Tolerancia a bajas temperaturas Crecimiento potenciado y eficiencia en función del alimento

USA, Canadá

Salmón plateado (Coho)

GH + AFP de salmón real

Después de 1 año, aumento del crecimiento de entre 10 y 30 veces

Canadá

Tilapia AFP Salmón GHCrecimiento potenciado y eficiencia en función del alimento; herencia estable

Canadá, U.K.

Tilapia GH de tilapia +Crecimiento y herencia estable Cuba

Salmónlisosoma arco iris y gen pleurocidina de lenguado

Resistencia a enfermedades, aún en etapa de desarrollo

USA, Canadá

Róbalo listado (Striped Bass)

Genes provenientes de insectos

Resistencia a las enfermedades, primeras etapas de investigación

USA

Siluro o Coto punteado

GHPotenciación del crecimiento del 33% en condiciones de cría piscícola

USA

Carpa GH de salmón y humanos

Potenciación del crecimiento del 150% en condiciones de cría piscícola; mayor resistencia a las enfermedades; tolerancia a bajos niveles de oxígeno

China, USA

Oreja de mar GH de salmón plateado + varios promotores

Crecimiento potenciado USA

OstrasGH de salmón plateado + varios promotores

Crecimiento potenciado USA

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Una realidad activaUna realidad activa

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Incremento anormal de la temperatura del planeta por la emanación excesiva de gases como CO2, N20, CH4, HFCs, PFCs, SF6 a causa de la acción humana.

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

LA TIERRA:

Nuestro hogar planetario

Biosfera

Sistemas biológicos

La tierra es un megaecositema visión de totalidad.

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Atmósfera Hidrosfera Litosfera

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

La capa de ozono:Escudo protector de la tierra. Filtra los rayos ultravioleta para que no alcancen la superficie de nuestro planeta. Estos son muy nocivos para la vida debido a su elevada capacidad mutagénica que altera el ADN de los seres vivos, generando tumores cancerosos entre otros efectos.

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Efecto invernadero: ¿fenómeno positivo y/o negativo?

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

• Los rayos solares excedentes deben “salir” de la atmósfera se ha formado una “capa” de gases perjudiciales que le impiden filtrarse aumento de la temperatura del planeta

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Efecto de la Temperatura El aumento de la temperatura se dará entre 1,4°C a 5,80°C, acompañada de un crecimiento de 80 cm. en el nivel del mar producido por el derretimiento de las capas polares.

(se calcula que sea en un periodo de 50 años. Stern, N.)

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Temperatura: indicador alarmante

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Algunos efectos del calentamiento global:

Subida en el nivel del mar

Cambios en los ecosistemas

Alteración en el ciclo de producción de los alimentos

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Algunos efectos del calentamiento global:

Modificación del ciclo hidrológico

Extinción de especies animales y vegetales

Aumento de la temperatura y la concentración de CO2

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Algunos efectos del calentamiento global.

Modificación de los ciclos reproductivos de especies animales y vegetales

Invasión de las zonas no intervenidas Desertificación de tierras

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL Algunos efectos del calentamiento global:

Calentamiento de los mares tropicales y templados

Intensificación de los fenómenos climáticos (huracanes, tormentas)

Incremento en la población de enfermedades respiratorias y de la piel

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Algunos efectos del calentamiento global.

Deshielo de los glaciares

Incremento en las inundaciones

Modificación de los nichos ecológicos Reducción del agua potable

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Posibles efectos del calentamiento global en nuestro país

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Desaparición de la Gran Sabana y los llanos

Deshielo de los Glaciares y alteración de los páramos

Reducción de las fuentes de agua potable

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL

Inhabilitación de tierras para la agricultura

Reducción de pastizales

Intensa contaminación de los ríos y lagos

CALENTAMIENTO CALENTAMIENTO GLOBALGLOBAL Avance de la frontera agrícola a páramos

y selvas Cambios climáticos extremos (sequías y lluvias

torrenciales)

Aumento de las temperaturas en los centros poblados