¿Qué es la Ingeniería Genética?

Conceptos básicos en biotecnología explicados en ArgenBio.

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Cuando los científicos comprendieron la estructura de los genes y cómo la información que portaban se traducía en funciones o características, comenzaron a buscar la forma de aislarlos, analizarlos, modificarlos y hasta de transferirlos de un organismo a otro para conferirle una nueva característica. Justamente, de eso se trata la ingeniería genética, un conjunto de metodologías que permite transferir genes de un organismo a otro. Como consecuencia, la ingeniería genética sirve para clonar fragmentos de ADN y para expresar genes (producir las proteínas para las cuales estos genes codifican) en organismos diferentes al de origen. Así, es posible no sólo obtener las proteínas recombinantes de interés sino también mejorar cultivos y animales. Hasta el momento se ha utilizado la ingeniería genética para producir, por ejemplo:

• Vacunas, como la de la hepatitis B
• Fármacos, como la insulina y la hormona del crecimiento humano
• Enzimas para disolver manchas, como las que se usan en los detergentes en polvo
• Enzimas para la industria alimenticia, como las empleadas en la elaboración del queso y en la obtención de jugos de fruta.
• Plantas resistentes a enfermedades y herbicidas.

El desarrollo de la ingeniería genética (también llamada metodología del ADN recombinante) fue posible gracias al descubrimiento de las enzimas de restricción y de los plásmidos. Las enzimas de restricción reconocen secuencias determinadas en el ADN. De esta manera, conociendo la secuencia de un fragmento de ADN es posible aislarlo del genoma original para insertarlo en otra molécula de ADN. Hay muchas enzimas de restricción obtenidas a partir de bacterias y que sirven como herramientas para la ingeniería genética. Las enzimas de restricción reconocen secuencias de 4, 6 o más bases y cortan generando extremos romos o extremos cohesivos. Estos extremos, generados en diferentes moléculas de ADN, pueden sellarse con la enzima ADN ligasa y generar así una molécula de ADN nueva, denominada recombinante.

Los plásmidos son moléculas de ADN circulares, originalmente aisladas de bacterias y que pueden extraerse de las mismas e incorporarse a otras, a través del proceso de transformación. Los plásmidos fueron modificados por los investigadores para ser empleados como “vectores”. Así, el gen de interés puede insertarse en el plásmido-vector e incorporarse a una nueva célula. Para seleccionar las células (bacterias o células animales o vegetales) que recibieron el plásmido, éste lleva, además del gen de interés (por ej., el gen de la insulina humana), un gen marcador de selección (por. ej., de resistencia a un antibiótico), que le otorga a la célula que lo lleva la capacidad de sobrevivir en un medio de cultivo selectivo (medio con antibiótico, en este ejemplo). Las células que sobreviven se dividen y generan colonias, formadas por bacterias idénticas. Estas bacterias se denominan recombinantes o genéticamente modificadas. El plásmido recombinante puede aislarse de estas colonias y transferirse a otras células.

Por esta metodología es posible introducir genes de interés en todo tipo de células, empleando los vectores y las técnicas propias de cada sistema. Podemos entonces generalizar los pasos de la ingeniería genética de la siguiente manera:

1. Identificar un carácter deseable en el organismo de origen.
2. Encontrar el gen responsable del carácter deseado (gen de interés).
3. Combinar dicho gen con otros elementos necesarios (vector) para que éste sea funcional en el organismo receptor.
4. Transferir el gen de interés, previamente introducido en el vector adecuado, al organismo receptor.
5. Crecer y reproducir el organismo receptor, ahora modificado genéticamente.

Por ejemplo, para el caso de la transferencia de un gen insecticida de una bacteria al maíz:

1. Identificar la característica “resistencia a insectos” en el organismo de origen, la bacteria del suelo Bacillus thuringiensis.
2. Encontrar al gen que lleva las instrucciones para esta característica.
3. Combinar este gen con otros elementos genéticos para que sea funcional ahora en una planta (ligarlo a un vector).
4. Transferir este gen a células de maíz (organismo receptor).
5. Identificar las células de maíz que recibieron el gen (células transformadas) y regenerar, a partir de estas células, una planta adulta.

Ya lo decía el filósofo griego Heráclito hace 2500 años: 'Todo fluye'. Esta máxima vale también para las tecnologías que nos hacen habitantes del Siglo XXI. Llama la atención a menudo, que siga habiendo gente opuesta al progreso tecnológico. Sin éste, nuestra esperanza de vida se reduciría a la mitad y nuestras moradas serían las cavernas. En el ejemplo de Zimbabwe podermos apreciar lo rápido que podemos retroceder en términos de calidad y esperanza de vida. Por suerte sabemos que una vez que se instale de nuevo una democracia moderna en ese paíis, va a ser la tecnología moderna la que los haga recuperar rápidamente la posición que un díia ocuparon en el Africa. Países como Sudáfrica están dando grandes saltos hacia adelante con la adopción de la Biotecnología Verde, utilizada por miles de pequeños agricultores.

¿Rechazo a la biotecnología: Opiniones fundadas o simple percepción?

En un público no informado o mal informado, una nueva tecnología puede causar ansiedad, con el consecuente rechazo de la misma. Pero cuando la tecnología tiene supuestamente el potencial de salvar muchas vidas, crear trabajo, incentivar la economía, aumentar la diversidad, optmizar el uso de la tierra y mucho más, Ud rechazaría esta tecnología de plano o se informaría para formar una opinión fundada?

La experiencia adquirida en muchas discusiones con oponentes a la tecnología demuestra que un sector importante de la oposición cree ciegamente en el dictamen de dirigentes de grupos activistas.

Si quisiéramos resumir el problema en una oración, se podría decir que para muchas personas la agricultura de hoy es la misma que la de nuestros tatarabuelos, y que la biotecnología ha venido a destruir ese supuesto orden natural.

La realidad es que la agricultura y el mejoramiento vegetal de hoy en día utilizan una serie de técnicas que generan grandes cambios genéticos en los cultivos. Se trata de varias técnicas desarrolladas a lo largo de los últimos 50 a 100 años. En su mayoría son técnicas toscas, que generan diversidad genética. de la que luego los mejoradores se ocupan de seleccionar las plantas individuales con las características deseadas para convertirlas en variedades. Durante muchos años nadie, fuera de los profesionales en áreas afines, preguntó ni se interesó cómo funcionaban estas tecnologías. Pero de un momento a otro, con la llegada de la Biotecnología Verde, hubo gran difusión de hallazgos sensacionales, prometedores, la tecnología empezó a difundirse en primera plana. Y esto es lo que suscitó una discusión abierta, nunca antes habida, quizás también como consecuencia del internet y otros medios de comunicación. Quizás a ésto se deba que para mucha gente este avance se perciba como un tremendo salto de la agricultura tradicional de los abuelos a la agricultura moderna, y todo lo que sucedión en el entretiempo se desconoce. Este salto resulta por consecuencia impactante, amendrentador.

Haga la prueba para ver qué tanto sabe Ud de agricultura convencional y moderna, dónde se encuentra la frontera entre la ingeniería genética y otras técnicas modernas de mejoramiento, sobre qué base toma Ud sus decisiones en pro o en contra de la tecnología, tiene Ud un fundamento sólido? Pulse aquí para que con un simple test Ud pueda contestarse esa pregunta.

La agricultura de hoy no se lleva a cabo tan sólo en el campo. Buena parte del mejoramiento vegetal sucede hoy en laboratorios que hacen uso de tecnologías avanzadas y que ayudan a hacer el proceso más eficiente. Gracias a estas tecnologías los mejoradores pueden escoger mejor las líneas parentales y eliminar las progenies que no contienen las rasgos agronómicos deseados sin necesidad de tener que esperar a que las plantas crezcan en el campo.