¿Qué es la manipulación genética?
Los seres humanos han estado manipulando las secuencias de genes de organismos durante miles de años seleccionando organismos con los rasgos que deseamos. La manipulación genética moderna implica procedimientos científicos para agregar nuevo ADN o silenciar secuencias de genes en un organismo. La capacidad de cambiar el genoma de un organismo es muy controvertida, especialmente en lo que respecta al impacto que tiene en los seres humanos.
La manipulación genética es, en esencia, un proceso que se realiza para manipular el genoma de un organismo con el fin de producir los rasgos deseados. En el pasado, esto se logró mediante la cría selectiva. La cría selectiva se puede describir de esta manera: un animal o una planta nacería con un rasgo deseado y un granjero criaría este animal o planta para producir más organismos con ese rasgo. La cría selectiva es la razón por la que tenemos una variedad tan grande de razas de perros. La cría selectiva también es la razón por la que tenemos repollo, col rizada, brócoli, coliflor y coles de Bruselas.
Como se muestra en esta imagen, cada una de estas plantas es una variación o cultivo de mostaza silvestre (‘Brassica oleracea’). Cada cultivo fue criado durante miles de años para características específicas; la coliflor y el brócoli se criaron por su capacidad para producir cogollos florales. Las características observadas en cada cultivar fueron el resultado de diferencias genéticas naturales encontradas en el genoma.
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Los pollos que compramos en la tienda de comestibles son casi cuatro veces más grandes que los pollos disponibles en la década de 1950, que se muestran en la imagen aquí.
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Este crecimiento acelerado es el resultado de la cría selectiva de una variedad particular de pollos y una mejor nutrición. La cepa de pollo, que se descubrió en la década de 1950, naturalmente tenía la capacidad de crecer más rápido y más grande que otros pollos como resultado de una mutación en su genoma. Si bien las prácticas modernas de alimentar a los animales con hormonas de crecimiento y antibióticos son controvertidas, no modifican la genética del organismo y no se consideran manipulación genética.
¿Es la Ingeniería Genética una buena carrera para estudiar?
La cría selectiva es muy ineficaz porque se deja al azar. Para cultivar un organismo con una nueva característica, debe esperar a que la característica ocurra espontáneamente. La manipulación genética moderna hace que la reproducción de plantas y animales con los rasgos deseados sea más eficiente. Utiliza la ingeniería genética para construir los genes que le dan a un organismo los rasgos deseados y usa la biotecnología para introducir el rasgo en el genoma.
¿Cómo funciona la manipulación genética?
Tanto la ingeniería genética como la cría selectiva se consideran manipulación genética. La ingeniería genética pone el poder de la manipulación en manos de la humanidad porque los científicos manipulan el ADN ellos mismos. La capacidad de manipular el genoma y las expresiones génicas de los organismos requiere que los científicos desarrollen primero las herramientas para manipular el ADN y luego desarrollen métodos para introducir ADN que ha sido modificado en el genoma del organismo.
Cortar y pegar
El primer paso para poder manipular o diseñar nuevos genes fue el descubrimiento de ADN ligasas y enzimas de restricción. Piense en la creación de un gen modificado como un proyecto de collage de jardín de infancia súper elegante; necesitarás tijeras y pegamento. Las enzimas de restricción son como tijeras moleculares que pueden cortar el ADN. Las ADN ligasas son como pegamento molecular: se pueden usar para unir secuencias de ADN.
Los genes de diferentes organismos que se han cortado y pegado juntos se denominan transgenes . Un organismo cuyo genoma contiene un transgén se considera transgénico . En las noticias, los organismos transgénicos a menudo se denominan organismos modificados genéticamente u OGM.
Los animales transgénicos tienen usos en la investigación, el campo médico y la agricultura. Si bebe leche sin lactosa, está bebiendo leche de una vaca transgénica que fue diseñada para producir menos lactosa en su leche. En los seres humanos, la manipulación genética se llama terapia génica, y gran parte de la investigación tiene como objetivo corregir la enfermedad genética.
Mutaciones celulares y enfermedades genéticas
Secuenciación de genes
Desde el descubrimiento de las enzimas de restricción y la ADN ligasa, se ha secuenciado el conocimiento del genoma completo de muchos organismos, incluidos los humanos. Esto permite a los científicos saber exactamente qué secuencia de genes necesitan cambiar o silenciar para darle a un organismo un nuevo rasgo o silenciar un rasgo dañino que causa una enfermedad.
La manipulación genética se utilizó para crear manzanas transgénicas que no se doran y arroz que produce un aumento de vitamina A. Los investigadores también han creado plantas transgénicas con genes novedosos que proporcionarían vacunas contra enfermedades como el cólera o el rotavirus. La manipulación genética también permite a los científicos explorar el tratamiento de enfermedades genéticas cambiando el genoma de los individuos afectados.
Controversia de la manipulación genética
La manipulación genética moderna es más controvertida que la cría selectiva porque permite a los humanos tener control sobre qué rasgos se ven en un organismo. En los primeros días, se realizaron manipulaciones de genes en bacterias y otros organismos unicelulares que solo eran de interés para los científicos.
Los problemas éticos sobre la manipulación genética comenzaron a surgir cuando comenzamos a realizar cambios en los organismos que son de interés para las personas y el público en general. Hay muchas cosas buenas que provienen de la manipulación genética de organismos, como una mejor salud y calidad de vida. Por ejemplo, el arroz dorado (GR), que se ha mejorado para producir vitamina A, elimina la deficiencia de vitamina A en países donde la hambruna es un problema.
Nuestro conocimiento del genoma humano y la ingeniería genética también permite la posibilidad de eliminar enfermedades genéticas, como la anemia de células falciformes, la hemofilia y la fibrosis quística.
Manipulación Mediática: Qué es, Características y Ejemplos
Sin embargo, existen posibles consecuencias para el uso de organismos modificados genéticamente. Al hablar del uso de organismos transgénicos, debe considerar el impacto que tiene en la salud humana y el medio ambiente. Por ejemplo, en 2008, el primer animal transgénico, The GloFish (que se muestra aquí), estuvo disponible para su compra por parte del público.
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En los Estados Unidos, solo California ha prohibido estos animales porque se desconoce el impacto que podrían tener si se liberaran en la naturaleza. El impacto de las especies invasoras está bien establecido. Considere lo que sucedió con las boa constrictoras y las pitones en los EE. UU. GloFish puede parecer no amenazante, pero si pueden superar a las especies nativas por los recursos, afectarán el medio ambiente. Lo mismo puede decirse de cualquier organismo transgénico. Si los genes de un organismo transgénico se introducen en el medio ambiente, la diversidad genética que se encuentra en la naturaleza se verá afectada.
La manipulación de genes en humanos evoca imágenes de la Alemania nazi o películas como Gattaca , donde tu estatus en la sociedad está determinado por tu composición genética. Existen leyes federales, estatales y privadas que regulan el tipo de investigación que los científicos pueden realizar para garantizar la seguridad de los organismos transgénicos y la terapia génica.
Además, los científicos son dueños de su trabajo. Los científicos pueden patentar los transgenes que crean. Si se patenta un transgén que cura una enfermedad humana, es posible que las personas que no pueden pagar el tratamiento no tengan acceso a la cura. La capacidad de permitir el acceso a una vida mejor está determinada por el estatus socioeconómico, que es una cuestión ética y fomenta la controversia.
Resumen de la lección
En resumen, la manipulación genética es un proceso que se realiza para manipular el genoma de un organismo con el fin de producir los rasgos deseados. En el pasado, esto se hacía a través de la reproducción selectiva , que es cuando se observa un rasgo deseado en un organismo, y los humanos luego crían ese organismo con la esperanza de que ese rasgo se transmita.
Hoy en día, la tecnología ha permitido que los humanos se vuelvan expertos en cortar y pegar genes de diferentes organismos para crear los efectos deseados en un determinado organismo, incluidos los humanos. Estos se conocen como transgenes . Otros métodos incluyen la secuenciación de genes, que implica el mapeo del genoma de un organismo.
Sin embargo, la manipulación genética no está exenta de controversias. La manipulación genética moderna es más controvertida que la cría selectiva porque permite a los humanos tener control sobre qué rasgos se ven en un organismo. Aparte de la idea de una criatura transgénica que afecta la diversidad genética del medio ambiente, existen otras posibles consecuencias sociales que no se sentirían demasiado fuera de lugar en una película de ciencia ficción distópica.
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