1. Definir Organismos Modificados genéticamente (OMG) como organismos transgénicos, explicar cómo los científicos utilizaron técnicas de ingeniería genética para producirlos y dar algunos ejemplos.
2. Explicar por qué los transgenes en los alimentos modificados genéticamente son seguros para el consumo humano.
3. Aplique su conocimiento de la reproducción vegetal para explicar cómo los transgénicos podrían liberar hipotéticamente transgenes en las poblaciones silvestres, y dé algunos ejemplos de los riesgos conocidos de propagación de transgénicos.
4. Enumere las diferentes aplicaciones y usos para la modificación genética que benefician o dañan directamente a los seres humanos, otras especies y / o el medio ambiente.

Los organismos transgénicos contienen uno o más genes de otro organismo (no heredados)

Los organismos modificados genéticamente (OGM) se denominan con mayor precisión organismos transgénicos, donde trans significa en o desde «el otro».»Un transgén es un gen que proviene de fuera del genoma. Las bacterias adquieren transgenes naturalmente todo el tiempo a través de la transferencia horizontal de genes. Sin embargo, el uso preciso del transgén se refiere a un gen insertado en un genoma por medios artificiales. Los científicos pueden hacer esto con mucha precisión ahora, que es cómo fabricamos insulina para diabéticos, cómo prevenimos la susceptibilidad de las especies de cultivos a insectos u hongos o incluso la muerte por herbicidas.

La última vez aprendimos en clase cómo los científicos usan la transformación para diseñar genéticamente el genoma deseado, y luego clonar millones de copias usando clonación molecular en bacterias. Esa técnica de laboratorio puede funcionar cuando el resultado deseado es producir una gran cantidad de una proteína específica, como la insulina, en un entorno de laboratorio controlado. Entonces, ¿cómo aplicamos esta idea a los cultivos que tienen que sobrevivir y prosperar en el entorno natural, como en un campo de algodón? Los transgenes pueden permitir que una planta de algodón exprese genes para una toxina que evita que el insecto gusano rosado sobreviva, pero ese gen no sería de mucha utilidad en un laboratorio donde los gusanos boll nunca se aventuran. En su lugar, el gen debe transferirse a la propia planta para que pueda funcionar en el entorno donde se encuentran los insectos.

La técnica más común para mover el transgén, o gen de interés, a un organismo multicelular es hacer uso de un patógeno vegetal llamado Agrobacterium, una bacteria que puede invadir una planta dañada a través del suelo (Showalter et al 2009 J Insect Sci. 9:22). Inserte un plásmido con el gen de interés en el Agrobacterium, deje que el Agrobacterium infecte una planta, y luego el gen de interés puede integrarse en el genoma de la célula vegetal infectada. Los investigadores seleccionan plantas para detectar la presencia del gen de interés, luego crían plantas con el gen para aumentar la frecuencia del transgén y hacerlo homocigoto.

Vea la explicación de Hank Green de por qué los organismos transgénicos no son malos:

Los transgénicos en los alimentos modificados genéticamente son seguros para el consumo humano

Así que ha comprado un par de jeans nuevos y los ama. Los usas todos los días sleep incluso duermes con ellos. Se hicieron con algodón transgénico, por lo que su piel, el órgano más grande de su cuerpo, está en contacto constante con las fibras transgénicas del algodón. ¿Debería preocuparse de que absorba la toxina de la lombriz del algodón a través de su piel y se envenene con ella? La respuesta es no, y esta es la razón:

1. El algodón es tejido vegetal muerto. Sus células ya no expresan genes, incluido ese transgén tóxico.
2. El transgén era tóxico para las larvas de gusanos, no para los mamíferos.

Está bien, por lo que el algodón transgénico que usas no puede hacerte daño. Pero, ¿qué pasa con los alimentos transgénicos que comemos, como tomates, soja o maíz? La mayor parte del maíz y la soja que se cultivan en los Estados Unidos son transgénicos. ¿Por qué no deberíamos preocuparnos por comer plantas transgénicas (versus no transgénicas)?

1. Al igual que con el algodón, el ADN de la planta alimenticia y los transgenes que contiene están en las células de la planta, que están muertas cuando llegan a su mesa, y mucho menos entran en su sistema digestivo. No tienen la capacidad de expresarse, y las proteínas que producen esos genes no son perjudiciales para los mamíferos.
2. Su cuerpo absorbe nutrientes (vitaminas, minerales) y azúcares de los alimentos en el intestino. La materia vegetal en sí, incluido el ADN, permanece en el «exterior» de su cuerpo, porque el sistema digestivo es básicamente un tubo largo que recorre su cuerpo, pero nunca se conecta al interior. Solo tiene dos aberturas, la boca y el ano, y ambas van al exterior del cuerpo.

¿Cómo afectan los transgenes al medio ambiente?

Los transgenes en especies de cultivos fértiles podrían hibridarse en parientes cercanos de malezas de esas plantas de cultivo. Por ejemplo, el maíz puede hibridarse con teosinte silvestre, la colza de cultivo (cultivada para aceite de canola) puede aparearse con plantas de colza silvestres, etc. Por lo tanto, hipotéticamente, los transgénicos pueden liberar transgenes en poblaciones silvestres. La hibridación de un transgén para la toxina insecticida o de resistencia a herbicidas podría destruir una población de insectos o hacer malas hierbas no matables. Mientras que los investigadores tienen evidencia de que algunos transgenes se han escapado a la naturaleza, especialmente para la colza, que es un cultivo que todavía se cultiva donde sus parientes naturales viven cerca. El resultado inmediato no parece ser super malezas o pérdida de poblaciones de insectos. Sin embargo, es posible que aún no tengamos suficientes datos para saber cuáles son las implicaciones a largo plazo.

Otro tipo de impacto ambiental ocurre cuando el cultivo transgénico es diseñado para sobrevivir a herbicidas como el Roundup de Monsanto. Los cultivos de plantas que son transgénicamente resistentes a los herbicidas, se pueden tratar con herbicidas para matar las malas hierbas que compiten con ellos por nutrientes y agua. El exceso de herbicida se asienta en el suelo y corre hacia el ambiente circundante. ¿Cuál es la vida media de los productos químicos herbicidas? ¿A qué otras especies dañan además de las malas hierbas seleccionadas?

Finalmente, descargue y lea esta mirada basada en la ciencia a los Cultivos Genéticamente Modificados: experiencias y perspectivas, publicada en 2016 por las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina. (Las Academias Nacionales están integradas por expertos en esas esferas e incluyen en su lista a más de 300 ganadores del premio Nobel.)

En clase, discutiremos las ideas anteriores y agregaremos biorremediación por organismos transgénicos a la mezcla.