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ORGANISMOS TRANSGÉNICOS

ACTIVIDAD 3 ESTUDIO DE CASO

PRESENTADO POR DIEGO FERNANDO RODRIGUEZ_16549341 MARIA TERESA GAMBOA_ 25529080 SANDRA ORTEGA SABOGAL_49787516 OVANYS VILLA_ 1065588984 ESMERALDA CUERO_

GRUPO: 203022_7

DIRECTOR DEL CURSO: JULIANA RIVERA

UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y DISTANCIA “UNAD” ESCUELA DE CIENCIAS AGRARIAS PECUARIA Y DEL MEDIO AMBIENTE ECAPMA OCTUBRE 2018

INTRODUCCIÓN En el desarrollo de esta actividad se realizó un análisis de los temas de los simuladores ubicados en el entorno práctico, con el fin de complementar los conocimientos y poder elaborar los mapas conceptuales. También se dio respuesta a las preguntas contempladas en la guía de aprendizaje, para luego construir un consolidado con los aportes de cada compañero. Por lo tanto este trabajo permitió ampliar el aprendizaje sobre las razones que se manejan para el uso de los transgénicos, pues es la necesidad de alimentar a toda la población mundial, que aumentará enormemente, en un futuro y, al mismo, tiempo evitar problemas

fitosanitarios

y crear plantas que

resistan al cambio climático.

OBJETIVOS GENERAL Identificar las Bases de la Ingeniería Genética y conocer los procesos que se dan con ella. ESPECÍFICOS 1. Analizar qué tipo de organismos se pueden transgenizar con la ingeniería genética 2. Identificar las técnicas utilizadas en la tecnología la transformación genética 3. Conocer las ventajas que se obtienen al obtener plantas transgénicas

ESTUDIO DE CASO

1. Marco, estudiante del curso Organismos Transgénicos discutía con Felipe acerca de la enzima poligalacturonasa, que digiere la pared celular vegetal. Marco comentó que es la principal responsable por la maduración de frutos como el tomate y preguntó a Felipe que se podría hacer para retardar la maduración y evitar las pérdidas durante el almacenamiento. Felipe anotó que conocía una técnica en la cual el gen que codifica la enzima citada es insertado de manera invertida en el genoma de una planta de tomate, biotecnología conocida como "construcción anti-sentido". Esta transformación genética del tomate consiste en insertar un gen en orientación opuesta a la normal, lo que determina un RNA (antisentido) que se empareja con el RNA del gen homólogo normal de la planta. Esto dificulta la traducción de este RNAm por los ribosomas y favorece su degradación. De esta manera se puede anular o inhibir el fenotipo dependiente del gen que se quiere controlar. La profesora del curso observando tan interesante discusión, formuló las siguientes preguntas: I.

¿ Cuál es el resultado de la transcripción del gen natural (I) y del "gen anti-sentido" (II), presentes en el siguiente segmento de ADN (molde) de una planta modificada: 3'___ATTCGGC___TAAGCCG___TAAGCCG___5'(DNA) 3´___ATTCGGC___TAAGCCG___TAAGCCG___5´ (I)

(II)

Transcripción del gen natural (I) 5´___UAAGCCG___AUUCGGC___AUUCGGC__3´ (RNAm)

Transcripción del “gen anti-sentido” (II) 3´__AUUCGGC___UAAGCCG___UAAGCCG___5´ (RNAm ) La transcripción es el primer paso de la expresión génica. Durante este proceso, la secuencia de ADN de un gen se copia para formar un ARN. Antes de que pueda darse la transcripción, la doble hélice del ADN se debe desenrollar cerca del gen que se va a transcribir. La región de ADN que se abre se llama una burbuja de transcripción.

((artículo) | Khan Academy 2018) II.

¿Qué fenómeno ocurrirá como resultado del encuentro, en el citoplasma, entre esos dos RNA mensajeros, determinados en el ítem anterior, y cuál sería la consecuencia para el proceso de traducción?

Es el proceso mediado por siRNAs, la enzima Dicer rompe selectivamente las largas moléculas de ARNdc, transformándolas en siRNAs, Estos siRNAs son incorporados en el complejo RISC, donde la cadena anti sentido del siRNA guía de forma específica a la

enzima, para producir la ruptura del ARNm homólogo en la porción complementaria, La ruptura del ARNm se da gracias a las proteínas Argonautas que actúan en conjunto con el complejo RISC, de la siguiente manera: El dominio PAZ (Piwi, Argonauta, Zille) reconoce el extremo terminal con los nucleótidos libres de los siRNAs, mientras que un tercer tipo de ARNnc, denominado PIWI, reconoce y corta en los puntos donde hibridan el siRNA y su ARNm complementario. Cuando el proceso es mediado por miARNs, estos hibridan con el ARNm formando estructuras en bucle que lo desestabilizan, llevándolo, de manera directa, a la degradación citoplasmática. Según (Noriega D. & Valencia A. & Villegas B. (2016).

III.

Describa la interacción que ocurre entre los productos de la transcripción del gen normal e insertado en el tomate genéticamente modificado e indique la característica de las moléculas que permiten la interacción.

Mediante una técnica que utiliza un ARN antisentido (una secuencia de ARN de sentido contrario -3’-5’- que se empareja con el normal e impide su traducción en los ribosomas) de origen sintético, se ha conseguido suprimir la expresión de poligalacturonidasa, retrasando el ablandamiento natural de los tomates (la enzima es responsable del ablandamiento y senescencia del fruto maduro). El primer tomate transgénico comercializado, el tomate Flavr-Savr (tomate MacGregor). Mejorando su textura, sabor, y color logrando una madures controlada, evitando pudrición. Una vez que se conforman las dos cadenas nuevas de ADN, lo que sigue es pasar la información contenida en estas cadenas a una cadena de ARN, proceso que se conoce como

transcripción. Aquí la enzima responsable es la ARN polimerasa, la cual se une a una secuencia específica en el ADN denominada promotor y sintetiza ARN a partir de ADN. En la transcripción, la información codificada en un polímero formado por la combinación de 4 nucleótidos (ADN) se convierte en otro polímero cuyas unidades también son 4 nucleótidos (ARN). El ácido ribonucleico es similar al ADN (por eso el proceso se denomina transcripción), pero poseen algunas diferencias La mejora de las características del tomate se logró mediante la transferencia de un gen proveniente de un hongo comestible llamado Flammulina velutipes. Este gen codifica la enzima C-5 esterol desaturasa (FvC5SD). Las plantas de tomate transgénicas de este tipo producen una cera en sus hojas de las plantas que las protege de la pérdida de agua. Esta nueva variedad pierde hasta un 23% menos de agua que sus homólogos convencionales, dándoles una mayor tolerancia a la sequía y el aumento de la resistencia a los ataques de hongos. Estos tomates se diferencian de los comunes porque tardan mayor tiempo en descomponerse que el resto. Para ello una de sus enzimas debe ser inhibida genéticamente gracias a su gen opuesto. Para ello el mismo debe ser introducido en el genoma de la tomatera. Según (Mariana C. G. (2016). IV.

Explique por qué habrá un aumento en el tiempo de maduración de ese tomate genéticamente modificado.

El fruto del tomate (Lycopersicon esculentum), durante su proceso de maduración, sufre numerosos cambios en las sustancias pécticas que conforman la pared celular produciendo una pérdida de lozanía y firmeza que ocasiona su senescencia debido al incremento de la

actividad de las enzimas pécticas entre las cuales se encuentra la poligalacturonasa (PG). Según García Urrego S. & Moreno Duran G. & Ayala Fajardo A. (2006) Un tomate de estas características posee ventajas comerciales evidentes puesto que se puede controlar su maduración evitando de este modo tener que llevar a cabo la recogida “en verde” de la planta, ampliando, también, el tiempo de comercialización y, sobre todo, como los tomates se recogen maduros, poseen aroma y sabor superiores a los normales y se pueden comercializar directamente. (Martín L. (2013)

V.

Con esta tecnología la transformación genética es realizada de modo que la expresión del "gen anti-sentido" ocurra sólo en los tejidos del ovario floral. ¿Cuál es el resultado final más probable de todo ese proceso?

El etileno es una hormona vegetal gaseosa que controla muchos procesos (germinación, senescencia y caída de hojas y flores, respuesta al estrés, etc.). En cierto tipo de frutos(climatéricos) controla, además su maduración: al inicio de ésta el aumento de etileno induce cambios en color, textura, aroma y sabor, que hacen que el fruto sea apetecible. En un tomate normal, el etileno es la hormona que incentiva la transcripción del gen de la poligalacturonasa. El resultado de este proceso es que el porcentaje de etileno será más bajo esto garantiza que los frutos climatéricos realicen su proceso de maduración de manera más retardada a su vez con resistencia a magullamientos o daños causados en su proceso de pos-cosecha para de manera se le garantice al consumidor final un producto sin hongos y con altos porcentajes nutricionales. (Dr. torres García J.( 2013)

VI.

¿Cuál es la principal ventaja para los productores de tomate que utilicen estas plantas transgénicas?

Las plantas transgénicas que se cultivan actualmente fueron creadas para mejorar características agronómicas, como la resistencia a insectos o la tolerancia a herbicidas. En este caso, los principales beneficios los percibe el agricultor a través de la simplificación en el manejo, el aumento en los rendimientos y la disminución de los costos de producción. Los estudios demuestran también que la adopción de estos cultivos está teniendo un gran impacto positivo en la economía de los países como un todo, por las consecuencias sociales y económicas de la actividad y los incrementos en las exportaciones. También se beneficia el ambiente gracias a la disminución en el uso de insecticidas, el reemplazo de herbicidas por otros de menor toxicidad y por la sinergia con prácticas conservacionistas como la siembra directa, que preserva la estructura y la humedad del suelo. El aumento de la productividad de los cultivos permite, además, preservar los hábitats naturales sin utilizarlos para la producción agrícola y usar el agua y el suelo más eficientemente. Alimentos con mejores y más cantidad de nutrientes. • Mejor sabor en los productos creados. • Mejor adaptación de las plantas a condiciones de vida más deplorables. • Aumento en la producción de los alimentos con un sustancial ahorro de recursos. La dificultad de garantizar la alimentación de la creciente población es una realidad que debe ser tenida muy en cuenta.

• Aceleración en el crecimiento de las plantas. Una vez aislado el gen que se utilizará para la transformación, se disminuye el tiempo para producir una nueva variedad respecto al sistema tradicional. • Las principales ventajas que ven los agricultores son menos suelo, menos agua, menos energía. Por tanto, beneficios directos que hacen la actividad más rentable y competitiva Domingo Roig, José L. y Gómez Arnáiz, Mercedes: (2013)

CONCLUSIONES

1. Actualmente hay mucha presión para no solo el cultivo de transgénicos, y el porcentaje de sus usos, sino también de que se le añada a esto la posibilidad de comercializar animales modificados genéticamente. 2. Por otro lado el uso de cultivos transgénicos se ha convertido en la solución para poder trabajar la parte agrícola, pues para nadie es desconocido la cantidad de factores en contra que tienen los agricultores, para poder obtener unas buenas cosechas. 3. Lo que no se sabe con exactitud es el tipo de perjuicio que ocasionan los transgénicos al ser humano.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Etapas de la transcripción (artículo) | Khan Academy 2018 https://es.khanacademy.org/science/biology/gene-expression-centraldogma/transcription-of-dna-into-rna/a/stages-of-transcription. Noriega D. & Valencia A. & Villegas B. (2016). ARN de interferencia (ARNi): Una tecnología novedosa con potencial para el control de insectos plaga.

https://www.researchgate.net/publication/306058408_ARN_de_interferencia_ARNi _Una_tecnologia_novedosa_con_potencial_para_el_control_de_insectos_plaga Marina C, G. (2006).TOMATES TRANSGÉNICOS. Recuperado de: https://ieslasoledadenews.wordpress.com/2016/11/08/tomates-transgenicos/

García Urrego S. & Moreno Duran G. & Ayala Fajardo A. (2006) Estudio del comportamiento que presenta la enzima poligalacturonasa en cuatro materailes experimentales de toamate. https://revistas.udistrital.edu.co/ojs/index.php/revcie/article/view/343

Martín L. Anderson, Luke: (2013) Transgénicos. Ingeniería genética, alimentos y nuestro medio ambiente. Ed. Gaia, Proyecto 2050. Madrid, 2011Berger, Shanna. (2006). Eukaryotic transcription (Transcripción eucarionte). En Transcription and RNA polymerase II. Consultado en http://www.chem.uwec.edu/Webpapers2006/sites/bergersl/pages/eukaryotic.html (Dr. torres García J.( 2013) Boundless. Initiation of transcription in eukaryotes (El inicio de la transcripción en eucariontes). En Boundless

biology.)en https://www.boundless.com/biology/textbooks/boundless-biologytextbook/genes-and-proteins-15/eukaryotic-transcription-108/initiation-oftranscription-in-eukaryotes-445-11670/.(Dr. Jesús Rubén torres García 2013)

Domingo Roig, José L. y Gómez Arnáiz, Mercedes: (2013) Riesgos sobre la salud de los alimentos modificados genéticamente: una revision bibliográfica. Laboratorio de Toxicología y Salud Medioambiental. Facultad de Medicina. Universidad "Rovira i Virgili". Tarragona, 2000. http://www.mipielsana.com/alimentos-transgenicos/

ANEXOS MAPAS CONCEPTUALES