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Genéticamente modificados

Clonaje

El día en el que consiguieron clonar a Dolly fue el 8 de febrero de 1996, y Dolly nació el 5 de julio de 1996, hace más de 20 años. Este increíble logro se llevó a cabo en el Roslin Institute de Edimburgo (Escocia, Reino Unido), que se ocupa de investigación en biología animal.

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Para empezar: ¿qué son los clones? Los clones son organismos idénticos desde el punto de vista genético, es decir que son completamente iguales a nivel de información genética. Por lo tanto, clonar quiere decir producir dos organismos genéticamente idénticos.

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¿Hay clones naturales o solo son artificiales? Los clones se pueden producir en un laboratorio, pero en la naturaleza también hay clones, y podemos encontrar muchos ejemplos: las bacterias producen células idénticas a ellas, así que estas son sus clones. ¿Otro ejemplo? Algunas plantas tienen la capacidad de crecer a partir de un trocito que se ha obtenido de la planta progenitora (llamado esqueje), es decir que la planta hija y la planta progenitora son iguales. ¿Ya está? No, en los humanos también existen clones, ¡eso es, hay clones humanos! Se trata de los gemelos. Los gemelos y los mellizos son distintos, porque los mellizos nacen de distintas células maternas y paternas, mientras que los gemelos nacen a partir de la misma célula. Es decir que en algún momento los gemelos eran una sola célula, y después se separaron dando lugar a dos individuos distintos, y por esto son genéticamente idénticos.

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Pero hablando de los clones de laboratorio, ¿quién es Dolly y por qué es tan famosa? Dolly fue el primer mamífero clonado desde una célula adulta, es decir que Dolly no fue el primer animal en clonarse.

Vamos a explicar esto en sus dos partes más importantes:

  • Estamos hablando de un mamífero. Esto porque antes de Dolly se obtuvieron otros clones, de hecho, el primer animal clonado fue una rana -un anfibio- ¡en 1952! Después se clonó un pez (1984) y también dos corderos (1996, como Dolly). Entonces, ¿sí que se clonaron mamíferos antes de Dolly? Sí, se clonaron otros dos mamíferos, pero no fue a partir de células adultas.

  • Pasamos a ver entonces porque es importante que este clon se obtuviera de una célula adulta. Existen dos técnicas para producir clones,

    • una de ellas intenta reproducir lo que pasa en la naturaleza y por esto utiliza células de embriones para obtener “gemelos”. Se utilizan células NO adultas, y este procedimiento se sabe que es el mismo que ocurre cuando nacen niños gemelos;

    • en la otra técnica se utilizan células adultas y esta es la que se utilizó para Dolly.

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¿Cómo funciona esta técnica?

En esta técnica se utiliza el núcleo, es decir la información genética, obtenida de una célula de un animal ya adulto. Este animal es el que se clonará, ya que el animal que nacerá tendrá su mismo DNA. Como decíamos antes, algunas plantas pueden crecer directamente a partir de un trozo de otra planta, esto es como si un animal pudiera crecer a partir de la cola o del dedo de otro animal. Puesto que esto no ocurre, y menos en mamíferos, sabemos que directamente de las células adultas no se puede obtener un clon.

Para que se pueda desarrollar el animal -el clon- se necesita un cigoto, es decir esa célula inicial de la que todos nacemos y de la que se producen todas las células que nos componen. ¿Cómo obtenemos un cigoto? Para ello, se coge un ovocito -la célula germinal femenina, es decir la célula “mamá”- y se quita el núcleo. Esto es porque los cigotos provienen de los ovocitos, pero el ovocito solo lleva la información de la madre, mientras aquí necesitamos uno que lleve toda la información del animal a clonar. Por lo tanto, se quita su núcleo, porque no queremos la información que lleva.

El último paso, por lo tanto, es coger el ovocito vacío (sin núcleo) y se le pone el núcleo que habíamos cogido al principio de la célula adulta. Ahora tenemos la célula inicial -o cigoto- del que nacerá el clon. Para que se pueda desarrollar y el clon pueda crecer, se tiene que poner este cigoto en otra “mamá”, ya que los embriones solo pueden crecer en un útero.  

 

Lo importante de esta técnica es que demuestra que en las células adultas hay el material genético necesario para que se pueda formar otro ser. Es decir, aunque de una célula adulta no pueda crecer un individuo, si ponemos el núcleo -la información genética- de esta célula en un ovocito sí que se podrá desarrollar un animal y podrá crecer. También nos está indicando que hay algunos factores en los ovocitos que son necesarios para que esto pueda ocurrir.

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¿Cuántos animales se han clonado?

  1. Schnieke, A. E., Kind, A. J., Wilmut, I., Campbell, K. H. S., & McWhir, J. (1997). Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature, 385(February), 810–813. https://doi.org/10.1038/386200a0

  2. Callaway, E. (2016). On the day we made Dolly. Nature, 534, 604–608.

  3. Wadman, M. (2007). Dolly: a decade on. Nature, 445(7130), 800–801. https://doi.org/10.1038/445800a

  4. University of Utah. (n.d.). What is Cloning. Retrieved from https://learn.genetics.utah.edu/content/cloning/whatiscloning/

OGMs: Organismos genéticamente modificados

Si algo está claro sobre el argumento de los organismos genéticamente modificados (los OGMs) es que sobre ellos una gran cantidad de información se puede encontrar en internet. Para tener una mejor idea de la situación y desarrollar nuestro pensamiento crítico sobre este argumento, lo principal es buscar información fiable y esto puede llegar a ser difícil cuando hay tanta información disponible.

Es por esto que en este apartado se tratará tanto el tema en sí, como sitios donde poder encontrar información fiable sobre los organismos modificados, de manera que cada uno pueda formar su idea.

¿Qué son los OGMs? ¿Y los transgénicos?

Los OGM son los organismos -animal o vegetal- que han sido manipulados a nivel genético. Hay una pequeña diferencia en cambio si hablamos de transgénicos: estos sí son OGMs, pero en particular, son esos OGMs que llevan en su genoma DNA que no es de su especie.

En ambos casos, se trata de organismos transformados “de una manera ajena a los métodos naturales de multiplicación o combinación”.

Esta aclaración se debe a que los organismos se pueden manipular, así como se viene haciendo desde miles de años, de manera “natural”, simplemente cruzando los organismos que nos convienen.

Por ejemplo, si tenemos unas plantitas y queremos obtener unas plantas hijas más altas, lo que haremos será escoger las plantas más altas entre las que tenemos ahora y cruzarlas, así las “hijas” serán más altas de las plantas que teníamos antes y así a más. Esto es la mejora mediante selección artificial.

Otra manera es también cruzar especies entre ellas, siempre y cuando las especies sean cercanas. Un ejemplo son  los cítricos, que ahora son un grupo de más de 100 especies, entre los cuales el limón, el lime y las naranjas, y que se han obtenido casi todos mediante cruces consecutivos de solo 3 cítricos.

Al contrario, los OGMs se han obtenido modificando directamente su genoma, mediante cambios muy precisos en los caracteres que más nos interesan.

Dario Bressanini. (n.d.). Che AGRUMI conoscete? - YouTube. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=pkXpvqmjLow

Ha nacido un gran debate sobre las repercusiones en la seguridad de los alimentos, en el ambiente y en la salud de los consumidores que  los OGMs pueden tener, sobre todo a raíz de las nuevas técnicas genéticas que permiten una muy fácil y rápida manipulación genética.

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La FAO ha desarrollado en profundidad este debate, dando información sobre los posibles argumentos en contra o en favor para poder tener una idea más clara de la situación. Si te interesa aquí los podemos ver:

Otra web donde se pueden encontrar datos y noticias fiables es la web de la Unión Europea, en la que también se puede leer la información sobre las restricciones presentes en UE para los OGMs y la legislación que está en vigor.

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Are GMOs Good or Bad? Genetic Engineering & Our Food - YouTube. (n.d.). Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=7TmcXYp8xu4

"Seedless grapes are GMOs? What about watermelon? Or irradiated wheat?"

Dario Bressanini. (n.d.). Uva senza semi, grano irradiato e altri NON OGM - YouTube. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=ZWMaq6fpuZo

  1. Dario Bressanini. (n.d.). Uva senza semi, grano irradiato e altri NON OGM - YouTube. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=ZWMaq6fpuZo

  2. FAO. (n.d.). Ponderar el razonamiento sobre los OGM: argumentos a favor. Retrieved from http://www.fao.org/spanish/newsroom/focus/2003/gmo7.htm

  3. FAO. (n.d.). Ponderar el razonamiento sobre los OGM: argumentos en contra. Retrieved from http://www.fao.org/spanish/newsroom/focus/2003/gmo8.htm

  4. Dario Bressanini. (n.d.). Che AGRUMI conoscete? - YouTube. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=pkXpvqmjLow

  5. OCU-Organización de Consumidores y Usuarios. (n.d.). ¿Qué son los OGM? Retrieved from https://www.ocu.org/alimentacion/seguridad-alimentaria/informe/ogm-respondemos-a-sus-preguntas500144/es-lo-mismo-transgenico-que-geneticamente-modificado

¿Qué es el sistema CRISPR-Cas?

El CRISPR/Cas es un mecanismo de inmunidad adaptativa de procariotas, tanto bacterias (eubacteria) como archaea (arqueobacteria), para defenderse contra los ácidos nucleicos -RNA o DNA- de patógenos como virus, viroides, etc.

CRISPR –abreviación de clustered  regularly interspaced  short palindromic repeats– son, como dice su nombre, unas secuencias cortas que se presentan varias veces en el genoma bacteriano. Entre estas secuencias cortas, encontramos unos fragmentos llamados spacers (espaciadores) que son en verdad fragmentos de DNA obtenidos de infecciones pasadas, a las que la bacteria a sobrevivido.

Antes de los CRISPR tenemos las Cas, unas proteínas asociadas al CRISPR que pueden identificar y destruir los ADN o ARN de patógenos cuando estos vuelven a entrar en contacto con la bacteria.

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¿Cómo pueden las Cas reconocer los patógenos?

Junto a los CRISPRs se encuentra una zona que da lugar a un tracer (rastreador o indicador) que se une a las proteínas Cas y también a los fragmentos spacers, que tienen su orígen a partir de ácidos nucleicos extraños. Entonces las proteínas Cas van “rastreando” los ácidos nucleicos que encuentren y, si coinciden con el fragmento spacer cortan el RNA o DNA de proveniencia.

Esta es una manera para evitar cortar su propio material genético al mismo tiempo que se pueden defender de manera efectiva de patógenos. Además se trata de un mecanismo adaptativo, ya que se pueden añadir fragmentos spacers y alargar la “colección” de ácidos nucleicos que se pueden reconocer.

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Se ha descubierto que un tipo de CRISPR/Cas, con la proteína Cas9, se puede modificar para que funcione como un “nanoingeniero”.En ingeniería genética, nos aprovechamos del sistema utilizando una guía sintética  con la secuencia que se quiere modificar.

 

Esta técnica se puede utilizar para corregir y alterar el genoma de eucariotas tanto de manera directa como para activar y desactivar genes.

How CRISPR lets you edit DNA - Andrea M. Henle - YouTube. (n.d.). Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=6tw_JVz_IEc&t=50s

Hill, V. (2017). MUTANT MENU | The Ethics of Gene Editing - YouTube. Retrieved March 6, 2019, from https://www.youtube.com/watch?v=NrDM6Ic2xMM

DIY Biohackers Are Editing Genes in Garages and Kitchens - YouTube. (n.d.). Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=s5s1uqI5HmY

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