Aplicación de técnicas genéticas en plantas y animales

En el caso de la genética vegetal, se han logrado incontables éxitos; uno de los más sobresalientes es la creación del enanismo. ¿Qué beneficios puede obtenerse con esto? Cuando se habla de enanismo, se refiere a que todas las partes de la planta que no son de importancia para el ser humano, se desarrollan muy poco, pero las partes que sí se consumen son las que más crecen (frutos, semillas, etc.).

Esta misma idea se ha aplicado a animales, en los que se ha desarrollado más la parte de consumimos, por ejemplo, una vaca lechera que casi no desarrolla músculos, o vacas productoras de carne en los que se desarrolla más la masa muscular. También se ha logrado resistencia a determinadas características del medio (frío, calor, insectos, etc.).

La manipulación genética ha hecho posible el cultivo in vitro de un millón de plantas a partir de un centímetro cúbico de tejido. Más asombroso aún, es lo que se ha llamado ADN recombinante. Esta  técnica consiste en introducir genes extraños en los microorganismos, a fin de alterar su genotipo y propiciar que produzcan o dejen de producir, ciertas sustancias.

Te presento algunos antecedentes de avances en genética y te invito a que investigues lo más reciente en este interesante campo.

En 1993, Kary Mullis, recibió el premio Nobel por inventar una técnica que permite copiar infinitas veces cualquier fragmento de ADN. Esta técnica se llama Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR).

  

1. http://goo.gl/TxvRXI

http://goo.gl/DbEb3u

http://goo.gl/iyIVb0

Fecundación in vitro

En la Genética, el desarrollo de técnicas ha resuelto problemas que aquejaban a muchas personas. Ya conoces el término  “fecundación”; consiste en la unión entre el gameto masculino y el femenino.

Esta parte del proceso reproductivo, es indispensable en la reproducción sexual y puede tener muchas modalidades; sin embargo, existen casos en que no se puede realizar de manera natural y es necesario que el ser humano intervenga para realizar la fecundación ene l laboratorio. Después, se inserta el ovulo fecundado y éste inicia su desarrollo normal hasta la formación de un nuevo ser. Esta forma de fecundación tiene  muchas aplicaciones tanto en la especie humana como en otras.

http://goo.gl/49XM9X

Independientemente de los efectos de la acción, es importante destacar que existe una serie de implicaciones éticas, legales y humanas que dificultan la investigación y el desarrollo de este tipo. Si bien es cierto que pueden beneficiar a una gran cantidad de personas, también lo es que muchas están en conflicto con los principios éticos y de bienestar común. La decisión es del mismo ser humano. 

Inseminación artificial

Recordarás que al inicio, el ser humano  seleccionaba de manera artificial las características que deseaba y realizaba entonces,  las cruzas de los animales que las presentaban.  Posteriormente escogía a los individuos con los que se fecundaban a las hembras, para obtener una descendencia con las características deseables, para esto, el semental debía cruzarse con todas y cada una de las hembras.

 

http://goo.gl/luK4V7

  

Posteriormente se desarrollaron técnicas  que permitían obtener el semen del semental y mantenerlo activo por un tiempo más o menos largo. Esto permite la fecundación simultánea de muchas hembras por medio un procedimiento manual muy sencillo que consiste en introducir hasta  el útero de la hembra, el semen obtenido. Los espermatozoides, fecundan al óvulo y se inicia el proceso de desarrollo embrionario.

Algunos de los beneficios que se obtienen son:

·         Un solo semental puede fecundar a varias hembras.

·         El tiempo  y logística para el proceso se reducen.

·         Se obtienen más descendencia con las características deseables.

Este  mismo proceso se utiliza en humanos, en los casos en que, por alguna razón, no existe la posibilidad de la fecundación mediante la relación sexual. 

Clonación

Normalmente los seres pluricelulares presentan reproducción sexual. De esta manera, el individuo originado presenta características de ambos progenitores.

Antes de terminar la primera mitad del siglo XX, se empezó a experimentar con vegetales un proceso por el cual una sola célula somática puede ser estimulada para su reproducción, el producto se llama “clon”.  Como posee toda la información genética para su desarrollo, al colocarse en los medios adecuados, creerá hasta dar origen a otra planta exactamente igual a aquella de la cual procede.

Esta posibilidad científica, han dado lugar a películas y novelas de ciencia-ficción, quizá recuerdes las películas el sexto día y Jurassic park.

http://goo.gl/z72bNG

La clonación se ha realizado en animales como sapos y ratones y en vegetales como las zanahorias, incluso seguramente habrás leído la noticia que en febrero de 1997, en el Instituto Roslin, en Escocia, el Doctor Wilmut realizó la clonación  de una oveja llamada Dolly.

http://goo.gl/GPYGB8

Después de más de 200 intentos, se logró obtener la clonación, misma que fue dada a conocer siete meses después de que nació Dolly.

En la siguiente imagen se explica el proceso que utilizaron para obtener el clon.

https://goo.gl/ZU753A

Video

Manipulación de la herencia

Como te has dado cuenta, gran parte de los conocimientos que se han obtenido en el campo de la Genética repercuten, de alguna manera, en beneficio de la especie humana.  El conocimiento de la estructura del ADN, los cromosomas y genes, así como los mecanismos de su dinámica, han permitido su aplicación.

Se puede sintetizar en tres campos, la aplicación de los conocimientos en Genética:

1. El mejoramiento de plantas (genotecnia vegetal).
2. El mejoramiento de animales (genotecnia animal).
3. Genética humana.

 Al inicio se pensaba que bastaba con realizar un movimiento de genes al aumentar, quitar o cambiar , para que se pudiera mejorar la producción de granos, carne, frutos, leche, huevos, según el tipo de organismo manipulado. Aun se busca la posibilidad de hacerlo, sin embargo, las cosas no son tan sencillas.

http://goo.gl/zx9oDY

https://goo.gl/wvnIVb

Interacción genes y ambiente

Geneticamente se determina el color de los ojos, cabello, piel, estatura, constitución física, todas las funciones del organismo; sin embargo, es necesario entender que los factores que determinan esta característica, no sólo son genéticos, sino que existen también algunas condiciones del medio que pueden limitar, inhibir o estimular el mensaje genético.

Alimentación, ejercicio, condición de salud, accidentes, condiciones sociales, medicamentos, radiaciones, son otros factores que determinan las condiciones finales del individuo.

Es posible determinar que una persona con mensaje genético de cierta estructura corporal, no podrá obtenerla si existe una deficiencia en las vitaminas u hormonas correspondientes.

Otro aspecto relacionado, que puede optimizar o limitar las posibilidades de desarrollo es la alimentación de la madre durante el embarazo, así como la variedad de alimentos, con los que se garantiza la adquisición de las vitaminas,  minerales y nutrientes adecuados. Por ejemplo, la ausencia de la vitamina D o la falta de exposición al sol, hacen que las personas adquieran el raquitismo aun cuando su constitución está genéticamente determinada de manera diferente.

http://goo.gl/lDBHPQ

Actualmente se han documentado las consecuencias del uso de medicamentos y sustancias químicas que si se administran en mujeres embarazadas, provocan malformaciones. A este tipo se sustancias se les denomina  teratógenos

Investiga  qué es y qué provocó el uso de Talidomida.

La exposición de un individuo a radiaciones ionizantes, puede provocar alteraciones en su mensaje genético y ocasionar mutaciones (cambios en la estructura del ADN), en su descendencia. Cuando una persona se toma una radiografía se expone a radiaciones ionizantes de cierta intensidad; por eso los médicos tienden a ordenar el menor número posible.

A continuación se muestran 3 tipos de agentes (infecciosos, físicos y químicos) que provocan malformaciones. 

http://goo.gl/qOkVSI

http://goo.gl/nE3qdN

http://goo.gl/hjpKBQ