ORGANISMOS TRANSGÉNICOS ESTUDIO DE CASO
PRESENTADO POR ETELVINA HERRERA TORRES_1081408850 ZAMIRA CARO CARO 1.053.325.331 FAVIAN HERNANDEZ 1081412889 SAMUEL ROMERO ALVAREZ 1101684537 BRAYAN ESTEBAN PARRA PULIDO 1057464818 GRUPO: 203022A_363
PRESENTADO A: JOSE CAMILO TORRES TUTOR
UNIVERSIDAD NACIONAL ABIERTA Y A DISTANCIA “UNAD” ESCUELA DE CIENCIAS AGRICOLAS, PECUARIAS Y DEL MEDIO AMBIENTE ESPECIALIZACION CEAD 2017
ORGANISMOS TRANSGÉNICOS ESTUDIO DE CASO
Objetivos:
Realizar una participación individual asertiva con el fin de generar un aporte constructivo a nivel grupal en temas relacionados con la ingeniería genética en plantas. Optimizar los conocimientos recibidos mediante la utilización de herramientas digitales que nos permiten aumentar la recepción y asimilación de la información relacionada con ingeniería genética, reacción en cadena de la polimerasa (PCR), flujo y expresión de la información genética. Interactuar grupalmente con el fin de definir roles que acaten responsabilidad frente al reto constructivo y constante de la asignatura Organismos transgénicos. Analizar un estudio de caso que incluyen una nueva metodología genética transformación genética en el tomate donde se inserta un gen en orientación opuesta a la normal o gen anti sentido Realizar un estudio de caso y encontrar que tipo de fenómeno es el que sucede y que resultado se obtendrá con este.
Estudio de caso: 1. 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 antisentido". 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.
¿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) 5´___TAAGCCG__¬_ATTCGGC___ATTCGGC___3´ gen natural
5´___UAAGCCG___AUUCGGC___AUUCGGC___3´ (RNA m del segmento molde de DNA) 3'___ATTCGGC___TAAGCCG___TAAGCCG___5' (RNA antimensajero)
¿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? El ARN es el ácido ribonucleico de transferir el código genético, su labor es comunicar la información genética que procede del ADN, al momento que estos dos mensajeros se encuentran al mismo tiempo en el citoplasma ocurre un emparejamiento de los ARN formado un ADN de doble cadena y la traducción seria inhibido.
¿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? Se inicia con el aislamiento en células de tomate del gen normal, codificante de la enzima poligalacturonasa. A continuación se secuencian las bases de su ADN, lo que permite su conocimiento íntegro molecular. Una vez conocida esa secuencia, en el laboratorio se procede a sintetizar el gen, que es un fragmento de ADN antisentido con respecto al gen normal. Esto significa que posee una orientación contraria y una secuencia complementaria respecto a una porción del gen fisiológico, de modo que el producto de esta especie de antigén sintético, es decir, su ARN mensajero, se une, específicamente, bloqueándolo, al ARN mensajero correspondiente al gen normal de la enzima poligalacturonasa. Al bloquearlo impide su expresión fisiológica, es decir, anula la síntesis de la enzima. El gen antisentido produce la síntesis de un m-RNA complementario de otro-RNA, que al unirse a él impide la síntesis de enzima, haciendo más resistente la fruta al ablandamiento. En todo este proceso hay que indicar que si bien el ADN es doble cadena por complementariedad entre bases y esa propia doble cadena previene al propio ADN de ciertas degradaciones, en el caso del ARN (con la excepción de algunos genomas víricos) es unicatenario, esto es con las bases nitrogenadas expuestas. La secuenciación del ARN mensajero y la creación de un ARN mensajero complementario es un proceso sintético para lograr complementariedad de bases y puentes de hidrógeno (uniones débiles entre moléculas) donde el ARN mensajero de la poligalacturonasa quedará inactivado y no llegara jamás a traducirse. Este gen o ‘copia antisentido’ se insertó en el genoma de un tomate mediante ingeniería genética y junto a un promotor que permitiera la expresión del gen antisentido a la vez que se expresaba el gen de la poligalacturonasa. El resultado, los ARN se fusionaban por complementariedad y se inactivaban los mensajes de traducción por lo que no se llegaba a producir la enzima. Objetivo conseguido: tomates que resistían enormemente el proceso de maduración y degradación de los mismos.
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 Las bases nitrogenadas son leídas por enzimas que se encuentran en el núcleo de las células y que cuya lectura se transcribe del ADN a una molécula llamada ARN mensajero. Este ARN mensajero como su nombre indica envía la información desde el núcleo donde se encuentra la información guardada hasta el citoplasma donde los ribosomas ‘leen’ en mensaje del ARN mensajero y lo traducen en aminoácidos, la unidad básica de las proteínas. Una vez en el citoplasma las proteínas pueden ser modificadas a posteriori hasta ser perfectamente funcionales. En la transcripción del gen normal e insertado en el tomate genéticamente modificado sucede el proceso en el cual la información de un gen se utiliza para generar un producto copia de una ARN de la secuencia de ADN del gen y dentro de la interacción que sucede los ARN mensajeros transcritos del gen normal y del gen insertado forman un ARN de doble hélice o híbrido. La enzima Helicasa es la encargada de romper los puentes de hidrogeno de las hebras de ADN en dirección 5´>3´ de una de las dos cadenas y en el sentido 3´>5´ de otra, en la cadena de sentido 3´>5´ al momento en que la Helicasa rompe los puentes de hidrogeno se unen a la cadena sencilla unas pequeñas proteínas llamadas proteínas SSB las cuales impiden la acción de enzimas degradativas y también impide que las hebras sencillas del ADN se unan con otras de su misma hebra, en este proceso también participa la enzima topoisomerasas evitando que estas hebras de ADN se enrrollen.
Explique por qué habrá un aumento en el tiempo de maduración de ese tomate genéticamente modificado. El gen anti-sentido hace que el nivel de la enzima poligalacturonasa (PG) sea menor respecto al existente en un tomate normal, de esta manera se incrementa la dureza y viscosidad de los tomates transgénicos retrasando su ablandamiento. En ausencia de PG no hay degradación de las cadenas de poligalacturónico de la piel del tomate, por lo que sigue conservando su aspecto fresco varias semanas después de cosecharlo. Estos tomates biotecnológicos presuntamente poseen una textura más firme la cual permite que su vida comercial tras la recolección se alargue una semana más, así como que sus características organolépticas sean mucho más apetecibles respecto a las de los tomates normales Para poder crear los tomates transgénicos se realiza en primer lugar un aislamiento en células de tomate de gen normal codificante de la enzima poligalacturonasa, se secuencian las bases de ADN lo que permite el conocimiento integro molecular, el gen anti-sentido posee una orientación contraria y una secuencia complementaria respecto al gen normal, esto significa que posee una orientación contraria y tiene una secuencia complementaria respecto a la proporción del gen fisiológico, esto conlleva a que el producto del gen antisentido su ARN mensajero se une bloqueándolo impidiendo su expresión fisiológica, anula la síntesis de la enzima.
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
¿Cuál es la principal ventaja para los productores de tomate Que utilicen estas plantas transgénicas? Con estas plantas transgénicas se ha logrado que los productores obtengan especies más resistentes a plagas, enfermedades, cambio climático y demás factores que pueden afectar a la planta de manera negativa. Dentro del proceso de comercialización se podrá recolectar tomates en punto adecuado o solicitado por los clientes, en el cual para su transporte el producto tendrá más tiempo para madurar garantizando las características deseadas para la comercialización, por otro lado si el producto al momento de recolección el precio se encuentra desfavorable para dicha persona puede guardar su producto por un lapso de tiempo mientras se mejoras los precios de venta.
CONCLUSIONES: Mediante la realización de este trabajo colaborativo se puede concluir que:
El estudio de los fenómenos expuestos mediante estudios de caso como el trabajado en la actividad, permite que el estudiante cree una necesidad más profunda de indagar y encontrar resultados. Herramientas como las brindadas por los simuladores, permiten que el estudiante tenga una herramienta más práctica y por ende el aprendizaje sea más dinámico y firme. Se optimizaron los conocimientos sobre la ingeniería genética, reacción de cadenas de polimerasa (PCR) y el flujo y la expresión de la información genética.
BIBLIOGRAFIA: AGRO-BIO. Experiencia en Colombia.2009. Estadísticas de cultivos GM. Bogotá: Asociación de Biotecnología Vegetal Agrícola. Disponible en http://www.agrobio.org/fend/index.php?op=YXA9I2JXbDQmaW09I016UT0 Iniciativa Pew sobre alimentos y biotecnología, fundación México-Estados Unidos para la ciencia. Flujo Genético: ¿Qué significa para la biodiversidad y los centros de origen. México D.F.: Iniciativa Pew Sobre Alimentos y Biotecnología; 200 3.
INFOGRAFIA: http://elpais.com/tag/agricultura_transgenica/a/ http://www.fda.gov/ForConsumers/ConsumerUpdates/ConsumerUpdatesEnEspanol/ucm43 9236.htm http://www.greenpeace.org/espana/Global/espana/report/transgenicos/2014/greenpeace_16 102014_guia_roja_verde.pdf
