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domingo, 5 de enero de 2020

Piensos transgénicos

Hasta ahora, os hemos hablado de varios alimentos transgénicos desde el punto de vista del consumidor humano. Sin embargo, no debemos olvidar que estos alimentos también están destinados a alimentar a los animales: los piensos transgénicos.
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De entre los 3 cultivos modificados genéticamente más cultivados a nivel mundial, el maíz y la soja se utilizan principalmente para la producción de piensos, mientras que del algodón se aprovechan algunas partes para su producción. Esto indica que, realmente, la mayor parte de los alimentos transgénicos en todo el mundo van a parar a alimentación animal.

Resultado de imagen de ganadoLa utilización de piensos transgénicos viene respaldada por el hecho de que cada vez hay más ganado en el mundo, y el crecimiento de este ganado ya supera a la velocidad de producción de varios cultivos. Muchos cultivos transgénicos están hechos para crecer a mayor velocidad y con una producción mayor, por lo que son mucho más rentables que los cultivos tradicionales.


Anteriormente ya os hablamos de cómo la legislación europea era bastante dura a la hora de regular los alimentos transgénicos. Sin embargo, los piensos transgénicos, aún siendo regulados bajo el mismo Reglamento, suelen autorizarse y llevarse al mercado. En Europa, solo el cultivo de maíz MON810 está permitido, por lo que es necesario importar hasta un 60% del pienso transgénico para alimentar al ganado. Esto podría llevar a preguntarnos: ¿no sería más rápido cultivar aquí otras variedades de cultivos transgénicos para alimentar a nuestros animales?
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Para que un pienso transgénico llegue al mercado, primero debe pasar por una evaluación de seguridad, en la cual hay que asegurarse de que el pienso transgénico es seguro para el ganado, ver como este afecta al rendimiento del animal, y asegurarse de que el contenido transgénico no se transfiera ni a carne, ni a leche ni a huevos.

Este último punto es propenso a generar controversia y alarmismo. Sin embargo, hay que recordar que los transgénicos, al fin y al cabo, son organismos a los que se les ha insertado un gen de otra especie, el cual producirá una proteína de otra especie. Cuando el animal ingiere el alimento transgénico, este va a parar a su estómago, donde las proteínas que este pudiese contener son digeridas por las pepsinas. Por otro lado, no existen estudios que impliquen que el ADN se absorba en el tracto gastrointestinal y, posteriormente, se inserte en el ADN del propio animal.

En conclusión, los piensos transgénicos han demostrado ser necesarios para continuar alimentando a la creciente población de ganado a nivel mundial, por lo que el desarrollo de nuevas variedades que aumenten la producción y evaluaciones de seguridad efectivas debe continuar.

BIBLIOGRAFÍA

viernes, 3 de enero de 2020

Tomates morados

El tomate es una de las frutas más populares del mundo. Es una fuente natural de antocianinas, moléculas de coloración roja, azul o púrpura, que tienen un efecto antioxidante sobre el organismo debido a su capacidad de desactivar los radicales libres que se producen de forma natural en el metabolismo. Estos radicales libres producen daños en las células por su alta reactividad, por lo que las antocianinas están relacionadas con la prevención de ciertas enfermedades causadas por estrés oxidativo. Esta característica es la razón por la que los científicos han centrado sus estudios en este alimento. 

Tomates morados, fuente de antioxidantes 

Gracias a técnicas de transgénesis, la profesora Cathie Martin y su equipo en John Innes Centre han conseguido desarrollar tomates transgénicos morados, los cuales acumulan gran cantidad de antocianinas. Estos tomates fueron obtenidos mediante la inclusión en su genoma de dos genes identificados en dos especies diferentes.



Uno de los genes es perteneciente a la planta modelo Arabidopsis thaliana, y se encarga de activar la ruta de biosíntesis de flavonoides en las células, un tipo de antocianinas de coloración naranja. 

El otro gen que se utilizó fue un factor de transcripción (proteína) de la familia de genes MYB, encargado de producir antocianinas (coloración azul) en las flores de la planta decorativa boca de dragón (Antirrhinum majus). 


Tras diversos estudios y combinaciones de genes, obtuvieron una variedad de tomate con un fruto de coloración índigo oscuro. Si bien es cierto que existen variedades naturales de tomates con coloración azulada, estos solo acumulan antocianinas en la piel, a diferencia de las variedades modificadas. Los tomates morados transgénicos pueden acumular hasta 100 veces más antocianinas que las variedades silvestres. 

La gran cantidad de antocianinas presentes en estos tomates les confiere una gran capacidad antioxidante, las cuales ayudan a reducir el riesgo de padecer cáncer. Para comprobar sus beneficios saludables, se alimentaron ratones propensos a desarrollar tumores con una dieta en la que se incluyeron estos tomates. Los resultados mostraron que los ratones alimentados a base de estos tomates tuvieron mayor esperanza de vida que los no tratados. No obstante, se necesitan realizar más pruebas para evaluar sus efectos beneficiosos en los seres humanos. 

La actitud restrictiva de la legislación europea frente a los organismos modificados genéticamente ha obligado a estos investigadores trasladar su investigación a países como Canadá, más permisivos en este ámbito. 

Hay que destacar que además de aumentar la producción de sustancias saludables en los tomates, también se está estudiando utilizar estos tomates transgénicos azules como “factorías” de vacunas, tolerógenos y otras proteínas, con fines terapéuticos. El color azul se utilizaría simplemente para diferenciarlos de las variedades comunes. Para este fin, se ha creado un proyecto de Genoma España para la secuenciación completa del genoma del tomate. En este proyecto participan 8 países, incluido el Instituto de Biología Molecular y Celular de Plantas (IBMCP) de Valencia. 

Bibliografía 





viernes, 20 de diciembre de 2019

Vacunas comestibles

En entradas anteriores como el arroz dorado o el arroz rico en hierro hemos visto que los alimentos transgénicos pueden utilizarse para curar o paliar carencias en ciertos grupos de población. También hemos visto que hay fármacos que se obtienen de organismo transgénicos, como la insulina. Pero con los alimentos ¿se pueden evitar infecciones? 

¿Qué son las vacunas?

Esta función es propia de las vacunas. Las vacunas son capaces de ´´enseñarle`` al cuerpo cómo defenderse de los microorganismos cuando los invaden. Existen varios tipos de vacunas, pero suelen tener problemas en países en vías de desarrollo porque necesitan unas condiciones específicas para mantener la viabilidad (conservación en frío, personal cualificado para administrarlas, etc.) y muchas veces estas condiciones se pierden durante el almacenamiento o el transporte.

Alimentos transgénicos

Esta problemática se ha intentado solucionar con los alimentos transgénicos. Se ha buscado expresar en los alimentos las proteínas de los microorganismos que son capaces de activar al sistema inmune (antígenos) para que preparen las defensas ante una posible infección de estos microorganismos. Pero ante esta idea se encontró un gran problema. En el estómago y en el intestino se producen grandes cambios de pH y se encuentran proteasas (un tipo de proteínas) que son capaces de degradar estas proteínas, por lo que no llegarían a ser absorbidas y no llegarían al sistema inmune. Para solucionar el problema se dirigieron estas proteínas y se protegieron dentro de unas estructuras capaces de soportar estas condiciones.

Durante la investigación y el desarrollo, se confirmó que las plantas son capaces de producir los antígenos y que estos antígenos promueven una respuesta del sistema inmune en animales y se probaron a administrar por vía oral y por vía intravenosa. También se vio que había una activación del sistema inmune al probarlo en humanos voluntarios por ingesta.

Los mejores candidatos para este tipo de vacunas son alimentos que se coman en fresco y que tengan una gran cantidad de proteína soluble, como la lechuga, la espinaca, el plátano... Además, la cantidad de tejido vegetal que forme una dosis no debe ser muy grande, por lo que se tiene que expresar mucha proteína en el tejido.

Actualmente se han conseguido desarrollar algunas vacunas comestibles:
  • Patatas y tomates contra el cólera.
  • Patatas y lechugas contra la hepatitis B.  
  • Espinacas contra la rabia. 
  • Patatas contra la enfermedad de Newcastle.
También se ha investigado hacer varias vacunas en la planta del tabaco y del maíz.

Este tipo de cultivos permiten obtener vacunas de una manera mucho más barata y una distribución mucho más sencilla, principalmente, para los países en vías de desarrollo, todo esto lo haría más accesible a la población de manera general y favorecería que algunas enfermedades se erradiquen o disminuyan la tasa de infectados.

Anticuerpos en alimentos

Otra alternativa a las vacunas en los alimentos que se está investigando es la producción de anticuerpos en los alimentos.

Los anticuerpos o inmunoglobulinas son las proteínas que genera el propio sistema inmune para defenderse de las enfermedades. Existen varios tipos de inmunoglobulinas y cada tipo se encuentra en un lugar del cuerpo, con distinta eficacia frente a distintos patógenos.

Se ha conseguido producir un tomate transgénico que expresa un tipo de inmunoglobulinas (la IgA) que es efectiva frente a los rotavirus, que son los virus culpables de la gastroenteritis. Estos tomates se diferencian en el color, ya que debido a la elevada cantidad de antocianinas que presentan son púrpuras, de los cuales se hablará en un futuro post.

Los anticuerpos no sirven para prevenir enfermedades, pero pueden servir para tratar las infecciones cuando ya se han producido, aunque también pueden ser interesantes para tratar enfermedades crónicas.

Bibliografía:


lunes, 25 de noviembre de 2019

Salmón AquAdvantage

El salmón más consumido en la actualidad es el salmón atlántico o según el nombre científico, Salmo salar. Es un animal que tarda 36 meses en crecer (3 años). La gran mayoría de individuos que se obtienen son procedentes de piscifactorías, creciendo en los meses cálidos gracias al gen de la hormona del crecimiento.

En 1992 se publicó por primera vez los resultados obtenidos tras la manipulación genética del salmón atlántico (silvestre) y la obtención así del salmón transgénico, AquaAdvantage.

Este salmón es distinto del silvestre ya que presenta una construcción (conjunto de moléculas de ADN), las cuales presentan el gen de la hormona del crecimiento del salmón Chinook junto con un promotor (lo que permite que el gen se exprese y dé lugar a la hormona) procedente del gen que da lugar a una proteína anticongelante del puchero oceánico (Zoarces americanus). Esta proteína debe expresarse en momentos de frío, por tanto el promotor es capaz de detectar el frío y expresar el gen que tiene aguas abajo. Esta construcción se inyecta en huevos de salmón inactivos por microinyección y posteriormente son incubados.

Por tanto, gracias a esta técnica el salmón AquaAdvantage es capaz de expresar la hormona del crecimiento en temporadas de frío, lo que permite un mayor crecimiento del salmón en menos tiempo.

Este salmón fue aprobado finalmente en 2015 en EE.UU. por la Food and Drug Administration (FDA) tras 24 años desde la primera petición por parte de AquaBounty, la empresa que creó este salmón.

Además, esta aprobación fue posible gracias a las medidas que se tomaron: el salmón se debía tener en piscifactorías alejadas de la costa o ríos, en tanques internos para que no pudiera salir al medio natural y competir contra el salmón silvestre. Además, todos los salmones transgénicos son hembras (lo que impide su proliferación) y requieren de constante alimentación para poder sobrevivir, lo que hace imposible su supervivencia fuera de las piscifactorías.

Bibliografía:
https://www.comunicabiotec.org/2016/01/02/la-biotecnologia-que-hay-detras-del-salmon-aquadvantage/
https://www.fda.gov/consumers/articulos-en-espanol/la-fda-determina-que-el-consumo-del-salmon-aquadvantage-es-tan-seguro-como-el-salmon-no-disenado
Du SJ1, Gong ZY, Fletcher GL, Shears MA, King MJ, Idler DR, Hew CL. Growth enhancement in transgenic Atlantic salmon by the use of an "all fish" chimeric growth hormone gene construct. DOI: 10.1038/nbt0292-176
https://nmas1.org/news/2019/03/11/salmon-gm
https://hipertextual.com/2015/11/salmon-transgenico

miércoles, 13 de noviembre de 2019

¿Qué son las proteínas?

Las proteínas están formadas por unas subunidades llamadas aminoácidos. Existen 20 tipos de aminoácidos en la naturaleza, todos tienen el mismo esqueleto (el que se ve en la imagen) y solamente se diferencian en la parte que se encuentra en la cadena lateral (R en la imagen).


Estos 20 aminoácidos son las piezas que forman todas nuestras proteínas y tienen distintas propiedades entre ellos.

Las proteínas se forman al leer el ARNm en unos complejos dentro de la célula que se llaman ribosomas, este proceso de lectura en el que se pasa la información de las bases nitrogenadas a aminoácidos se llama traducción.



En la traducción, se leen las bases nitrogenadas en tripletes (también llamados codones), por lo que hay más de un triplete para cada aminoácido, para hacer la traducción se utiliza el código genético, que nos indica que triplete nos da cada aminoácido.
En esta imagen, los tripletes se leen desde el centro hasta la zona externa.
Tras la traducción, las proteínas son un montón de aminoácidos unidos de manera lineal, pero esta tira de aminoácidos no es funcional, por lo que necesita adoptar un correcto plegamiento para tener una forma que sí tenga actividad.

Y ¿todo esto para qué? ¿Qué funciones tienen las proteínas?

Las proteínas son unas moléculas muy importantes en los organismos porque tienen una gran variedad de funciones:
  • Transporte: hay muchas proteínas involucradas en el transporte dentro del organismo como la mioglobina (encargada de transportar oxígeno), la albúmina (se encuentra en la sangre y transporta hormonas, fármacos, etc.), el canal de potasio (es una forma de comunicación de la célula con el medio extracelular, esencial para el buen funcionamiento celular), etc.
  • Regulación y señalización: muchas proteínas se encargan de regular otros procesos, como los factores de transcripción (que favorecen que se expresen otros genes en la célula), la insulina (que sirve como comunicación entre las células y regula el metabolismo de la glucosa), etc.; y también actúan como señalizadores como, por ejemplo, las inmunoglobulinas (que son las señales que usa el cuerpo para avisar de que hay agentes patógenos en el cuerpo).
  • Movimiento: también hay proteínas involucradas en el movimiento del organismo (la actina y la miosina son proteínas esenciales dentro de la contracción muscular) o dentro de la propia célula (los microtúbulos son importantes para el transporte dentro de la célula y en la división celular).
  • Catálisis: además existen unas proteínas con una característica muy especial: actividad catalítica, esto las convierte en enzimas y les permite hacer una gran variedad de reacciones y funciones dentro de las células. Encontramos funciones tan variadas como polimerasas de ADN (encargadas de generar nuevo ADN en la célula), pepsinas (enzimas que rompen otras proteínas), lisozimas (son el sistema digestivo de la célula, se encarga de romper las cosas que ya no son útiles o los restos de organismos patógenos), etc.
  • Estructura: también son muy importantes a nivel estructural ya que algunas proteínas forman el soporte sobre el que se asientan algunas células, como el colágeno de la piel (responsable de mantener la piel tersa) o las histonas (que son las responsables de empaquetar el ADN en un tamaño mucho menor del que ocuparía estirado), etc.
Por todo esto, las proteínas son muy importantes dentro del organismo ya que tienen una gran variedad de funciones, se obtienen por un proceso complejo y tienen una regulación muy cuidada, ya que una mala regulación de las proteínas puede llevar a desarrollar algunas enfermedades.