La edición del genoma es un desarrollo adicional de la ingeniería genética convencional, que es mucho más eficiente y dirigida.Le explicamos cómo funcionan los procedimientos de edición del genoma y qué oportunidades y riesgos contienen.
Edición del genoma, ingeniería genética convencional y reproducción clásica
Durante cientos de años, las personas han cambiado las plantas y los animales a través de la cría.Los componentes centrales de la reproducción clásica son la intersección de diferentes tipos y la selección de copias con las propiedades deseadas..
Sin embargo, también ha sido posible durante mucho tiempo cambiar el material genético de las plantas (y los animales).Dichas intervenciones están disponibles en la cría clásica, así como en la ingeniería genética convencional y la edición del genoma:
En el mejoramiento clásico de las plantas, los criadores pueden usar productos químicos o radiación para cambiar el material genético de las plantas.Como escribe el Instituto Federal para la Evaluación de Riesgos (BFR), este es un método bastante inexacto: no puede controlar dónde los ataques químicos o de radiación en el genoma.Por lo tanto, los criadores deben seleccionar las plantas donde ocurre realmente el cambio deseado.
En la ingeniería genética convencional, los criadores eliminan una célula madre, por ejemplo, una célula de huevo.En estas cerraduras incluye el gen que luego debe estar contenido en la planta.Finalmente, usa la célula madre nuevamente.Idealmente, cada célula contiene el nuevo gen al final.Según el Instituto Fraunhofer para Análisis de Tendencias Ciencia y Técnica (INT), la ingeniería genética convencional funciona con no especies.Por lo tanto, las intervenciones de ingeniería genética convencional pueden probarse bien.
En el caso de la edición del genoma, por otro lado, los investigadores cambian el material genético directamente en el organismo.Para hacer esto, cruzan "tijeras genéticas" especiales que cortan el genoma en el lugar deseado (la edición del genoma también se llama "cirugía de genom"))).La célula luego comienza a reparar el hilo de ADN en el punto de corte.Durante este proceso, los investigadores también pueden traer secuencias genéticas adicionales a la interfaz.Según el INT, los procesos de edición del genoma, en contraste con la ingeniería genética convencional, solo funcionan con secuencias de genes propiedad de una especie.Sin embargo, el BFR señala que teóricamente no especies de la otra.
¿Cómo funciona el genoma de edición?
En la edición del genoma, las moléculas especiales hacen cortes dirigidos en el ADN.(Foto: CC0 / Pixabay / LacasadeGoethe)
Existen diferentes procedimientos de edición del genoma, que, sin embargo, funcionan de acuerdo con el mismo principio básico:
Para poder atravesar el ADN en un área seleccionada, los investigadores construyen así "sondas"..Dependiendo del procedimiento, esto puede ser, por ejemplo, secciones de ARN.Estas sondas encajan exactamente en el ADN, que se debe cortar.
Además de la sonda, ahora se necesita una proteína especial que atraviesa el ADN en el lugar controlado por la sonda, las "tijeras".La sonda y las tijeras ahora se insertan en una celda.La sonda lleva las tijeras al lugar deseado y las tijeras cortan el ADN allí.
La celda quiere reparar el corte.Esto generalmente no funciona sin problemas: a veces la célula pierde componentes de ADN individuales o los pone incorrectamente.Como resultado, el gen "roto" ya no se puede reconocer y, por lo tanto, se desactiva.Sin embargo, los investigadores también pueden controlar conscientemente los cambios utilizando otras secciones de ADN en la interfaz o reemplazar las secciones allí.
Proceso de edición del genoma: de Zinc Finger y Talen a CRISPR/CAS
Ya en las décadas de 1960 y 1970, los investigadores presentaron las piedras básicas para la edición del genoma: en ese momento cayeron con éxito en las células por primera vez y hicieron recortes específicos en el genoma.En las próximas décadas, según una publicación de la Oficina del Estado Bávaro de Salud y Seguridad Alimentaria (LGL), la ingeniería genética convencional se desarrolló sobre todo.Sin embargo, esto tiene la desventaja de que los genes no idénticos se insertan en áreas aleatorias en el genoma.En consecuencia, la ingeniería genética convencional es propensa a errores e ineficientes.
En la década de 1990 se crearon los primeros procesos de edición del genoma, lo que hizo posible tener intervenciones mucho más específicas.Dos de las técnicas más antiguas funcionan con nuclasas de dedos de zinc (ZFN) y nuclasas de transcripción-actator-like-fetter (Talen):
ZFN son proteínas compuestas producidas artificialmente que consisten en un "dedo de zinc" (la sonda) y una nucleasa (las tijeras).Las nucleasas son enzimas especiales que pueden cortar ácidos nucleicos como el ADN.
Los cuentos son similares al ZFN.También consisten en una sonda y una nucleasa como tijeras.La diferencia es que la sonda se puede construir de manera muy diferente y, en consecuencia, puede controlar diferentes secciones de ADN.
Según el LGL, sin embargo, el avance de la edición del genoma solo llegó en 2011 con el descubrimiento de CRISPR/CAS.En este proceso, una sección de ARN asume el papel de la sonda y la enzima Cas9 que de las tijeras.Las moléculas de ARN están estructuradas como las moléculas de ADN, pero en contraste con el ADN, solo contienen partes de la información genética.Dependiendo de la composición, puede hacer una amplia variedad de tareas en el ADN.El ARN en el sistema CRISPR/CAS se ajusta exactamente a la sección de ADN que se supone que la enzima Cas9 corta.
La ventaja de CRISPR/CAS en comparación con otros procedimientos de edición del genoma es que el sistema CRISPR/CAS se puede fabricar relativamente rápido, fácil y económico..Además, con menos frecuencia hace recortes incorrectos que otros sistemas.Como informa LGL, ahora hay procedimientos CRISPR/CAS que pueden cambiar el ADN sin cortarlo de antemano.Esto hace que el riesgo de reparaciones no deseadas sea aún menos.
Posibles áreas de aplicación de la edición del genoma
¿Exponer por el genoma editando la malaria?(Foto: CC0 / Pixabay / 41330)
La edición del genoma se puede usar de muchas maneras, no solo en las plantas, sino (al menos en teoría) también en animales y humanos.El LGL ofrece algunos ejemplos que se están investigando actualmente:
Planta
Resistenz von Planta gegenüber Pestiziden, Schädlingen und Krankheiten
Ganancias
Mejor adaptación de cambios climáticos como temperaturas más altas, tiempo de sequía más largo, pisos más salados o de bajo nutriente
Valores nutricionales modificados como composiciones más saludables de los ácidos grasos o una mejor capacidad de almacenamiento
bacterias
Erste Forschungsergebnisse zeigen, dass Genome-Editing-Verfahren antibiotikaresistente Gene in bacterias unschädlich machen können.
Gérmenes multidesistentes: lo que debe saber sobre la resistencia a los antibióticos
Los gérmenes multi -resistentes son un riesgo cada vez mayor de nuestra salud.Aquí puedes averiguar cómo surgen los patógenos, por qué...
sigue leyendo
Animales
Eliminación del "olor a Eber" en Ebern sin castración
Proceso de edición del genoma que le permite reconocer el género de un embrión de pollo en una etapa temprana
Ganado sin cuernos
gente
Edición del genoma para la investigación básica: por ejemplo, se pueden fabricar modelos mejorados de cultivo animal y celular para investigar enfermedades.
En teoría, la edición del genoma puede incluso cambiar el material genético humano, según el ärzteblatt.También hay estudios clínicos sobre el cambio objetivo en las células cancerosas..
"Gene Drive"
Gene Drive tiene como objetivo extender un cierto cambio en el genoma muy rápidamente en toda una población.En el futuro, por ejemplo, el método podría usarse para los mosquitos de la malaria.Por un lado, estos podrían hacerse conmovedores, pero por otro lado también resistentes a los patógenos de la malaria.
Pollo de doble uso y bruderhahn: estas iniciativas quieren detener la cocina
Millones de pollitos son asesinados en Alemania cada año porque no son adecuados para poner huevos ni como pollo de mástil: el...
sigue leyendo
Uso de la edición del genoma y la situación legal actual
La mayoría de los ejemplos anteriores son actualmente un tema en la investigación, pero aún no encuentran una aplicación comercial o clínica. Es gibt jedoch bereits die ersten kommerziell angebauten Planta, die durch Genome Editing verändert wurden.Un ejemplo son las plantas de soya con un patrón de ácidos grasos más saludables, que, según el LGL, se han cultivado y cosechado comercialmente en los Estados Unidos desde 2018.Según el Leopoldina, en general ya hay más de 100 cultivos genenados en todo el mundo. In der EU gibt es dem LGL zufolge aktuell keine (bekannte) Nutzung genomeditierter Planta oder Animales.
Desde principios de la década de 2000, todos los alimentos y alimentos que contienen organismos genéticamente modificados (OGM) deben estar marcados.Además, dichos productos solo pueden salir al mercado si han sido revisados ampliamente por inofensiva.
En el caso de los organismos genomundados, el estatus legal no era claro durante mucho tiempo.La razón: en contraste con los organismos manipulados convencionalmente, generalmente no contienen genes no distinguidos.En el caso de las células genomedas, no se puede determinar desde el exterior si han cambiado a través de una mutación natural o por edición del genoma.
En 2018, el Tribunal Europeo de Justicia (ECJ) dictaminó que los organismos de edición del genoma también deberían clasificarse como OGM y se aplican los mismos requisitos de admisión.Por el contrario, el uso de la edición del genoma apenas está regulado en muchos otros países, como los Estados Unidos (según la Leopoldina, al menos mientras no haya genes inusuales).
¿Por qué los investigadores critican el juicio de ECJ sobre la edición del genoma?
¿Hay material genético genomgado en la soja o se ha creado naturalmente?Difícil de decir.(Foto: CC0 / Pixabay / Bigfatcat)
Varias asociaciones científicas como Leopoldina critican el juicio del TEC porque ralentiza la investigación europea sobre la edición del genoma.Junto con la Unión de las Academias de Ciencias alemanas y la Fundación de Investigación Alemana (DFG), Leopoldina aboga por considerar que inicialmente solo los organismos genominaron con la generación no especial.A largo plazo, la ley de ingeniería genética debe revisarse por completo.
Los científicos justifican su apoyo a la edición del genoma con varios argumentos:
Für eine nachhaltige und an den Klimawandel angepasste Landwirtschaft sind ertragreichere und robustere Planta vonnöten.
Los cambios en el genoma (sin inserción de no especies de secuencias de género) creados por la edición del genoma no se pueden distinguir de las mutaciones espontáneas o el uso de métodos de reproducción convencionales.
Dado que la edición del genoma es relativamente eficiente, simple y económica, también podría ser utilizada por pequeñas y medianas empresas en contraste con la ingeniería genética convencional.
Übrigens: Diese Bewertung bezieht sich zunächst auf Genome Editing in der Plantaforschung.En relación con el cambio en la herencia humana, las asociaciones de investigación están actualmente a favor de una prohibición internacional.
¡Hace calor aquí!5 pronósticos climáticos que debes saber
El calentamiento del clima tendrá efectos globales y todos nos afectarán a todos.Aquí están los 5 conocimientos actuales más importantes de la investigación climática global.
sigue leyendo
Riesgos de edición del genoma
Según el ECJ, según la hora del tiempo, los procedimientos de edición del genoma contendrían riesgos similares que la ingeniería genética convencional.En consecuencia, también tendrían que ser juzgados legalmente iguales.
¿Cuáles son los riesgos de la edición del genoma?
La edición del genoma es mucho más dirigida que la cría convencional y la ingeniería genética convencional.Sin embargo, según el LGL, los procedimientos de edición del genoma también pueden conducir a cambios no deseados en el genoma.Se les conoce como "efectos fuera de la tarta". Häufig lassen sich fehlerhafte Organismen (zumindest im Fall von Planta) im Anschluss durch Selektion beseitigen – aber nicht immer.
Desde el punto de vista del LGL, sin embargo, el concepto de accionamiento de genes es particularmente riesgoso, ya que los cambios en el material genético se propagan incontrolablemente rápidamente.También tienen lugar en la naturaleza y, por lo tanto, pueden conducir a trastornos impredecibles en ecosistemas enteros..
Bombas de tiempo ecológico: Uno advierte de 5 peligros ambientales subestimados
Las Naciones Unidas presentaron un informe alarmante: de acuerdo con esto, los cinco principales problemas ecológicos nos esperan, incluidas medidas falsas contra...
sigue leyendo
Edición del genoma e ingeniería genética: crítica general
Ingeniería genética, monocultivos y pesticidas dan forma a la agricultura industrial en muchas áreas.(Foto: CC0 / Pixabay / Skeeze)
Muchas asociaciones ambientales, como el gobierno federal, generalmente son críticas con la ingeniería genética (en la agricultura):
El efecto de los genes no especiales en cultivos y animales en la salud humana se investiga insuficientemente.
La ingeniería genética es un proceso de agricultura industrial con sus monocultivos y pesticidas.Muchas asociaciones ambientales son generalmente críticas con esto.Los monocultivos lejan los suelos y reducen la biodiversidad. Pestizide schaden nützlichen Insekten und Animalesn und finden sich am Ende teilweise im Essen wieder.
La ingeniería genética debería ayudar originalmente a reducir el uso de pesticidas y el hambre en el mundo..Sin embargo, esto no ha ocurrido en las décadas desde la invención de la ingeniería genética; en cambio, el uso de pesticidas en OMG ha aumentado y la situación de la vida de los pequeños agricultores en los países en desarrollo no ha mejorado en general.
La Fundación Heinrich Böll de color verde-cierre también duda de que la edición del genoma pueda reducir el monopolio de las grandes compañías de semillas a la ingeniería genética: las patentes en el área de edición del genoma han asegurado en gran medida corporaciones agrícolas como BASF.
Semillas orgánicas: buenas razones para semillas orgánicas y dónde puede comprarlas
Si planta sus propias verduras, definitivamente debe usar semillas orgánicas.De lo contrario, puede traer una planta al jardín para la ingeniería genética...
sigue leyendo
La aplicación comercial de la edición del genoma sigue siendo tan joven que no es realmente posible estimar cuáles (positivos y negativos) los cambios traerán.En cualquier caso, la edición del genoma y la ingeniería genética no deben considerarse sin alternativa al suministro de la futura población mundial.En cambio, los Verdes abogan por un giro agrícola en la dirección de la ecología agrícola.Las variedades antiguas que son robustas y adaptadas de manera óptima a ciertas regiones, los sistemas de cultivos mixtos y agroforss son mucho más riesgosos que la ingeniería genética.Los autores del Informe Agrícola Mundial de 2008 (es decir, antes del descubrimiento de CRISPR/CAS) también escriben que las promesas de la ingeniería genética aún no se han hecho realidad y que ahora se encuentra en un punto en el que es necesaria una realineación fundamental de la agricultura..
Consejo: La película "10 mil millones - ¿Cómo estamos todos llenos?" Muestra diferentes estrategias para la nutrición de la futura población mundial.
Permacultura: jardinería en armonía con la naturaleza
Ein Zusammenleben von gente, Animalesn und Planta, in dem die Bedürfnisse aller erfüllt sind und sogar an nachfolgende Generation gedacht...
sigue leyendo
sigue leyendo auf Utopia.Delaware:
Ecología: definición y concepto simplemente explicados
"Sin ingeniería genética" - ¿Qué hay detrás del sello?
Alimento genéticamente modificado (GMOS): así es como los evitas
Lea nuestra información sobre problemas de salud..
** Los enlaces a las fuentes de referencia son enlaces de afiliados en parte: si compra aquí, apoyará activamente la utopía.DE, porque recibiremos una pequeña parte de los ingresos de ventas.
¿Te gusta esta publicación?
3
0
¡Gracias por tu voz!
Palabras clave: la salud sabía cómo la comida
Obtenga el boletín de Utopia
*
He leído la información de protección de datos y las acepto.En particular, reconozco la medición del éxito, el registro del registro y mis derechos de invitación.(*Campo obligatorio)
Deja este campo vacío si eres humano:
