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12.4.4. Organismos modificados geneticamente (OMG)

OMG, organismos genéticamente modificados

Los organismos a los que se les ha aplicado la ingeniería genética para modificar su material genético se les llama “organismos genéticamente modificados”, conocidos por sus siglas en inglés, OMG.

Los organismos transgénicos son seres vivos cuyo material genético ha sido modificado mediante técnicas de ingeniería genética, insertando uno o más genes de otra especie en su genoma, lo que le confiere características distintas a las que tendría de una forma natural.

No todos los organismos modificados genéticamente son organismos transgénicos. Un OMG puede ser modificado genéticamente sin la inserción de genes de otra especie. Por ejemplo, un organismo puede ser editado utilizando técnicas como CRISPR para silenciar o activar genes propios del organismo sin introducir material genético exógeno. En este caso, el organismo es un OMG, pero no es transgénico, ya que no contiene genes de otra especie.

Los organismos modificados genéticamente tienen unas propiedades que les permiten ser útiles en muchos campos:

  • En medicina (utilización de animales modificados genéticamente como modelos de enfermedades humanas, desarrollo de terapias). También se podrían producir órganos de cerdos para xenotrasplantes.
  • En la industria farmacéutica (utilización de microorganismos recombinantes para la síntesis de antibióticos, hormonas como la insulina o la hormona de crecimiento, vacunas recombinantes). También podrían producir leche que contenga proteínas de interés farmacéutico.
  • En el medio ambiente (bacterias, cianobacterias y plantas modificadas capaces de eliminar hidrocarburos y pesticidas...).
  • En la agricultura (producción de insecticidas biológicos a través de bacterias modificadas genéticamente).
  • En la agricultura (utilización de plantas transgénicas para crear resistencia a insectos, enfermedades microbianas, herbicidas, mejorar el producto final, resistencia a heladas, tomates en los que se detiene la maduración, etc.). Una planta transgénica es una planta cuyo genoma ha sido modificado mediante ingeniería genética, bien introduciendo un gen nuevo o modificando uno propio, de manera que la planta transgénica adquiere una nueva característica.
  • En acuicultura, para mejorar la producción de especies piscícolas.

Un organismo cisgénico es aquel que ha sido modificado genéticamente mediante la inserción de genes provenientes de otro organismo de la misma especie o de una especie estrechamente relacionada. A diferencia de los transgénicos, los genes insertados son de origen natural y podrían haberse transferido a través de métodos de reproducción tradicionales. Por ejemplo, un manzano modificado para resistir enfermedades utilizando genes de resistencia procedentes de otra variedad de manzano.

Cuestión de reflexión

Cataluña, Junio de 2006, pregunta 3A

El clonaje terapéutico es un proceso experimental destinado a producir células diferenciadas (como neuronas, células del páncreas, etc) que sean genéticamente idénticas a las células de determinados tejidos de un organismo concreto. Actualmente, el uso fundamental de esta técnica va encaminado a regenerar y reemplazar tejidos.

En la figura se esquematiza el proceso de generación de células pancreáticas productoras de insulina a partir de células musculares. (adaptado del libro"órganos a la carta", David Bueno, Colección catálisis. Omnis célula, 2005.)

1) (1 punto) Justifique porque a partir del núcleo de una célula muscular se puede generar una célula pancreática.

2) (1 punto) La paciente piensa que, como el ovocito anucleado procede de otra mujer (donante), ella rechazará inmunológicamente las células pancreáticas transplantadas. ¿Cree que se producirá este rechazo? Explíquelo.

3) (1 punto) Un análisis de todo el ADN de las células procedentes de un cultivo de células pancreáticas obtenidas por clonación terapéutica revela que en estas células hay material genético que no pertenece a la paciente. ¿Cómo lo podéis explicar?

Cuestión de reflexión

Cataluña, prueba extraordinaria de 2022, ejercicio 6, apartado 2

Algunas plantas, cuando son infestadas por larvas del insecto Diabrotica virgifera, producen betacariofileno, una sustancia que atrae a nematodos del suelo que eliminan las larvas del insecto. La mayor parte del maíz cultivado actualmente en los Estados Unidos es de variedades muy productivas pero que no tienen la capacidad de sintetizar el betacariofileno. Investigadores de la Universidad de Neuchâtel (Suiza) han conseguido modificar genéticamente plantas de maíz a las cuales han introducido el gen procedente del orégano (Origanum vulgare) que codifica la enzima que sintetiza el betacariofileno. [1 punto]

a) Explique por qué esta modificación genética puede contribuir al control de la plaga causada por el insecto Diabrotica virgifera.

b) Observe la siguiente figura, donde se representa una parte del proceso que se ha seguido para obtener maíz modificado genéticamente, y responda a las cuestiones que hay a continuación.

Fuente: Imagen elaborada a partir de https://image.freepik.com y https://st4.depositphotos.com.

Explique qué pasos dieron los investigadores para obtener el plásmido recombinante de la figura anterior y qué enzimas necesitaron en cada paso.
¿En qué células es necesario introducir el plásmido recombinante para obtener una planta transgénica? ¿Por qué?

Cuestión de reflexión

Asturias, Junio de 2024, pregunta 9

Se ha creado una planta que desprende luz de color verde neón en la oscuridad insertando en su ADN genes procedentes del hongo Neonothopanus nambi. Los genes insertados codifican los elementos del sistema luciferina-luciferasa que producen bioluminiscencia.

a. ¿Se puede considerar la planta bioluminiscente mencionada en el texto como un OMG? Justifica tu respuesta. (Calificación 0.5 puntos)
b. Indica cómo se llaman las herramientas moleculares que permiten cortar y pegar fragmentos de ADN. (Calificación 0.5 puntos)
c. Nombra dos moléculas o productos de interés médico obtenidos aplicando técnicas biotecnológicas. (Calificación 0.5 puntos)
d. Se ha descrito que algunas bacterias lácticas usadas tradicionalmente para elaborar queso Cabrales, como Lactobacillus rhamnosus, tienen una mutación que las hace resistentes a antibióticos. Estas bacterias deben dejar de ser utilizadas ya que pueden transferir de forma natural a otras bacterias, potencialmente patógenas, los genes de la resistencia antibióticos. ¿Se puede considerar a estas bacterias resistentes a antibióticos como un OMG? Justifica tu respuesta. (Calificación 0.5 puntos)

Cuestión de reflexión

Asturias, Julio de 2024, pregunta 9

La insulina recombinante humana fue la primera proteína producida por ingeniería genética en bacterias Escherichia coli, siendo aprobado su uso terapéutico en pacientes diabéticos en 1982.

a. Explica, utilizando como ejemplo las bacterias del texto, qué es un organismo genéticamente modificado. (Calificación 0.5 puntos)
b. ¿Qué son las enzimas (o endonucleasas) de restricción? ¿Qué conexión tienen con lo expuesto en el texto en relación a la modificación genética? (Calificación 0.5 puntos)
c. ¿Qué son los plásmidos? ¿Qué conexión tienen con lo expuesto en el texto en relación a la modificación genética? (Calificación 0.5 puntos)
d. La insulina es una proteína no glucosilada, esto es, compuesta únicamente por aminoácidos. ¿Por qué no se puede obtener una proteína recombinate glucosilada en bacterias? ¿Qué tipo de células se deberán utilizar para obtener proteínas recombinates glucosiladas? (Calificación 0.5 puntos)

Preguntas que han salido en exámenes de acceso a la Universidad (PAU, Selectividad, EBAU, EvAU)

Aragón, Julio de 2021, pregunta 7

En agosto de 2019, un grupo de 15 científicos líderes en investigación de biotecnología forestal publicó una carta en la revista Science, donde pedían a los programas internacionales de certificación forestal que revisaran sus protocolos, ya que excluyen el uso de los árboles modificados genéticamente. Según los autores de la carta, hay evidencias científicas para permitir el uso de estos árboles, además que creen que podrían traer beneficios a la sociedad, pero en especial a pequeños y medianos agricultores. (2 puntos)

a) Defina biotecnología, organismo modificado genéticamente y enzima de restricción. (1,2 p)
b) Cite dos ejemplos de la aplicación de plantas modificadas genéticamente. (0,4 p)
c) Cite un ejemplo de la aplicación de un animal modificado genéticamente. (0,2 p)
d) Cite un ejemplo de la aplicación de un microorganismo modificado genéticamente. (0,2 p)

Aragón, Julio de 2023, pregunta 7

El arroz dorado es una variante de arroz transgénico, producido mediante ingeniería genética, capaz de producir ß-caroteno, un precursor de la vitamina A, ausente en el arroz blanco tradicional (2 puntos):

a) Cite dos ejemplos de la aplicación de organismos modificados genéticamente que NO estén relacionados con la agricultura. (0,4 puntos)
b) Defina planta transgénica e ingeniería genética (0,8 puntos)
c) En el artículo que describía su creación se hablaba de enzimas de restricción y de un vector. Defina ambos conceptos. (0,8 puntos)

Aragón, Junio de 2022, pregunta 7

El anticuerpo monoclonal denominado Trastuzumab se utiliza para tratar a pacientes que padecen un cierto tipo de cáncer de mama. Se obtiene a partir de la introducción de la secuencia del ADN que codifica el anticuerpo en una línea celular de ovario de hámster chino (CHO) mediante técnicas de recombinación e ingeniería genética: (2 puntos)

a) Defina enzima de restricción, ADN recombinante, vector y terapia génica. (1,2 puntos)
b) Cite cuatro ejemplos de aplicaciones de organismos modificados genéticamente. (0,8 puntos)

Cantabria, Junio de 2023, pregunta 5

Defina el concepto de organismo transgénico, y explique el proceso de clonar un gen. Ponga dos ejemplos de productos biotecnológicos obtenidos mediante ingeniería genética.

Murcia, Junio de 2024, pregunta 4.1

En relación con la ingeniería genética y la biotecnología:

A) Defina:

i) organismo modificado genéticamente (OMG);

ii) organismo transgénico (0,4 puntos).

B) ¿Son todos los OMGs organismos transgénicos? Razone la respuesta (0,2 puntos).
C) Mencione dos ejemplos de uso de OMGs en biotecnología
 (0,4 puntos).

La Rioja, Julio de 2024, pregunta 18

En Europa actualmente están autorizados para comercializarse legalmente, en productos alimenticios para el hombre o para el ganado, 16 productos derivados de OGM, que incluyen variedades de soja o maíz, o derivados de colza, maíz y aceite de semillas de algodón.

a) ¿Qué son los OGM? (0,4 puntos)
b) ¿Qué ventajas tienen estos cultivos con respecto a los “tradicionales”? (0,3 puntos)
c) ¿Qué implicaciones medioambientales crees puede tener el cultivo de estas plantas? (0,3 puntos)

La Rioja, Junio de 2024, pregunta 18

Actualmente, el único animal OGM aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) para consumo humano en Estados Unidos es el salmón AquAdvantage. Este salmón Atlántico fue modificado genéticamente para crecer el doble de rápido que el salmón convencional.

a) ¿Qué son los OGM? (0,4 puntos)
b) ¿Qué ventajas tienen estos animales modificados con respecto a los “salvajes”? (0,3 puntos)
c) ¿Qué implicaciones medioambientales crees puede tener la cría de estos animales? (0,3 puntos)

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