Història de l'ingenieria genètica
L'ingenieria genètica és la ciència que manipula el material genètic d'un organisme. La primera modificació genètica artificial realisada per mig d'biotecnología va ser la transgénesis, el procés de transferència de gens d'un organisme a un atre, realisat per primera volta per Herbert Boyer i Stanley Cohen en 1973. Va ser el resultat d'una série d'alvanços en les tècniques que permetien la modificació directa del genoma. Entre els alvanços més importants es troben el descobriment d'enzimes de restricció i ADN ligasas, la capacitat de dissenyar plásmidos i tecnologies com la reacció en cadena de la polimerasa i la seqüenciació. La transformació de el ADN en un organisme hoste es va conseguir en l'invenció de la biolística, la recombinació mediada per Agrobacterium i la microinyección. El primer animal modificat genèticament va ser un rata creat en 1974 per Rudolf Jaenisch. En 1976 es va comercialisar la tecnologia, en l'aparició de bactèries modificades genèticament que produïen somatostatina, seguides d'insulina en 1978. En 1983 es va insertar en el tabac un gen resistent als antibiòtics, lo que va donar lloc a la primera planta modificada genèticament. Varen seguir alvanços que varen permetre als científics manipular i afegir gens a una varietat d'organismes distints i induir una série d'efectes diferents. Les plantes es varen comercialisar per primera volta en el tabac resistent als virus lliberat en China en 1992. El primer aliment modificat genèticament va ser la tomata Flavr Savr comercialisat en 1994. En 2010, 29 països havien plantat cultius biotecnológicos comercialisats. En 2000, un artícul publicat en Science va presentar el arròs dorat, el primer aliment desenrollat en major valor nutritiu.
Agricultura
[editar | editar còdic]
L'ingenieria genètica és la manipulació directa del genoma d'un organisme per mig de determinades tècniques biotecnológicas que només existixen des de la década de 1970.[2] La manipulació genètica dirigida per l'home es va produir molt abans, escomençant per la domesticació de plantes i animals per mig de selecció artificial. Es creu que el gos va ser el primer animal domesticat, possiblement a partir d'un antepassat comú del llop gris,[1] en proves arqueològiques que daten d'uns 12.000 anys abans de Crist.[3] Atres carnívors domesticats en la prehistòria són el gat, que cohabitó en l'home fa 9.500 anys.[4] Les proves arqueològiques sugerixen que ovelles, vaques, porcs i cabres varen ser domesticats entre el 9000 a. C. i el 8000 a. C. en el Creixent Fèrtil.[5]
La primera evidència de domesticació de plantes prové del blat emmer i einkorn que es troben en els llogarets del Neolític A anterior a la ceràmica en el suroest d'Àsia que daten d'al voltant de 10,500 a 10,100 a. C.[6]El Creixent Fèrtil d'Àsia occidental, Egipte i l'Índia varen ser els llocs a on es va planificar la sembra i la collita de plantes que anteriorment s'havien recolectat en la naturalea. El desenroll independent de l'agricultura es va produir en el nort i el sur de China, el Sahel d'Àfrica, Nova Guinea i vàries regions de les Américas.[7] Els huit cultius fundadors del Neolític (blat emmer, blat einkorn, ordi, pésols, llentilles, arveja amarga, cigrons i lli) havien aparegut al voltant del 7000 a.[8] L'horticultura apareix per primera volta en el Alce durant el periodo calcolítico al voltant del 6800 al 6300 a. C.[9]Pels teixits blans, l'evidència arqueològica dels primers vegetals és escassa. Els primers restants vegetals s'han trobat en coves egipcíaques que daten del segon mileni abans de Crist.[10]
La crío selectiva de plantes domesticades va ser antany la principal forma que tenien els primers agricultors d'adaptar els organismes a les seues necessitats. Charles Darwin va descriure tres tipos de selecció: la selecció metòdica, en la que els humans seleccionen deliberadament característiques particulars; la selecció inconscient, en la que se selecciona una característica simplement perque és desijable; i la selecció natural, en la que es transmet una traça que ajuda a un organisme a sobreviure millor::::[11]:25 La crío primitiva es basava en la selecció inconscient i natural. Es desconeix l'introducció de la selecció metòdica:[11] 25 Entre les característiques comunes que es varen introduir en les plantes domesticades s'inclouen grans que no es trencaven per a permetre una collita més fàcil, maduració uniforme, periodos de vida més curts que es traduïxen en un creiximent més ràpit, pèrdua de composts tòxics i productivitat.[11] 27-30 Algunes plantes, com la banana, varen poder propagar-se per clonació vegetativa. La descendència no solia contindre llavors, per lo que era estèril. No obstant, estos descendents solien ser més sucosos i grans. La propagació per mig de clonació permet cultivar estes varietats mutantes a pesar de la seua falta de llavors.[11] 31
L'hibridació va ser una atra forma en que es varen introduir canvis ràpits en la composició de les plantes. A sovint aumentava el vigor de les plantes i combinava traces desijables. Lo més provable és que l'hibridació ocorreguera per primera volta quan els humans varen cultivar per primera volta plantes similars, pero llaugerament diferents, en estreta proximitat. [11] <span title="Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «DecodeEncode».">: Plantilla:R/where Triticum aestivum, el blat utilisat per a hornear pa, és un alopoliploide. La seua creació és el resultat de dos events d'hibridació separats.[12]
El esgall pot transferir cloroplastos, ADN mitocondrial i tot el núcleu celular que conté el genoma per a crear potencialment una nova espècie, lo que fa que l'esgall siga una forma d'ingenieria genètica natural.[13]
Els rajos X es varen utilisar per primera volta para mutar plantes deliberadament en 1927. Entre 1927 i 2007, es varen produir més de 2.540 varietats de plantes genèticament mutadas utilisant rajos X.[14]
Genètica
[editar | editar còdic]
Varis descobriments genètics han segut essencials en el desenroll de l'ingenieria genètica. La herència genètica va ser descoberta per primera volta per Gregor Mendel en 1865 després d'experiments que creuaven pésols. Encara que va ser ignorat en gran mida durant 34 anys, va proporcionar la primera evidència de segregació hereditària i distribució independent.[15] En 1889, a Hugo de Vries se li va ocórrer el nom "(pa) gen" despuix de postular que les partícules són responsables de l'herència de les característiques[16] i el terme "genètica" va ser falcat per William Bateson en 1905.[17] En 1928, Frederick Griffith va provar l'existència d'un "principi transformador" involucrat en l'herència, que Avery, MacLeod i McCarty més vesprada (1944) varen identificar com el ADN. Edward Lawrie Tatum i George Wells Beadle varen desenrollar el dogma central de que els gens codifiquen proteïnes en 1941. L'estructura de doble hèliç de el ADN va ser identificada per James Watson i Francis Crick en 1953.
Ademés de descobrir cóm funciona el ADN, va caldre desenrollar ferramentes que permeteren manipular-ho. En 1970, el laboratori d'Hamilton Smith va descobrir enzimes de restricció que permetien tallar el ADN en llocs específics i separar-ho en un gel de electroforesis. Açò va permetre als científics aïllar gens del genoma d'un organisme.[18] Les ligasas de ADN, que unixen el ADN trencat, es varen descobrir a principis de 1967[19] i en combinar les dos enzimes va ser possible "tallar i pegar" seqüències de ADN per a crear ADN recombinante. Els plásmidos, descoberts en 1952,[20] es varen convertir en ferramentes importants per a transferir informació entre cèlules i replicar seqüències de ADN. Frederick Sanger va desenrollar un método per a secuenciar el ADN en 1977, aumentant considerablement l'informació genètica disponible per als investigadors. La reacció en cadena de la polimerasa (PCR), desenrollada per Kary Mullis en 1983, va permetre amplificar menudes seccions de ADN i va ajudar a identificar i aïllar material genètic.
Ademés de manipular el ADN, calia desenrollar tècniques per a la seua inserció (lo que es coneix com transformació) en el genoma d'un organisme. L'experiment de Griffiths ya havia demostrat que algunes bactèries tenien la capacitat de captar i expressar ADN estrany de forma natural. La competència artificial es va induir en Escherichia coli en 1970, quan Morton Mandel i Akiko Higa varen demostrar que podia captar el bacteriòfec λ despuix de tractar-ho en una solució de clorur càlcic (CaCl2).[21] Dos anys més vesprada, Stanley Cohen va demostrar que el tractament en CaCl2 també era eficaç per a la captació de ADN plasmídico.[22] La transformació per mig d'electroporación es va desenrollar a finals de la década de 1980, aumentant l'eficàcia i l'alcanç bacterià.[23] 1907 es va descobrir una bactèria que causava tumors en les plantes, Agrobacterium tumefaciens, i a principis de la década de 1970 es va descobrir que l'agent inductor de tumors era un plásmido de ADN cridat plásmido Tu.[24] Per mig de l'eliminació dels gens del plásmido que causava el tumor i l'adició de nous gens, els investigadors varen poder infectar plantes en A. tumefaciens i deixar que les bactèries insertaren el ADN elegit en els genomes de les plantes.[25]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ 1,0 1,1 Current Biology.25(11)
- 1515–19.doi:10.1016/j.cub.2015.04.019.
- ↑ “Biochemical Method for Inserting New Genetic Information into DNA of Simian Virus 40: Circular SV40 DNA Molecules Containing Lambda Phage Gens and the Galactose Operon of Escherichia coli” . PNAS 69 (10): 2904–09. doi:. PMID 4342968. Bibcode: 1972PNAS...69.2904J.
- ↑ “Rethinking dog domestication by integrating genetics, archeology, and biogeography” . Proceedings of the National Academy of Sciences 109 (23): 8878–83. doi:. PMID 22615366. Bibcode: 2012PNAS..109.8878L.
- ↑ “Comparative analysis of the domestic cat genome reveals genetic signatures underlying feline biology and domestication” . Proceedings of the National Academy of Sciences 111 (48): 17230–135. doi:. PMID 25385592. Bibcode: 2014PNAS..11117230M.
- ↑ Zeder, Melinda A.. “Domestication and early agriculture in the Mediterranean Basin: Origins, diffusion, and impact”. Proceedings of the National Academy of Sciences 105 (33): 11597–604. doi:. PMID 18697943. Bibcode: 2008PNAS..10511597Z.
- ↑ Zohary, Hopf y Weiss, 2012, p. 1.
- ↑ the history of maize cultivation in southern Mexico dates back 9,000 years. New York Claves, (2010-05-25)
- ↑ Colledge, Sue; Conolly, James, {{{nom2}}} (2007). The Origins and Spread of Domestic Plants in Southwest Àsia and Europe, p. 40. ISBN 978-1598749885.
- ↑ Zohary, Hopf y Weiss, 2012, p. 5.
- ↑ Zohary, Hopf y Weiss, 2012, p. 6.
- ↑ 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 Kingsbury, Noel (2009). Hybrid: The History and Science of Plant Breeding. University of Chicago Press. ISBN 0226437051.
- ↑ «Evolution of Wheatpublisher=Wheat, the big picture». Archivat des d'el original, el 2013-01-28.
- ↑ «Farmers may have been accidentally making GMVos for millennia».
- ↑ (2007).Journal of Biomedicine and Biotechnology.2007(7)
- 1–2.doi:10.1155/2007/82612.
- ↑ (1992).Genetics.131(2)
- 245–25.doi:10.1093/genetics/131.2.245.
- ↑ Vries, H. de (1889) Intracellular Pangenesis ("pa-gene" definition on page 7 and 40 of this 1910 translation in English)
- ↑ Creative Sponge. «The Bateson Lecture». Archivat des d'el original, el 2007-10-13.
- ↑ (2005).Proceedings of the National Academy of Sciences.102(17)
- 5905–08.doi:10.1073/pnas.0500923102.
- ↑ (1967).Proceedings of the National Academy of Sciences.57(4)
- 1021–28.doi:10.1073/pnas.57.4.1021.
- ↑ (1952).Physiological Reviews.32(4)
- 403–30.doi:10.1152/physrev.1952.32.4.403.
- ↑ Mandel, Morton (1970). “Calcium-dependent bacteriophage DNA infection”. Journal of Molecular Biology 53 (1): 159–62. doi:. PMID 4922220.
- ↑ “Senar chromosomal Antibiotic Resistance in Bactèria: Genetic Transformation of Escherichia coli by R-Factor DNA” (1972). Proceedings of the National Academy of Sciences 69 (8): 2110–14. doi:. PMID 4559594. Bibcode: 1972PNAS...69.2110C.
- ↑ Wirth, Reinhard (1989). “Transformation of various species of gram-negative bactèria belonging to 11 different genera by electroporation”. Molecular and General Genetics 216 (1): 175–77. doi:. PMID 2659971.
- ↑ Nester, Eugene. «Agrobacterium: The Natural Genetic Engineer (100 Years Later)».
- ↑ “Tu plasmid vector for the introduction of DNA into plant cells without alteration of their normal regeneration capacity” (1983). The EMBO Journal 2 (12): 2143–50. doi:. PMID 16453482.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Historia de la ingeniería genética» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.