Peces transgénicos: significado, desarrollo y aplicación
En este artículo discutiremos sobre: - 1. Significado de peces transgénicos 2. Desarrollo de peces transgénicos 3. Cultivo controlado de peces transgénicos y alimento 4. Tecnología de transferencia de genes para el desarrollo 5. Aplicaciones 6. Preocupaciones ambientales 7. Los peces transgénicos podrían amenazar Poblaciones salvajes 8. Especies invasoras de peces transgénicos.
Significado de los peces transgénicos:
Un pez transgénico es uno que contiene genes de otra especie. Un pez transgénico es una variedad mejorada de peces provistos de uno o más genes extraños deseables con el propósito de mejorar la calidad, el crecimiento, la resistencia y la productividad de los peces.
Normalmente, los genes de una o más especies de donantes se aíslan y se unen en agentes infecciosos construidos artificialmente, que actúan como vectores para transportar los genes a las células de las especies receptoras. Una vez dentro de una célula, el vector que lleva los genes se insertará en el genoma de la célula.
Un organismo transgénico se regenera a partir de cada célula transformada (o huevo, en el caso de los animales), que ha absorbido los genes extraños. Y a partir de ese organismo, se puede criar una variedad transgénica. De esta manera, los genes pueden transferirse entre especies distantes, que nunca se cruzarían en la naturaleza.
La aplicación de ingeniería genética a animales, como las papas con insecticida incorporado, podría proporcionar numerosos beneficios, incluida la posibilidad de un suministro de alimentos más seguro y más barato y la creación de nuevas fuentes de recursos farmacéuticos inadecuados.
Con el avance en el campo de la ingeniería genética, la aplicación de su uso comercial también ha aumentado. Los animales acuáticos están siendo diseñados para aumentar la producción acuícola.
El uso de la ingeniería genética y la tecnología de ADNr ha hecho milagros en la investigación médica e industrial. Los peces transgénicos están siendo promovidos como los primeros animales transgénicos comercializables para el consumo humano.
Uno de los aspectos más importantes entre los peces y otros animales terrestres para el cultivo y la mejora genética es que, por lo general, los peces tienen niveles más altos de variación genética y, por lo tanto, más posibilidades de selección que la mayoría de los mamíferos o aves.
Usando la tecnología de transferencia de genes, los científicos ahora han creado una variedad de salmón del Atlántico genéticamente modificada que crece hasta alcanzar el tamaño del mercado en aproximadamente 18 meses, de lo contrario, el pescado demora entre 24 y 30 meses en convertirse en peces del tamaño de un mercado. También se espera que ahora podamos modificar una gran cantidad de peces con características de rápido crecimiento y traer la Revolución Azul.
Los siguientes son los puntos importantes necesarios para que la ingeniería genética (transferencia de genes) produzca peces transgénicos:
(1) Una secuencia de gen es aislar para las características particulares; por ejemplo, el gen de la hormona del crecimiento.
(2) Estos genes (secuencia de genes) luego se insertan en un ADN circular conocido como vector plásmido (se usan enzimas endonucleasas y ligasas).
(3) Los plásmidos se recolectan en la bacteria para producir miles de millones de copias.
(4) Los plásmidos se introducen en el ADN lineal. El ADN lineal a veces se denomina casete genético porque contiene varios conjuntos de material genético además del nuevo gen insertado; por ejemplo, el gen de la hormona del crecimiento. La tecnología está disponible para integrar genes en la línea germinal del desarrollo individual (pez) y finalmente se transmite a generaciones futuras.
(5) Hacer que el cassette sea una parte permanente de la composición genética de los peces.
Desarrollo de peces transgénicos:
El desarrollo de peces transgénicos se ha centrado en algunas especies, incluidos el salmón, la trucha, la carpa, la tilapia y algunas otras. El salmón y la trucha son cultivos comerciales, mientras que los otros proporcionan principalmente fuentes de proteínas. Actualmente, unos 40 o 50 laboratorios de todo el mundo están trabajando en el desarrollo de peces transgénicos.
Cerca de una docena de ellos están en los Estados Unidos, otra docena en China y el resto en Canadá, Australia, Nueva Zelanda, Israel, Brasil, Cuba, Japón, Singapur, Malasia y varios otros países. Algunos de estos laboratorios están asociados con compañías que esperan comercializar su pescado en unos años más.
Muchos de los peces en desarrollo están siendo modificados para que crezcan más rápido que sus hermanos de acuicultura criados en forma silvestre o tradicional.
El crecimiento más rápido generalmente se logra al transferir un gen de la hormona de crecimiento de los peces de una especie de pez a otra. Los peces que crecen más rápido no solo alcanzan el tamaño del mercado en menos tiempo, sino que también se alimentan más eficientemente. La hormona de crecimiento de la trucha (GH) se utilizó para producir carpa transgénica con mejores propiedades de apósito. Estas carpas transgénicas se recomiendan para la producción en estanques de tierra.
Salmón transgénico:
El salmón del Atlántico está diseñado con un salmón del Pacífico, una hormona de crecimiento impulsada por el gen promotor del anticongelante ártico. El rápido crecimiento de ese salmón transgénico se logra, no tanto por la hormona de crecimiento transgénica como por el promotor del gen anticongelante que funciona en el agua fría deseable para el sabor del salmón.
Devlin (1994), investigadores científicos de Fisheries & Oceans, Canadá, en West Vancouver, Columbia Británica, modificó el gen de la hormona del crecimiento en el salmón Coho al desarrollar un constructo genético en el que todos los elementos genéticos se derivan del salmón rojo.
El Coho transgénico creció en promedio 11 veces más rápido que los peces no modificados y el pez más grande creció 37 veces más rápido. Los niveles de hormona de crecimiento en los peces transgénicos son altos durante todo el año, en lugar de disminuir en el invierno como ocurre en el salmón común. Devlin (2001). Los salmones modificados son lo suficientemente grandes como para ser comercializados después de un año, en contraste con el salmón de piscifactoría estándar que no alcanza el tamaño del mercado durante al menos tres años.
Tilapia transgénica:
Los peces de tilapia, nativos de África, se cultivan en todo el mundo como “alimentos de hombres pobres”, en segundo lugar solamente a la carpa como peces de agua caliente, y superan la producción de salmón del Atlántico (cuyo valor de mercado es el doble que el de la tilapia). La tilapia ha sido ampliamente modificada genéticamente y promovida como un pez transgénico exclusivo para la producción aislada o contenida.
La tilapia transgénica, que se modifica con la hormona de crecimiento de los cerdos, es tres veces más grande que sus hermanos no transgénicos. La tilapia modificada genéticamente con insulina humana creció más rápido que los hermanos no transgénicos, y también podría servir como una fuente de células de los islotes para el trasplante a sujetos humanos.
Pescado Medaka transgénico:
El científico de animales de Purdue, Muir y Howard (1999) usó diminutos peces japoneses, Oryzias latipes, llamados medaka, para examinar qué sucedería si los hombres med akas fueran modificados genéticamente con hormona de crecimiento del salmón del Atlántico. La inserción de una construcción genética que consiste en la hormona de crecimiento humana impulsada por el promotor de crecimiento de salmón en medaka produjo la medaka transgénica.
La viabilidad de los grupos de peces modificados y convencionales se midió a los tres días de edad, y un 30 por ciento menos de peces transgénicos sobrevivieron a esa edad. Los investigadores calcularon que los machos grandes tenían una ventaja de apareamiento de cuatro veces, según las observaciones de la medaka de tipo salvaje. En otro experimento, se introdujeron genes de la polilla de seda en los peces Medaka para crear resistencia a los patógenos bacterianos.
Pescado de cebra transgénico:
El pequeño pez cebra (Bmchydanio rerio) que vive en acuarios, se modificó genéticamente para producir un pigmento rojo fluorescente, y se promociona para su venta como mascota de acuario, el "pez dorado".
El pez dorado causó revuelo en los Estados Unidos porque la regulación de tales mascotas transgénicas es turbia y ninguna de las principales agencias reguladoras: la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA), el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA) o la Agencia de Protección del Medio Ambiente (EPA) ha Estuve dispuesto a tomar la iniciativa en la regulación de los peces de colores (aunque el USDA sí trata con animales de compañía).
El pez dorado está disponible para la venta desde el 5 de enero de 2004 sin aprobación regulatoria en los Estados Unidos (Fig. 43.1).
Gong (2003) desarrolló nuevas variedades del pez cebra. Tres proteínas fluorescentes de "color vivo", proteína fluorescente verde (GFP), proteína fluorescente amarilla (YFP) y proteína fluorescente roja (RFP o dsRed) se expresaron bajo un fuerte promotor mylz2 específico del músculo en líneas estables de pez cebra transgénico.
Estos peces cebra transgénicos con colores fluorescentes vívidos (verde, amarillo, rojo o naranja) se pueden ver a simple vista tanto a la luz del día como a la luz ultravioleta en la oscuridad. La proteína verde fluorescente (GFP) se aísla originalmente de la medusa (Aequorea tictoria).
Carpa común transgénica:
Thomas T. Chen, director del Centro de Biotecnología de la Universidad de Connecticut, Storrs, transfirió a la carpa común el ADN de la hormona del crecimiento de la trucha arco iris fusionada a una secuencia de un virus del sarcoma aviar.
El material genético fue inyectado en huevos de carpa fértiles con microinyección. La descendencia de la primera generación de peces transgénicos creció entre un 20 y un 40% más rápido que sus hermanos no modificados. Chen también está desarrollando bagres transgénicos, tilapia, lubina rayada, trucha y lenguado.
La investigadora asociada Amy J. Nichols y el profesor Rex Dunham (1999) en el departamento de pesca y acuicultura aliada en la Universidad de Auburn, Auburn, Alabama, han desarrollado carpa y bagre transgénicos que crecen entre un 20 y un 60% más rápido que las variedades de cultivo estándar.
Utilizan la microinyección y la electroporación para inyectar otra copia de un gen de la hormona del crecimiento de los peces en los huevos de peces fértiles. El crecimiento de la carpa y el bagre modificados resultantes es estimulado por la hormona de crecimiento de peces extra.
En la India, la investigación en peces transgénicos se inició en la Universidad Madurai Kamaraj (MKU), el Centro de Biología Celular y Molecular (CCMB), Hyderabad y National Matha College, Kollam con construcciones prestadas de científicos extranjeros.
El primer pez transgénico indio se generó en MKU en 1991 utilizando construcciones prestadas. Científico en la India ha desarrollado transgénicos experimentales de pez rohu, pez cebra, pez gato y pez singhi.
Los genes, promotores y vectores de origen indígena ahora están disponibles para solo dos especies, a saber, rohu y singhi para el crecimiento de ingeniería. El rohu transgénico producido recientemente a partir de estructuras indígenas en la Universidad Madurai Kamaraj ha demostrado ser ocho veces más grande que los hermanos de control. Este rohu transgénico alcanza de 46 a 49 gramos de peso corporal dentro de las 36 semanas de su nacimiento.
Auto-transgénesis:
Los científicos de la India se están concentrando en el desarrollo de peces transgénicos a través de la autotransgenesia, que implica simplemente aumentar las copias de los genes de la hormona del crecimiento presentes en un pez en oposición a la alotransgenesia, que equivale a la transferencia de genes de diferentes especies.
El aumento en el crecimiento de los genes homone conduce a un aumento en el contenido de carne. Los científicos indios consideran que la autotransgenesia es más segura y menos controvertida. Según TJ Pandian, de la escuela de ciencias biológicas de la Universidad Madurai Kamaraj, el tiempo de generación de la mayoría de las especies de peces es más corto y la frecuencia de reproducción es relativamente mayor.
Una sola hembra puede producir varios cientos o miles de huevos y así proporcionar un mayor número de huevos genéticamente idénticos. Además, la ventaja más importante es que la fertilización es externa y se puede controlar fácilmente mediante manipulación experimental.
Según Pandian, “la limitada disponibilidad de transgenes de origen piscino había sido el principal obstáculo en la producción de peces transgénicos. Sin embargo, con los avances en biología molecular, más que. "8500 genes y secuencias de ADNc de origen piscina se han aislado, caracterizado y clonado en el mundo".
Cultivo controlado de peces transgénicos y piensos:
La cultura comercial de estanques es efectiva para la carpa y la tilapia, pero es más difícil con el salmón y la trucha. Actualmente, el cultivo en estanques es adecuado para la carpa y la tilapia porque los peces son vegetarianos, el salmón carnívoro y la trucha dependen de una dieta de pescado y harina de pescado, pero el stock mundial de pescado para piensos ha disminuido y se deben encontrar sustitutos adecuados de carne vegetal.
El salmón del Atlántico (como los carnívoros de agua fría típicos) no puede prosperar con una dieta de aceites de colza, pero los peces pueden alcanzar la madurez si se terminan con aceites de pescado al menos 20 semanas al final de su ciclo de madurez.
Se ha propuesto que la colza de aceite transgénico con producción mejorada de ácidos grasos de cadena larga sirva como alimento para peces de estanques cultivados. Y la harina de canola GM tolerante al glifosato ha sido pronunciada sustancialmente equivalente a la canola no GM como alimento para la trucha arco iris.
Tecnología de transferencia de genes para el desarrollo de peces transgénicos:
Los métodos más utilizados en biotecnología de peces son la manipulación de cromosomas y los tratamientos hormonales, que pueden producirse triploides, tetraploides, haploides, ginogenéticos y androgenéticos.
Otros métodos populares de transferencia de genes en peces son la microinyección, la electroporación de espermatozoides, la electroporación de huevos y la incubación de espermatozoides. Los siguientes son los pasos principales en la transferencia de genes para el desarrollo de peces transgénicos.
A. Preparación de constructo de ADN:
El transgén deseado debe ser un gen recombinante o constructo de ADN, que se construya en un plásmido que contenga un elemento promotor-potenciador apropiado y una secuencia de ADN estructural.
Los genes extraños se introducen típicamente con señales genéticas fuertes, promotores y / o potenciadores, que permiten que los genes extraños se expresen en niveles muy altos de forma continua (o constitutiva), colocando esos genes de manera efectiva fuera de la regulación metabólica normal de la célula, y El organismo transgénico resultante de la célula transformada.
Hay tres tipos principales de transgenes:
(1) Ganancia de función:
Estos transgenes son capaces de aumentar la función particular en individuos transgénicos después de su expresión. Por ejemplo, los genes de la hormona del crecimiento de mamíferos y peces se unen al elemento promotor-potenciador apropiado y una secuencia de ADN estructural para producir el transgén de GH.
Este transgén de GH, cuando se expresa en individuos transgénicos, aumenta la producción de hormona de crecimiento, lo que conduce a un mayor crecimiento del animal transgénico.
(2) Función de reportero:
Estos transgenes son capaces de identificar y medir la fuerza del elemento promotor-potenciador.
(3) Pérdida de función:
Este transgén aún no se utiliza para la modificación de peces transgénicos. Tales transgenes se utilizan para interferir con la expresión de los genes del huésped. Los elementos promotores-potenciadores de los transgenes están vinculados a un gen de la hormona del crecimiento de los peces.
Por lo tanto, los peces transgénicos contienen secuencias de ADN adicionales que originalmente se derivan de la misma especie. La construcción génica se introduce luego en el óvulo o embrión fertilizado, de modo que el transgén se vincule al genoma de cada célula del óvulo o embrión.
B. Transferencia de genes por microinyección:
La microinyección es la técnica más exitosa y ampliamente utilizada para la transferencia de genes en peces. Un método de técnica de microinyección implica el uso de una aguja de inyección fina para introducir el ADN en el sitio de corte en la célula. Al hacerlo, destruye aquellas células que están en contacto directo con el ADN inyectado.
Para asegurar la integración del ADN, se debe inyectar a las células intactas cerca del sitio de corte. El aparato de inyección consiste en un estereomicroscopio de disección y dos micromanipuladores, uno con una micro aguja de cristal para administrar el transgén y otro con una micropipeta para mantener el embrión de pescado en su lugar (Fig. 43.2).
El éxito de la técnica de microinyección depende de la naturaleza del corion del huevo. El corion blando facilita la microinyección mientras que el corion grueso limita la capacidad de visualizar el objetivo para la inyección de ADN. En muchos peces (salmón del Atlántico y trucha arcoiris), el corion de huevo se endurece y se endurece justo después de la fertilización o al contacto con el agua, y proporciona una dificultad para inyectar el ADN.
Pero el uso de los siguientes métodos puede resolver este problema:
(1) Utilizando el micropilo (una abertura en la superficie del huevo para la entrada de esperma durante la fertilización) para insertar la aguja de inyección.
(2) Utilizando microcirugía para hacer una abertura en el corion.
(3) Al digerir el corion con enzimas.
(4) Utilizando glutatión 1 mM para iniciar la fertilización y reducir la dureza del corion.
(5) Por inyección directa a los huevos no fertilizados.
Otra técnica de transferencia de genes es la microinyección intra-nuclear, que implica un enfoque físico directo con una aguja fina para enviar ADN a las células o incluso a los núcleos.
Para facilitar la tasa de microinyección, el protoplasto con pared celular parcialmente reformada puede unirse a un soporte sólido con un sustrato unido artificialmente, sin dañar las células. El soporte sólido puede ser de deslizamientos de cubierta de vidrio o deslizamientos.
Pasos de la técnica de microinyección:
(1) Los huevos y los espermas deseados se almacenan por separado en las condiciones óptimas.
(2) Añadir agua y espermatozoides e iniciar la fertilización.
(3) Diez minutos después de la fertilización, los huevos se decorionan mediante tripsinización.
(4) Los óvulos fertilizados se microinyectan con el ADN deseado solo unas pocas horas después de la fertilización. El ADN se libera en el centro del disco germinal hasta la primera escisión en huevos decorionados. El tiempo disponible para la microinyección es de los primeros 25 minutos y también entre la fertilización y la primera escisión.
(5) Después de la microinyección, los embriones se incuban en agua hasta que se produce la eclosión.
Las tasas de supervivencia de los embriones de peces microinyectados parecen ser de alrededor del 30-80%, dependiendo de las especies de peces.
Ventajas de la técnica de microinyección:
Esta técnica tiene los siguientes méritos:
(1) Se puede suministrar una cantidad óptima de ADN por célula, lo que aumenta las posibilidades de transformación integradora.
(2) La entrega de ADN es precisa, incluso en los núcleos de las células diana, lo que mejora las posibilidades de transformación integradora.
(3) La pequeña estructura puede ser inyectada.
(4) Es un enfoque físico directo, por lo tanto, es un rango de host independiente.
Desventajas de la técnica de microinyección:
(1) Se puede inyectar una sola célula a la vez, por lo tanto es un proceso que consume mucho tiempo.
(2) Requiere instrumentos sofisticados y habilidades especializadas.
(3) El tiempo embrionario limitado restringe la inyección a más huevos y una tasa de transformación baja.
C. Transferencia de genes por electroporación:
Es un método simple, rápido, eficiente y conveniente para transferir genes. Este método implica un pulso eléctrico para entregar el ADN a las células (Fig. 43.3). Las células están expuestas a un corto choque eléctrico, lo que hace que la membrana celular sea temporalmente permeable al ADN.
El fragmento de ADN deseado se coloca en contacto directo de la membrana de protoplasto, que ingresa a la célula después de una descarga eléctrica. El agujero puede ser creado como resultado y estabilizado por un favorable
Interacción dipolo con el campo eléctrico.
La electroporación implica una cadena de impulsos eléctricos para la permeación de la membrana celular, lo que permite la entrada de ADN en los huevos fertilizados. La tasa de integración del ADN en embriones electroporados es superior al 25%, es la tasa de supervivencia, que es ligeramente más alta en comparación con las microinyectadas.
Ventajas de la técnica de electroporación:
(1) Permite la entrada simultánea de constructos de ADN.
(2) Es un método más adecuado para esas especies, que tiene huevos muy pequeños para microinyección.
(3) Este método no requiere habilidad especializada.
D. Transferencia génica de proteínas anticongelantes:
Muchos teleósteos que habitan en aguas marinas heladas en las regiones polares producen glicoproteínas anticongelantes (AFGP) o proteínas anticongelantes (AFP) en sus sueros para protegerlos de la congelación. Esta proteína reduce la temperatura de congelación de la solución sin alterar su temperatura de fusión.
La histéresis térmica, la diferencia entre la temperatura de congelación y de fusión, es una propiedad única de estas proteínas. Se ha demostrado que las AFP y AFGP se unen a los cristales de hielo e inhiben el crecimiento de los cristales de hielo.
A pesar de sus propiedades anticongelantes similares, estas proteínas son muy diferentes en sus estructuras proteicas. Hay un tipo de AFGP y tres tipos de AFP. Recientemente, el cuarto tipo de AFP también se ha informado en la escultura de cuerno largo.
El salmón salar del Atlántico, Salmo salar, carece de cualquiera de estos AGFP o gen (s) de las AFP y no puede sobrevivir en temperaturas del agua de mar bajo cero. Una incapacidad para tolerar temperaturas por debajo de 0, 6 ° C a 0, 80 ° C es uno de los principales problemas del cultivo en jaulas marinas en la costa del Atlántico norte. Hew y sus colaboradores desarrollaron salmón atlántico resistente a anticongelantes que contiene los genes AFP o AFGP utilizando tecnología de transferencia de genes.
Usaron un clon genómico (2A-7) que codifica la AFP de tipo hepático principal (wflAFP-6, anteriormente conocido como (HPLC-6) de la platija de invierno (Pleuronectus amaricanus) que se usó como candidato para la transferencia de genes.
Las AFP de lenguado pertenecían a las AFP de tipo I que son polipéptidos pequeños y con alto contenido de alanina y helicoidal. Flounder AFP es una familia multigénica de 80-100 copias que codifica dos isoformas diferentes, a saber, el tipo de hígado y el tipo de piel AFP.
Las AFP de tipo hepático, tales como wflAFP-6 o wflAFP-8 (HPLC-8), se sintetizan exclusivamente en el hígado como AFP prepro. En contraste, las AFP de tipo de piel, que incluyen wfsAFP-2 y wfsAFP-3, se expresan ampliamente en muchos tejidos periféricos como AFP maduras intracelulares.
E. Transferencia génica de la hormona de crecimiento:
Recientemente, los científicos han desarrollado un modelo de hormona de crecimiento "todo pez" . Han clonado y secuenciado el gen de la anhidrasa (CA) de la carpa china y la carpa común y el gen de la hormona del crecimiento Hew et al., (1992). El promotor del gen CA de la hierba (beta-actina) se ha vinculado a un ADNc de la hormona de crecimiento de la carpa herbácea para formar un vector de expresión de alta eficiencia llamado pCAZ.
Utilizando el gen CAT como receptor, se microinyectó una hormona de crecimiento de la carpa pCA en la carpa común no activada y fertilizada a través del micropilo, generando la carpa transgénica "todos los peces". La presencia de transgén se detectó mediante PCR con transcriptasa inversa y transferencia Northern. Estos peces transgénicos mostraron una tasa de crecimiento del control del 137% aproximadamente.
F. Transferencia génica de resistencia a enfermedades:
En China, los científicos probaron un gen que contribuye a la resistencia al virus hemorrágico de la carpa china (GCHV). Se clonaron once fragmentos de genes diferentes que codifican proteínas y se aislaron de la traducción in vitro utilizando fragmentos de gen único genómico de GCHV.
Basándose en la información de la proteína de la cápside SP6 y el ADNc del gen SP7, se sintetizaron 3 oligonucleótidos y se fusionaron con el promotor MT40 de SV40 y se transfirieron a células asesinas (CIK) inducidas por citoquinas de la carpa herbácea mediante un vector de expresión construido y se transfectaron con GCHV. El resultado indicó que las mortalidades se redujeron en un orden después del desafío con el virus.
Aplicaciones de peces transgénicos:
Los peces transgénicos pueden ser mejor utilizados para los siguientes propósitos:
(1) Para aumentar la producción de pescado para satisfacer el crecimiento debido a la demanda de alimentos debido al aumento de la población mundial.
(2) Para la producción de productos farmacéuticos y otros productos industriales de origen piscino.
(3) Para el desarrollo de variedades de peces transgénicos nativos para acuarios.
(4) Como biosensores de peces para el seguimiento de la contaminación acuática.
(5) Para el aislamiento de genes, promotores y síntesis de construcciones génicas efectivas.
(6) Para investigaciones en células madre embrionarias y en la producción de embriones in vitro.
(7) Para la producción de proteínas anticongelantes.
Preocupaciones ambientales sobre los peces transgénicos:
Las principales preocupaciones ambientales sobre las liberaciones de peces transgénicos, por ejemplo, incluyen la competencia con poblaciones silvestres, el movimiento del transgén hacia el acervo genético silvestre y las alteraciones ecológicas debidas a cambios en las presas y otros requisitos de nicho en la variedad transgénica frente a las poblaciones silvestres.
Los peces transgénicos podrían amenazar a las poblaciones silvestres:
West Lafayette, Indiana. Los investigadores de la Universidad de Purdue han descubierto que liberar un pez transgénico a la naturaleza podría dañar a las poblaciones nativas incluso hasta el punto de extinción. Los peces transgénicos podrían presentar una amenaza significativa para la vida silvestre nativa.
"Los peces transgénicos suelen ser más grandes que el stock nativo, y eso puede conferir una ventaja en la atracción de parejas", dice Muir. “Si, como en nuestros experimentos, el cambio genético también reduce la capacidad de supervivencia de la descendencia, un animal transgénico podría llevar a la extinción de una población silvestre en 40 generaciones”.
Aunque en las instalaciones de investigación canadienses, se están tomando precauciones para prevenir la liberación de peces transgénicos al medio ambiente. Los peces a menudo se crían en estanques cubiertos con redes para mantener alejadas a las aves; cercados por cercas eléctricas para mantener alejados a ratas almizcleras, mapaches y humanos; y las salidas están equipadas con desagües filtrados para evitar la pérdida de pequeños peces o huevos.
Flujo de genes:
Una de las mayores preocupaciones ambientales planteadas por los peces transgénicos es la posibilidad de que una especie transgénica que se cría en corrales de aguas abiertas escape y propague nuevos rasgos en el ecosistema mediante la reproducción con parientes silvestres, un proceso biológico conocido como "flujo genético".
El flujo de genes entre los peces transgénicos o criados convencionalmente y las poblaciones silvestres es una preocupación ambiental, ya que puede representar una amenaza para la biodiversidad natural.
Algunos investigadores creen que las diferencias genéticas introducidas en un pez transgénico pueden afectar su condición física neta, un término científico que significa la capacidad de un organismo para sobrevivir y transmitir sus genes a las generaciones futuras.
El concepto, que tiene en cuenta características como la viabilidad juvenil y adulta de un pez, el número de huevos producidos por una hembra y la edad en que un pez alcanza la madurez sexual, proporciona un barómetro útil para analizar algunos escenarios de flujo de genes.
Según un modelo científico, si un pez transgénico se escapa y se aparea con un pez salvaje, el flujo de genes podría seguir uno de tres escenarios:
Escenario de purga:
Cuando la aptitud neta de un pez transgénico es menor que la de sus parientes silvestres, la selección natural eliminará rápidamente de la población silvestre cualquier gen o gen nuevo (s) introducido por el pez transgénico. En teoría, la evidencia del rasgo novedoso desaparecerá de las generaciones posteriores.
Escenario de propagación:
Cuando la aptitud neta de un pez transgénico es igual o superior a la aptitud neta de un compañero salvaje, es probable que se produzca un flujo de genes y que los genes de los peces transgénicos se diseminen a través de la población silvestre. Esto significa que la evidencia del genoma transgénico persistiría en las generaciones posteriores.
Escenario Trojan Gene:
Cuando la condición física neta de un pez transgénico se altera de tal manera que el pez ha mejorado el éxito de apareamiento pero ha reducido la viabilidad de los adultos (es decir, las posibilidades de sobrevivir el tiempo suficiente para aparearse), la introducción de ese pez en la población silvestre podría dar lugar a un rápido descenso del población silvestre.
Esencialmente, el éxito del apareamiento aseguraría la propagación del gen novedoso en toda la población, pero la incapacidad para sobrevivir reduciría el tamaño de la población de las generaciones posteriores y potencialmente conduciría a la extinción.
Una población de peces en declive también tendría impactos secundarios en otras especies acuáticas que se alimentan de, o de lo contrario dependen de ella. Las poblaciones incapaces de 'cambiar con éxito a otra fuente de alimento, o aquellas cuya supervivencia o reproducción depende directamente de la población en declive, también sufrirían.
Especies invasoras de peces transgénicos:
Incluso si no se reproducen con parientes silvestres, los peces transgénicos que se escapan a los ecosistemas naturales podrían ser una molestia ambiental al convertirse en una especie invasora.
Este peligro surge principalmente para aquellos peces transgénicos dotados con nuevos genes que mejoran rasgos de aptitud física como la capacidad de cría y la capacidad de soportar condiciones adversas. El establecimiento de una próspera población de peces transgénicos en un ecosistema donde nunca ha existido podría desplazar a las poblaciones de peces nativos.
Mitigación de riesgos:
Es importante tener en cuenta que los desarrolladores de peces transgénicos están intentando reducir o eliminar tanto el flujo de genes como los riesgos de especies invasoras mediante la esterilización de peces transgénicos. La esterilización es relativamente fácil y barata, pero las tasas de éxito son muy variables.
Además, la esterilización no necesariamente neutraliza los riesgos ambientales. Los científicos académicos observan que un pez escapado y estéril aún podría participar en el cortejo y el comportamiento de desove, lo que altera la reproducción en poblaciones silvestres. Las olas de peces estériles escapados también podrían crear trastornos ecológicos, ya que cada grupo es reemplazado por otro grupo igualmente fuerte de peces estériles transgénicos.
Cuestiones de seguridad alimentaria:
Un importante problema de inocuidad de los alimentos tiene que ver con la medida en que los peces absorben y almacenan toxinas ambientales, como el mercurio, cuyos altos niveles podrían representar un peligro para los humanos que comen los peces contaminados.
A algunos científicos les preocupa que los cambios biológicos discretos inducidos por el proceso de ingeniería genética puedan permitir a los peces transgénicos absorber una toxina que los peces convencionales no pueden absorber o tolerar mejor los niveles más altos de una toxina que ya se sabe preocupa.
Algunos científicos han expresado su preocupación de que el proceso de ingeniería genética podría aumentar el potencial alérgico de los peces, particularmente a través de la introducción de nuevas proteínas que nunca antes habían existido en la cadena alimentaria.
Sin embargo, es igualmente posible que la ingeniería genética forme su dieta. Los cultivos de plantas modificados genéticamente se habían enfrentado a la protesta en varios países con respecto a la seguridad de los alimentos y el medio ambiente. Existe la necesidad de regular los animales transgénicos para el debate.
