sábado, 28 de noviembre de 2015
Sesgo y prejuicios al hablar sobre transgénicos
Dependiendo de la línea editorial de un diario, una revista o un programa informativo, la misma noticia puede tener más de un enfoque que incluso podrían ser opuestos. Lo vemos todos los días.
Los estudios científicos no son ajenos a esto, más aún cuando se trata de un tema controversial como los transgénicos.
Por ejemplo, tenemos un estudio como este:
“Secuenciación del transcriptoma del álamo transgénico (Populus xeuramericana ‘Guariento’) que expresa múltiples genes de resistencia”. ¡WDF! Para el público general esto es chino (y no sólo porque los autores lo sean), pues si el título del estudio es indescifrable, imagínense lo que será su contenido.
Es aquí donde entran los periodistas y comunicadores científicos. Ellos se encargan de traducir toda esa jerga científica y ponerla en un lenguaje accesible para cualquier mortal. El problema es cuando ellos —o los medios para los que escriben— tienen sus sesgos, prejuicios o posición respecto a esta tecnología.
¿De qué trata el estudio?
En el año 2007, un grupo de investigadores chinos desarrollaron un álamo transgénico. Éste árbol tiene gran importancia industrial pues su madera es ligera, fácil de trabajar y con buenas propiedades mecánicas. Mediante unbombardeo con microproyectiles cubiertos de ADN, le introdujeron cinco genes —tres de bacterias, uno del arroz y uno del tomate— los cuales le confirieron resistencia contra el ataque de insectos y el estrés ambiental(escasez o exceso de agua y salinidad del suelo).
Los álamos tienen unos 45.000 genes. Eso es más del doble de lo que nosotros tenemos. Cada gen contiene la información requerida para el desarrollo y funcionamiento de la planta. No todos los genes se expresan de la misma manera y en el mismo lugar. Varía según el tejido, las condiciones ambientales, la estación del año o la edad del individuo. Para que un gen se exprese, primero se convierte en un ARN mensajero (ARNm), que es responsable de extraer la información contenida en el ADN y llevarlo fuera del núcleo para que sea traducido en una proteína. El paso del ADN al ARNm se llama transcripción y a todos los ARNm que tiene un organismo en un determinado momento se le llamatranscriptoma.
El gen codificado en el ADN se transcribe en ARNm que sale del núcleo para ser traducido en proteína. Fuente: Biomedicina en viñetas.
En el presente estudio, los investigadores compararon los transcriptomas del álamo transgénico y de su clon no transgénico (convencional) para observar diferencias a nivel de la expresión genética.
Los investigadores hallaron 782 genes que no se expresaban de la misma manera, de los cuales el 80% lo hacía más de lo normal (sobre-expresados). Varios de ellos codificaban proteínas que activaban otros genes (factores de transcripción). Otros formaban parte de diversas rutas metabólicas para la formación de glucosa, almidón, aminoácidos, etc. Y también identificaron unos 200 genes que posiblemente (técnicamente, putativos) estarían relacionados con la respuesta al estrés ambiental y biológico (plagas).
De manera objetiva, esto es lo que dice el estudio. Ahora veamos como lo cubrirían dos personas —o medios de comunicación— con diferentes sesgos y prejuicios respecto a los transgénicos.
En contra (Tipo EcoPortal)
Titular: “Álamo transgénico altera la expresión de mil genes”.
Gorro: “Cambios inesperados podrían generar tumores en la población, alertan los científicos”.
A favor (Tipo ISAAA)
Titular: “Álamo transgénico activa la expresión de 200 genes de resistencia”.
Gorro: “Millones de pequeños agricultores saldrán de la pobreza y se comprarán un Ferrari”.
En ambos casos, los titulares no mienten porque los investigadores sí hallaron 782 genes [Titular 1: 'mil' porque se suele redondear al número superior con cuatro cifras más cercano] que no se expresaban de la misma manera [Titular 1: 'alterados' o cualquier sinónimo que indique efecto negativo] en el álamo transgénico, de los cuales 200, posiblemente [Titular 2: lo da por hecho], estén relacionados con la mayor resistencia del árbol.
Las palabras usadas no son las más precisas y esto se puede repetir a lo largo del texto, incluso se le puede dar interpretaciones a los resultados que van más allá de lo que los datos realmente dicen. Además, el 99% de los lectores no irán a la fuente original para contrastar lo escrito en la nota informativa.
Desde el punto de vista de la bioseguridad, es importante saber si la diferencia en la expresión de tantos genes es bueno o malo para la planta, el ecosistema y el consumidor final. En este caso, bajo condiciones controladas (en invernaderos), parecen ser buenas pues el álamo se vuelve más resistente a las condiciones adversas del entorno. ¿Afectará en algo a la calidad de la madera o el rendimiento del árbol? Estudios adicionales deberían abordar esta pregunta.
Los defensores de los transgénicos dicen que no pasa nada con las diferencias halladas en los transcriptomas ya que se puede encontrar las mismas diferencias —o incluso otras más— si se compara dos variedades convencionales de la misma especie o la misma variedad cultivada en diferentes ambientes. Y es verdad. Pero, en este caso, la diferencia se debe a los genes introducidos y no a otros factores.
Las diferencias en la expresión genética también se observan en los maíces, mandarinas y papas transgénicas. El tema es saber si estas diferencias podrían modificar la calidad o inocuidad del producto, ya que dentro del mismo individuo también encontraremos diferencias en la expresión genética si analizamos su transcriptoma en diferentes etapas de desarrollo (crecimiento, floración, fructificación, etc.) o partes de la planta (hojas, tallos, raíces, etc.).
La introducción de uno o más genes en un organismo —así sean de la misma especie o pariente silvestre— puede modificar los niveles de expresión de otros genes. Los mecanismos por los cuales ocurre esto son complejos y lo podemos abordar en otro post.
- ¿En realidad sólo se afectan 1 a 4 genes? Fuente: Si quiero transgénicos.
La desinformación —o mala información— no sólo viene de los medios contra los transgénicos. Por ejemplo, este meme dice que la transgénesis afecta 1 a 4 genes, pero ya vimos que son muchos más los que son afectados. Claro, no a nivel de su secuencia pero sí en la forma cómo se expresan. Y es la expresión de los genes junto a los factores ambientales lo que dan la forma y características a un individuo (fenotipo).
Además, ¡qué barbaridad!, el cruzamiento tradicional afecta entre 10.000 y 300.000 genes (quisiera saber qué organismo vivo tiene 300.000 genes). Pero ¿eso es malo? No creo pues para desarrollar una planta transgénica comercial también se hace cruzamiento tradicional. Los maíces transgénicos son híbridos: uno de los parentales es transgénico y el otro una variedad convencional mejorada de alto rendimiento, los que son cruzados tradicionalmente.
En conclusión, ninguna tecnología es buena o mala, sólo útil o no. Labioseguridad es la clave para un adecuado aprovechamiento de los transgénicos, pues permite maximizar los beneficios reduciendo al mínimo sus efectos sobre la salud, el ambiente y la biodiversidad. Además, el análisis se hace caso a caso y los beneficios o perjuicios no pueden ser generalizados.
Dependiendo de la línea editorial de un diario, una revista o un programa informativo, la misma noticia puede tener más de un enfoque que incluso podrían ser opuestos. Lo vemos todos los días.
Los estudios científicos no son ajenos a esto, más aún cuando se trata de un tema controversial como los transgénicos.
Por ejemplo, tenemos un estudio como este:
“Secuenciación del transcriptoma del álamo transgénico (Populus xeuramericana ‘Guariento’) que expresa múltiples genes de resistencia”. ¡WDF! Para el público general esto es chino (y no sólo porque los autores lo sean), pues si el título del estudio es indescifrable, imagínense lo que será su contenido.
Es aquí donde entran los periodistas y comunicadores científicos. Ellos se encargan de traducir toda esa jerga científica y ponerla en un lenguaje accesible para cualquier mortal. El problema es cuando ellos —o los medios para los que escriben— tienen sus sesgos, prejuicios o posición respecto a esta tecnología.
¿De qué trata el estudio?
En el año 2007, un grupo de investigadores chinos desarrollaron un álamo transgénico. Éste árbol tiene gran importancia industrial pues su madera es ligera, fácil de trabajar y con buenas propiedades mecánicas. Mediante unbombardeo con microproyectiles cubiertos de ADN, le introdujeron cinco genes —tres de bacterias, uno del arroz y uno del tomate— los cuales le confirieron resistencia contra el ataque de insectos y el estrés ambiental(escasez o exceso de agua y salinidad del suelo).
Los álamos tienen unos 45.000 genes. Eso es más del doble de lo que nosotros tenemos. Cada gen contiene la información requerida para el desarrollo y funcionamiento de la planta. No todos los genes se expresan de la misma manera y en el mismo lugar. Varía según el tejido, las condiciones ambientales, la estación del año o la edad del individuo. Para que un gen se exprese, primero se convierte en un ARN mensajero (ARNm), que es responsable de extraer la información contenida en el ADN y llevarlo fuera del núcleo para que sea traducido en una proteína. El paso del ADN al ARNm se llama transcripción y a todos los ARNm que tiene un organismo en un determinado momento se le llamatranscriptoma.
El gen codificado en el ADN se transcribe en ARNm que sale del núcleo para ser traducido en proteína. Fuente: Biomedicina en viñetas.
En el presente estudio, los investigadores compararon los transcriptomas del álamo transgénico y de su clon no transgénico (convencional) para observar diferencias a nivel de la expresión genética.
Los investigadores hallaron 782 genes que no se expresaban de la misma manera, de los cuales el 80% lo hacía más de lo normal (sobre-expresados). Varios de ellos codificaban proteínas que activaban otros genes (factores de transcripción). Otros formaban parte de diversas rutas metabólicas para la formación de glucosa, almidón, aminoácidos, etc. Y también identificaron unos 200 genes que posiblemente (técnicamente, putativos) estarían relacionados con la respuesta al estrés ambiental y biológico (plagas).
De manera objetiva, esto es lo que dice el estudio. Ahora veamos como lo cubrirían dos personas —o medios de comunicación— con diferentes sesgos y prejuicios respecto a los transgénicos.
En contra (Tipo EcoPortal)
Titular: “Álamo transgénico altera la expresión de mil genes”.
Gorro: “Cambios inesperados podrían generar tumores en la población, alertan los científicos”.
A favor (Tipo ISAAA)
Titular: “Álamo transgénico activa la expresión de 200 genes de resistencia”.
Gorro: “Millones de pequeños agricultores saldrán de la pobreza y se comprarán un Ferrari”.
En ambos casos, los titulares no mienten porque los investigadores sí hallaron 782 genes [Titular 1: 'mil' porque se suele redondear al número superior con cuatro cifras más cercano] que no se expresaban de la misma manera [Titular 1: 'alterados' o cualquier sinónimo que indique efecto negativo] en el álamo transgénico, de los cuales 200, posiblemente [Titular 2: lo da por hecho], estén relacionados con la mayor resistencia del árbol.
Las palabras usadas no son las más precisas y esto se puede repetir a lo largo del texto, incluso se le puede dar interpretaciones a los resultados que van más allá de lo que los datos realmente dicen. Además, el 99% de los lectores no irán a la fuente original para contrastar lo escrito en la nota informativa.
Desde el punto de vista de la bioseguridad, es importante saber si la diferencia en la expresión de tantos genes es bueno o malo para la planta, el ecosistema y el consumidor final. En este caso, bajo condiciones controladas (en invernaderos), parecen ser buenas pues el álamo se vuelve más resistente a las condiciones adversas del entorno. ¿Afectará en algo a la calidad de la madera o el rendimiento del árbol? Estudios adicionales deberían abordar esta pregunta.
Los defensores de los transgénicos dicen que no pasa nada con las diferencias halladas en los transcriptomas ya que se puede encontrar las mismas diferencias —o incluso otras más— si se compara dos variedades convencionales de la misma especie o la misma variedad cultivada en diferentes ambientes. Y es verdad. Pero, en este caso, la diferencia se debe a los genes introducidos y no a otros factores.
Las diferencias en la expresión genética también se observan en los maíces, mandarinas y papas transgénicas. El tema es saber si estas diferencias podrían modificar la calidad o inocuidad del producto, ya que dentro del mismo individuo también encontraremos diferencias en la expresión genética si analizamos su transcriptoma en diferentes etapas de desarrollo (crecimiento, floración, fructificación, etc.) o partes de la planta (hojas, tallos, raíces, etc.).
La introducción de uno o más genes en un organismo —así sean de la misma especie o pariente silvestre— puede modificar los niveles de expresión de otros genes. Los mecanismos por los cuales ocurre esto son complejos y lo podemos abordar en otro post.
- ¿En realidad sólo se afectan 1 a 4 genes? Fuente: Si quiero transgénicos.
La desinformación —o mala información— no sólo viene de los medios contra los transgénicos. Por ejemplo, este meme dice que la transgénesis afecta 1 a 4 genes, pero ya vimos que son muchos más los que son afectados. Claro, no a nivel de su secuencia pero sí en la forma cómo se expresan. Y es la expresión de los genes junto a los factores ambientales lo que dan la forma y características a un individuo (fenotipo).
Además, ¡qué barbaridad!, el cruzamiento tradicional afecta entre 10.000 y 300.000 genes (quisiera saber qué organismo vivo tiene 300.000 genes). Pero ¿eso es malo? No creo pues para desarrollar una planta transgénica comercial también se hace cruzamiento tradicional. Los maíces transgénicos son híbridos: uno de los parentales es transgénico y el otro una variedad convencional mejorada de alto rendimiento, los que son cruzados tradicionalmente.
En conclusión, ninguna tecnología es buena o mala, sólo útil o no. Labioseguridad es la clave para un adecuado aprovechamiento de los transgénicos, pues permite maximizar los beneficios reduciendo al mínimo sus efectos sobre la salud, el ambiente y la biodiversidad. Además, el análisis se hace caso a caso y los beneficios o perjuicios no pueden ser generalizados.
viernes, 27 de noviembre de 2015
Aida. Jonathan Latham: la experiencia de un científico en la investigación sobre los transgénicos
Aida. Jonathan Latham: la experiencia de un científico en la investigación sobre los transgénicos
Por Jonathan Latham, 31 de agosto de 2015
Por formación, soy un biólogo de las plantas. A principios de 1990, mi ocupación consistía en la investigación de las plantas modificadas genéticamente (a menudo denominadas OGM, organismos modificados genéticamente, [ o transgénicos, simplemente]), como parte de mi trabajo de doctorado. Lo que hacíamos era colocar en las plantas ADN de otras especies diferentes, como de virus y bacterias.
Al principio no me preocupé demasiado por los posibles efectos de las plantas transgénicas en la salud humana y el medio ambiente. Una de las razones de mi despreocupación era que todavía estaba en período de formación, y viendo como muy complejo el mundo de la Biología y de la investigación científica. Otra razón es que nunca nos imaginamos que los transgénicos, como los que nosotros desarrollábamos, pudiesen son cultivados o consumidos. En lo que a mí respecta, todos los transgénicos sólo tienen sentido para fines de investigación.
Sin embargo, poco a poco, se hizo evidente que algunas empresas tenían una forma de pensar totalmente diferente. Algunos de mis colegas también compartían mi escepticismo sobre los intereses comerciales que estaban muy por delante de los conocimientos científicos. He escuchado atentamente y no lo niego. Hoy en día, más de veinte años después, los cultivos transgénicos se cultivan comercialmente en numerosas partes del mundo: maíz, soja, papaya, algodón y canola (colza transgénica).
Dependiendo del país en el que uno viva, los transgénicos pueden estar presentes y ser abundantes en la dieta, sin saberlo. Los alimentos procesados ( por ejemplo, patatas fritas, cereales para el desayuno, refrescos) es probable que contengan ingredientes transgénicos, ya que a menudo se fabrican a partir de maíz y sojas transgénicos. La mayoría de los cultivos agrícolas, sin embargo, siguen siendo no transgénicos, entre los que se encuentran el arroz, el trigo, la cebada, la avena, los tomates, las uvas y las judías verdes.
Para los consumidores de carne, la ingestión de transgénicos es diferente. No hay animales transgénicos en la ganadería ( aunque el salmón transgénico está esperando su aprobación por parte de la FDA desde 1993). Sin embargo, los animales de las granjas industriales, o de las piscifactorías, lo más probable es que se alimenten de maíz y soja transgénicos. En estos casos, determinar el potencial de impacto en la salud es un asunto complicado [En Europa está permitida la alimentación de los animales con productos con ingredientes transgénicos]
Ahora, siendo un científico con mucha más experiencia, creo que los cultivos transgénicos siguen comercializándose sin tener en cuenta la escasa comprensión que todavía tenemos sobre los riesgos. En líneas generales, las razones de esta creencia son muy simples: me he dado cuenta de la complejidad de los organismos biológicos y su capacidad para producir beneficios y daños. Como científico me he vuelto más humilde sobre la capacidad de la Ciencia para no hacer algo más que arañar la superficie en la comprensión de la profunda complejidad y diversidad del mundo natural. Ya sé que puede parecer un estereotipo, pero progresivamente somos más conscientes de que cada vez entendemos menos.
Un defectuoso proceso de evaluación de los riesgos de los transgénicos
Algunas de mis preocupaciones sobre los transgénicos no son solamente de carácter práctico. He leído numerosos documentos de evaluación de riesgos de los transgénicos. Estos son los documentos en los que confían los Gobiernos para probar su seguridad. Aunque estos documentos son muy extensos y bastante complejos, su longitud puede llevar a engaño, ya que generalmente las preguntas y las respuestas son triviales. Además, los experimentos descritos en ellos son muy a menudo deficientes y ejecutados de una forma descuidada. Lo más común es que no existan controles científicos, los procedimientos y reactivos están mal descritos, y los resultados son ambiguos o no interpretables. No creo que esa ambigüedad y aparente incompetencia sea algo accidental. Es muy común, por ejemplo entre las Empresas multinacionales, cuyos laboratorios tienen equipos de última generación, utilizar metodologías obsoletas. Cuando los resultados muestran lo que quieren los solicitantes, no se dice nada. Pero cuando los resultados no son convenientes, se levantas banderas rojas y se culpa a las limitaciones del anticuado método. Esta lógica a prueba de balas, en la que los solicitantes afirman que un producto es seguro aunque los datos demuestren lo contrario, o de lo mal que se lleve a cabo el experimento, es un comportamiento ya rutinario en la evaluación de riesgos de los transgénicos.
Para cualquier investigador honesto, la lectura de todos estos documentos de evaluación le plantean profundas e inquietantes preguntas: sobre la fiabilidad de los solicitantes, pero también de los organismos reguladores. No son capaces de aprobar un sistema funcional normativo capaz de proteger a la gente.
Los peligros de los transgénicos
Aparte de las serias dudas sobre la calidad e integridad de las evaluaciones de riesgo, también tengo preocupaciones específicas basadas en la Ciencia sobre los transgénicos. Algo hincapié en ello, porque considero que son importantes y no suelen aparecer en las listas que los críticos de los transgénicos suelen elaborar.
Muchas plantas transgénicas están diseñadas para contener sus propios insecticidas. Estos organismos modificados genéticamente, entre los que se incluyen el maíz, el algodón y la soja, se denominan plantas Bt. Las plantas Bt reciben su nombre porque incorporan un transgén que produce una toxina a base de proteínas ( denominada toxina Cry) de la bacteriaBacillus thuringiensis. Muchos cultivos Bt tienen rasgos apilados, es decir, que presentan una multiplicidad de toxinas Cry. Sus fabricantes creen que cada una de estas toxinas Bt afecta a un insecto específico y que son seguras. Sin embargo, creo que hay razones para dudar de la seguridad y de su especificidad. Una de las preocupaciones es que Bacillus thuringiensis apenas se puede distinguir de la bacteria del ántrax (Bacillus anthracis) (1). Otra razón, es que los insecticidas Bt comparten similitudes estructurales con la ricina. La ricina es una famosa y peligrosa toxina vegetal; una pequeña cantidad de esta toxina se empleó para asesinar al escritor búlgaro disidente Georgi Markov en 1978. Un tercer motivo de preocupación es que no se entiende muy bien cómo actúan las proteínasBt(Vachon et al., 2002); sin embargo, en la Ciencia, es un axioma que una evaluación de riesgos efectiva requiera de una clara comprensión de los mecanismos de acción de cualquier transgén. Es algo necesario para que se puedan diseñar experimentos apropiados que afirmen o refuten la seguridad. Estas señales de alerta son doblemente preocupantes, porque algunas proteínas Cry se sabe que son tóxicas para las células humanas aisladas (Mizuki et al., 199). Sin embargo, están presentes en nuestros cultivos alimentarios.
Otra preocupación sigue siendo la resistencia de los transgénicos a los herbicidas. Esta resistencia incita a que los agricultores pulvericen mayores cantidades de herbicidas, y muchos lo hacen. Como una reciente investigación mostró, la soja comercial contiene habitualmente cantidades del herbicida Roundup (glifosato) que su fabricante, Monsanto, describió una vez como “extremo” (Bohn et al., 2014).
El glifosato ha sido noticia recientemente porque la Organización Mundial de la Saludya no lo considera como una sustancia relativamente inofensiva, pero hay otros herbicidas utilizados en los cultivos transgénicos que también son motivo de preocupación. El herbicida glufosinato (fosfinotricina, fabricado por Bayer) mata a las plantas al inhibir una importante enzima, la glutamina sintetasa. Como consecuencia, el glufosinato es tóxico para la mayoría de los organismos. El glufosinato es también una neurotoxina para los mamíferos y no se degrada fácilmente en el medio ambiente (Lantz et al., 2014). El glufosinato sería un herbicida, pero sólo de nombre.
Por lo tanto, incluso en la agricultura convencional, el uso de glufosinato es peligroso, pero con las plantas transgénicas la situación es todavía peor. Cuando el glufosinato se pulveriza sobre los cultivos transgénicos, su degradación está bloqueada por el transgén, que ligeramente lo modifica químicamente. Esta es la razón por la que las plantas transgénicas son resistentes a él. Pero la otra consecuencia es que usted ingiere glufosinato resistente al maíz o colza transgénicos, incluso semanas o meses más tarde, aunque ligeramente modificado, porque es probable que todavía no se haya degradado (Droge et al., 1992). Sin embargo, aunque el riesgo para la salud es mucho mayor con los cultivos transgénicos, estas implicaciones son ignoradas en las evaluaciones de riesgo de los transgénicos tolerantes al glufosinato.
Una razón más para preocuparse por los transgénicos es que la mayoría de ellos tienen una secuencia viral denominada promotor delvirus del mosaico de la coliflor (CaMV) ( o que contiene un promotor similar al virus del mosaico de esta escrofularia(FMV)). Hace dos años, la Agencia de Seguridad de los transgénicos de la Unión Europea (EFSA) descubrió que se había asumido de forma errónea que tanto el promotor CaMV como el promotor FMV no codificaban proteínas. De hecho, los dos promotores codifican una gran gran parte de una pequeña proteína viral multifuncional que interfiere en la expresión normal del gen y también silencia defensas esenciales de las planta contra los patógenos. La EFSA trató de ocultar su descubrimiento. Desafortunadamente, vimos sus hallazgos en una poco conocida revista científica. Esto obligó a la EFSA y a otros reguladores a explicar por qué habían pasado por alto la probabilidad de que los consumidores ingiriesen una proteína viral no probada.
Esta lista de preocupaciones científicas significativas sobre los transgénicos no es de ninguna manera exhaustiva. Por ejemplo, los nuevos transgénicos que están llegando al mercado, tales como los que utilizan los ARN de doble cadena (ARNds) tienen el potencial incluso de suponer mayores riesgos (Lathan y Wilson, 2015).
El verdadero propósito de los transgénicos
Pero la Ciencia no es la única base para criticar a los transgénicos. El objetivo de la comercialización de los transgénicos no es para alimentar al mundo o mejorar la agricultura. No. Más bien es para hacer uso de un derecho de propiedad intelectual ( es decir, los derechos de patente) sobre las semillas y los cultivos de las plantas e impulsar un tipo de agricultura que sólo beneficia a la Agroindustria. Esto se produce a expensas de los agricultores, los consumidores y el mundo natural. Los agricultores de Estados Unidos, por ejemplo, han visto aumentar el precio de las semillas casi el cuádruple y las opciones de que disponen son ahora más limitadasdesde la introducción de los cultivos transgénicos. La lucha contra los transgénicos no es de menor importancia: es algo que nos afecta a todos.
Sin embargo, las preocupaciones científicas específicas son cruciales para el debate. Salí del ámbito
científico porque me parecía imposible investigar sin hacerlo desde fuera, pero también porque debía presentar razones para apoyar el escepticismo de algunas personas, que como financiadores de las investigaciones, creí que tenían derecho a conocer.
La crítica de la Ciencia y la Tecnología sigue siendo algo muy difícil. A pesar de que muchos investigadores se benefician de los recursos y de un buen salario, no son muchos los escépticos en estos ámbitos. Esta es una de las razones por las que los riesgos de los transgénicos han sido ocultados, aunque siga creciendo las preocupaciones por parte del público. Hasta que no se rectifique el daño que se está haciendo a la ciencia, tanto el público como los científicos tienen el derecho a dudar de que los transgénicos no debieran de haber abandonado el terreno de los laboratorios.
(Una versión anterior de este artículo apareció en:hhtp://nutritionstudies.org)
(1) Dos referencias sobre el tema del ántrax ( agregadas el 2 de septiembre): Helgason, E., OA Økstad, DA Caugant, HA Johansen, A. Fouet, M. Mock, I. Hegna y A.-B.Kolstø. 2000. Bacillus anthracis, Bacillus cereus y Bacillus thuringiensis, una especie en la base de las pruebas genéticas. Appl. Environ. Microbiol. 66: 2627 a 2630.
Y
Adelaida M. Gaviria Rivera, Per Einar Granum, Fergus G. Priest. 2000. Common occurrence of enterotoxin genes and enterotoxicity in Bacillus thuringiensis. FEMS Microbiology Letters 190 (2000) 151-155;http://dx.doi.org/10.1111/j.1574-6968.2000.tb09278.x
Referencias:
Bøhn, T, Cuhra, M, Traavik, T, Sanden, M, Fagan, J and Primicerio, R (2014) Compositional differences in soybeans on the market: Glyphosate accumulates in Roundup Ready GM soybeans. Food Chemistry 153: 207-215.
Droge W, Broer I, and Puhler A. (1992) Transgenic plants containing the phosphinothricin-N-acetyltransferase gene metabolize the herbicide L-phosphinothricin (glufosinate) differently from untransformed plants. Planta 187: 142-151.
Lantz S et al., (2014) Glufosinate binds N-methyl-D-aspartate receptors and increases neuronal network activity in vitro. Neurotoxicology 45: 38-47.
Latham JR and Wilson AK (2015) Off - target Effects of Plant Transgenic RNAi: Three Mechanisms Lead to Distinct Toxicological and Environmental Hazards.
Mizuki, E, Et Al., (1999) Unique activity associated with non-insecticidal Bacillus thuringiensis parasporal inclusions: in vitro cell- killing action on human cancer cells. J. Appl. Microbiol. 86: 477–486.
Vachon V, Laprade R, Schwartz JL (2012) Current models of the mode of action of Bacillus thuringiensis insecticidal crystal proteins: a critical review. Journal of Invertebrate Pathology 111: 1–12.
Droge W, Broer I, and Puhler A. (1992) Transgenic plants containing the phosphinothricin-N-acetyltransferase gene metabolize the herbicide L-phosphinothricin (glufosinate) differently from untransformed plants. Planta 187: 142-151.
Lantz S et al., (2014) Glufosinate binds N-methyl-D-aspartate receptors and increases neuronal network activity in vitro. Neurotoxicology 45: 38-47.
Latham JR and Wilson AK (2015) Off - target Effects of Plant Transgenic RNAi: Three Mechanisms Lead to Distinct Toxicological and Environmental Hazards.
Mizuki, E, Et Al., (1999) Unique activity associated with non-insecticidal Bacillus thuringiensis parasporal inclusions: in vitro cell- killing action on human cancer cells. J. Appl. Microbiol. 86: 477–486.
Vachon V, Laprade R, Schwartz JL (2012) Current models of the mode of action of Bacillus thuringiensis insecticidal crystal proteins: a critical review. Journal of Invertebrate Pathology 111: 1–12.
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Procedencia del artículo:http://www.independentsciencenews.org/health/growing-doubt-a-scientists-experience-of-gmos/
noticias de abajo
El desarrollo de una planta de manzana cisgenic.
J Biotechnol. 2011 Jul 20; 154 (4): 304-11. doi: 10.1016 / j.jbiotec.2011.05.013. Epub 2011 01 de junio.
El desarrollo de una planta de manzana cisgenic.
Vanblaere T1, Szankowski I, Schaart J, Schouten H, Flachowsky H, Broggini GA, Gessler C.
Información del autor
Abstracto
Cisgénesis representa un paso hacia una nueva generación de cultivos transgénicos. La falta de genes seleccionables (por ejemplo, antibióticos o resistencia a herbicidas) en el producto final y el hecho de que el gen (s) que se inserta derivan de organismos sexualmente compatibles con el cultivo objetivo debería aumentar menos preocupaciones ambientales y aumentar la aceptación del consumidor. Aquí se presenta la generación de una planta de manzana cisgenic insertando la costra de la manzana HcrVf2 genes endógenos de resistencia bajo el control de sus propias secuencias reguladoras en la costra susceptibles cultivar manzana Gala. Un método desarrollado previamente basado en la transformación mediada por Agrobacterium combinado con un sistema de selección positiva y negativa y una maquinaria de recombinación químicamente inducible permitió la generación de manzano cv. Gala llevar la resistencia costra gen HcrVf2 bajo sus secuencias reguladoras nativas y no hay genes extraños. Tres líneas cisgenic fueron elegidos para la investigación detallada y se mostró a llevar a una sola inserción de T-ADN y expresar la HcrVf2 gen diana. Este es el primer informe de la generación de una verdadera planta cisgenic.
Copyright © 2011 Elsevier BV Todos los derechos reservados.
PMID: 21663775 [PubMed - Medline]
El desarrollo de una planta de manzana cisgenic.
Vanblaere T1, Szankowski I, Schaart J, Schouten H, Flachowsky H, Broggini GA, Gessler C.
Información del autor
Abstracto
Cisgénesis representa un paso hacia una nueva generación de cultivos transgénicos. La falta de genes seleccionables (por ejemplo, antibióticos o resistencia a herbicidas) en el producto final y el hecho de que el gen (s) que se inserta derivan de organismos sexualmente compatibles con el cultivo objetivo debería aumentar menos preocupaciones ambientales y aumentar la aceptación del consumidor. Aquí se presenta la generación de una planta de manzana cisgenic insertando la costra de la manzana HcrVf2 genes endógenos de resistencia bajo el control de sus propias secuencias reguladoras en la costra susceptibles cultivar manzana Gala. Un método desarrollado previamente basado en la transformación mediada por Agrobacterium combinado con un sistema de selección positiva y negativa y una maquinaria de recombinación químicamente inducible permitió la generación de manzano cv. Gala llevar la resistencia costra gen HcrVf2 bajo sus secuencias reguladoras nativas y no hay genes extraños. Tres líneas cisgenic fueron elegidos para la investigación detallada y se mostró a llevar a una sola inserción de T-ADN y expresar la HcrVf2 gen diana. Este es el primer informe de la generación de una verdadera planta cisgenic.
Copyright © 2011 Elsevier BV Todos los derechos reservados.
PMID: 21663775 [PubMed - Medline]
cisgenesis
Plantas Cisgenic son similares a las plantas tradicionalmente criados: Regulaciones Internacionales a los organismos modificados genéticamente deben modificarse para eximir cisgénesis
Henk J Schouten, 1 Frans Un Krens, 1 y Evert Jacobsen1
Información Autor ► Derechos de autor y la información de licencia ►
Este artículo ha sido citado por otros artículos en PMC.
Las pruebas y la liberación de organismos modificados genéticamente (OMG) -en particular, GM plantas está estrechamente regulada a nivel internacional para evitar los efectos negativos sobre el medio ambiente o la salud humana. Sin embargo, estas normas se basan en organismos transgénicos y no discriminan entre plantas transgénicas y plantas cisgenic, aunque creemos que son fundamentalmente diferentes (ver recuadro). Ahora, las plantas cisgenic caen bajo las regulaciones diseñadas para organismos transgénicos, posiblemente debido a que aún no han sido las aplicaciones para la aprobación de la liberación intencional de plantas cisgenic en el medio ambiente.
Las definiciones de los términos clave en relación con las plantas
Cisgénesis es la modificación genética de una planta receptora con un gen natural de una planta compatible con crossable-sexual. Tal gen incluye sus intrones y está flanqueado por su promotor nativo y el terminador en las plantas orientation.Cisgenic normalsense puede albergar uno o más cisgenes, pero no contiene ningún archivo externo transgenes.An que contiene una imagen, ilustración, etc.
La transgénesis es la modificación genética de una planta receptora con uno o más genes de cualquier organismo no vegetal, o de una planta donante que es sexualmente compatible con la planta receptora. Esto incluye secuencias de genes de cualquier origen en la orientación anti-sentido, cualquier combinación artificial de una secuencia codificante y una secuencia reguladora, tal como un promotor de otro gen, o un archivo externo gene.An sintética que contiene una imagen, ilustración, etc .
La cría tradicional abarca todos los métodos de cultivo de plantas que no entran en OGM actual regulations.As el marco jurídico europeo define OGM y especifica varias técnicas de cría que se excluyen de la normativa OGM, utilizamos este marco como punto de partida, en particular la Directiva Europea 2001 / 18 / CE sobre la liberación intencional de OMG en el medio ambiente (Parlamento Europeo, 2001). Quedan excluidos de la presente Directiva OGM son cruce de larga data, la fertilización in vitro, inducción poliploide, mutagénesis y fusión de protoplastos de plantas sexualmente compatibles (Parlamento Europeo, 2001) .Un archivo externo que contiene una imagen, ilustración, etc.
Aunque la transgénesis y cisgénesis ambos utilizan la misma modificación genética técnicas-saber, la introducción de uno o más genes y sus promotores en un-cisgénesis planta implica sólo los genes de la propia planta o de un pariente cercano, y estos genes también podría ser transferido por tradicional técnicas de cría. Si la normativa OGM internacionales actuales, que se basan principalmente en el proceso de transferencia de transgenes, siguen sin diferenciar entre plantas cisgenic y transgénicos, el uso de cisgénesis podría verse seriamente obstaculizado. Sólo Canadá tiene ahora en lugar de un sistema de regulación basado en procesos a base de un producto, y por lo tanto tiene la posibilidad legal para controlar las plantas cisgenic menos estricta que las plantas transgénicas. Cualquier restricción a cisgénesis podrían bloquear o retrasar aún más la investigación en la mejora de las variedades de cultivos, especialmente en lo que un creciente número de genes funcionales de los cultivos y sus parientes silvestres susceptibles de cruzamiento se están aislados y son susceptibles de convertirse en cisgénesis. Sostenemos que las plantas cisgenic son fundamentalmente diferentes de plantas transgénicas, y por lo tanto deben ser tratados de manera diferente según la normativa OGM.
Si la normativa OGM internacionales actuales ... siguen sin diferenciar entre plantas cisgenic y transgénicos, el uso de cisgénesis podría verse obstaculizado seriamente
En el caso de la transgénesis, el gen transferido generalmente deriva de una especie exótica que no es ni la especie receptora ni un pariente cercano, sexualmente compatibles. En otras palabras, la transgénesis se puede extender la reserva genética de la especie receptora. Tal un nuevo gen podría proporcionar a la planta de destino con un nuevo rasgo que no ocurre en la especie receptora en la naturaleza, ni puede ser introducido a través de la cría tradicional. Esta novela rasgo podría afectar el estado físico de la especie receptora de diversas maneras; un cambio en la condición física puede luego se extendió a través de flujo de genes entre un cultivo GM y sus parientes silvestres (den Nijs et al, 2004), lo que podría crear cambios en la vegetación natural. En consecuencia, los legisladores y las autoridades reguladoras han prestado mucha atención a la seguridad de la liberación intencional de los cultivos transgénicos en el medio ambiente y han puesto en los marcos de bioseguridad lugar para controlar este riesgo.
En el caso de una planta cisgenic, el gen de interés, junto con su promotor, ha estado presente en la especie o en un pariente compatible sexualmente durante siglos. Por lo tanto cisgénesis no altera el acervo genético de la especie receptora y no proporciona características adicionales. No hay cambios en la aptitud producen eso no pasaría a través de cualquiera de cría tradicional o flujo génico natural. Del mismo modo, cisgénesis conlleva ningún riesgo-como los efectos sobre los organismos no objetivo o los ecosistemas del suelo, toxicidad o un posible riesgo de alergia a los alimentos o de alimentación distintas de las que también se incurre por mejoramiento tradicional GM. Esta es la diferencia fundamental entre cisgénesis y transgénesis. En consecuencia, la liberación y el mercado de introducción deliberada de plantas cisgenic es tan seguro como la liberación y la introducción en el mercado de las plantas tradicionalmente criados. En el tema de la seguridad, los reguladores podrían tratar las plantas cisgenic lo mismo que las plantas cultivadas convencionalmente (Schouten et al, 2006).
En el tema de la seguridad, los reguladores podrían tratar las plantas cisgenic lo mismo que las plantas cultivadas convencionalmente
De hecho, cisgénesis tiene un gran potencial para superar un obstáculo importante en la cría tradicional. Durante la cría de introgresión, una planta silvestre con un rasgo interesante es cruzado con un genotipo de alta calidad, como un cultivar. La planta silvestre, sin embargo, pasa no sólo sus genes de interés a la progenie, pero también otros, a veces, deletéreos genes. Este llamado arrastre vinculación puede ralentizar el proceso de mejoramiento enormemente, sobre todo si el gen de interés se genéticamente estrechamente vinculada a uno o más genes deletéreos. Para reducir la resistencia de vinculación, los fitomejoradores generalmente necesitan sucesivas generaciones de retrocruzamiento recurrente con la planta cultivada y la selección simultánea para el rasgo de generar un genotipo en la que el gen de interés ya no está vinculado a ningún genes no deseados. Por el contrario, cisgénesis aísla sólo el gen de interés de la planta donante, que luego se inserta en el receptor en un solo paso. Como se transfieren no hay otros genes, este método evita la vinculación de arrastre. Esto puede mejorar la velocidad de reproducción, especialmente si varios genes de diferentes parientes deben combinarse en una variedad de élite, por ejemplo, para obtener una resistencia multigénica durable. Esta es la principal ventaja de la cisgénesis en comparación con la cría de introgresión tradicional.
Cisgénesis es un método particularmente eficaz para la fertilización cruzada de plantas heterocigóticas que se propagan vegetativamente, como la patata, manzana y plátano. Se puede mejorar directamente una variedad existente sin alterar la composición genética de la planta. Introgresión de cría tradicional de plantas cruzadas fertilización no permite la introducción de genes de germoplasma silvestre sin mezclar la combinación de alelos en el genotipo heterocigótico destinatario elite existente.
Un ejemplo es la introducción del gen de resistencia a la sarna del manzano Vf de un salvaje en una manzana cultivada, que comenzó a principios de los años 1950 (Hough et al, 1953; Schmidt & van de Weg, 2005). A pesar de más de 50 años de programas de mejoramiento tradicionales, las nuevas variedades de manzana que llevan este gen aún tienen que adquirir la misma calidad de la fruta en términos de sabor y textura como las variedades principales susceptibles, debido a la vinculación de arrastre. Como el gen Vf recientemente ha sido clonado (Belfanti et al, 2004), su transferencia a las variedades de élite utilizando cisgénesis podría conducir a mejores resultados en un tiempo considerablemente más corto.
Del mismo modo, los programas de cría destinados a la prestación de patatas con resistencia duradera a los oomycete Phytophthora infestans-patata-tizón causante finales requieren una serie de genes de especies resistentes salvajes como Solanum demissum y S. bulbocastanum. La introgresión de cría con el nuevo donante S. bulbocastanum comenzó a principios de 1970, pero sólo ha tenido un éxito limitado, debido a la vinculación de arrastre. Mientras tanto varios genes de resistencia natural han sido aislados de este donante y de S. demissum (Huang et al, 2005; van der Vossen et al, 2005), lo que permitiría a los criadores de utilizar cisgénesis para hacer variedades de élite susceptibles existentes papa resistentes por apilamiento de genes de resistencia clonados.
El requisito previo para cisgénesis es el aislamiento y caracterización de genes de interés de los familiares susceptibles de cruzamiento. La cantidad cada vez mayor de información de la secuencia de ADN de los genes individuales, familias multigene y genomas de plantas enteras, combinados con nuestra creciente conocimiento de las funciones de genes, ha permitido una búsqueda dirigida para los alelos beneficiosas entre plantas cultivadas y sus parientes silvestres. En la última década, un gran número de genes naturales de los cultivos y sus parientes silvestres han sido aislados, muchos de los cuales codifican rasgos importantes, como la resistencia a las enfermedades y la calidad. Muchos de estos genes son ahora lo suficientemente caracterizado y está listo para ser transferido a los cultivos de élite.
Sin embargo, si esta técnica se convertirá en una nueva y poderosa herramienta depende en gran medida de varios factores: cómo las plantas cisgenic son tratados por los marcos legales (Bradford et al, 2005) existentes; la aceptación del consumidor de estos productos; si estas plantas y productos derivados de ellas deben ser etiquetados como transgénicos; y los derechos de propiedad intelectual sobre las tecnologías y los genes transgénicos. Aunque la propiedad intelectual y la aceptación del consumidor son en gran medida fuera del control de los legisladores y reguladores, sería sensato para regular las plantas cisgenic diferente a las plantas transgénicas.
Evidentemente, plantas cisgenic aún deben ser probados para confirmar que contienen sólo las modificaciones pretendidas y no hay genes extraños, como un gen columna vertebral de un plásmido. Si tal gen extraño se introduce sin querer, la planta es, por definición, transgénico.
Evidentemente, plantas cisgenic aún deben ser probados para confirmar que contienen sólo las modificaciones pretendidas y no hay genes extraños ...
Con respecto a la reserva genética de la especie, cisgénesis es equivalente a la cría tradicional. Sin embargo, hay diferencias, como tecnología de ADN recombinante ciertamente no es la misma que la recombinación meiótica. En primer lugar, la secuencia donante se inserta en el genoma en una posición desconocida a priori, que pueda afectar a la metilación del ADN y otros factores que a su vez puede influir en la expresión génica. Un argumento en contra es que biológica y (de) metilaciones también se producen translocaciones en la naturaleza. Lai et al (2005) mostró que los transposones en el maíz Helitron capturar un fragmento de ADN de 5,9 kilobases de largo que contiene tres genes y se mueven a otra parte del genoma del maíz. Este es un proceso natural, sin ninguna intervención humana. Además, un argumento en contra de regulación es el hecho de que la cría tradicional también causa translocaciones de fragmentos de ADN a posiciones previamente desconocidas (Lin et al, 1999; Li et al, 2005). Estos pueden incluir fragmentos grandes, que contiene cientos de genes. El hecho de que la ubicación del gen insertado es al azar no es una diferencia fundamental entre la cisgénesis y la cría tradicional.
En segundo lugar, la inserción de un cisgene resulta en una mutación en el sitio de inserción. Por otra parte, reordenamientos o translocaciones pueden ocurrir en las regiones de acompañamiento (Forsbach et al, 2003; Tax & Vernon, 2001). Estas mutaciones pueden noquear a los genes, abrir nuevos marcos de lectura y con ello inducir efectos fenotípicos. Pero las mutaciones naturales y reordenamientos en los genomas de plantas son comunes, especialmente en las regiones cromosómicas donde transposones son activos. Reorganización del genoma no deseado también puede ser inducida por el ataque de patógenos, estrés abiótico y entre especies de hibridación (Madlung y Comai, 2004). Un argumento en contra de regulación es que, en Europa, la cría de mutación es ahora exentos de las regulaciones sobre la liberación de OMG en el medio ambiente (Parlamento Europeo, 2001). Por lo general, la mutagénesis se consigue ya sea por radiación o productos químicos, ambos de los cuales conducen a mutaciones y translocaciones aleatorios. En general, la mutagénesis provoca cambios más grandes a nivel del ADN en comparación con los cambios que se producen en el sitio de integración de un transgén o cisgene (Shirley et al, 1992; Cecchini et al, 1998).
Sin embargo, en el caso de la cría de mutación, las regulaciones actuales no requieren caracterización molecular de todas las mutaciones en una planta antes de introducción en el mercado, y la naturaleza y el número de las mutaciones introducidas son generalmente desconocido. En los últimos 70 años, la cría de mutación ha dado lugar a más de 2.250 variedades de plantas, derivados ya sea como mutantes directos o desde sus progenies (Ahloowalia et al, 2004). Aunque se han producido y utilizado como alimento, pienso o como plantas ornamentales en más de 30 países durante varias décadas (Ahloowalia et al, 2004) estas variedades de plantas de mutación-deriva, no tenemos conocimiento de algún indicio de que las mutaciones subyacentes han causado daños a el medio ambiente, o tuvo efectos adversos sobre la salud humana o animal (Van Harten, 1998). Esta es una evidencia circunstancial de que la proyección fenotípica y selección proceso de la regla en fitomejoramiento programas en combinación con otros procedimientos de selección convencionales antes de la introducción de nuevas variedades en el mercado, han sido suficientes para reducir el riesgo de mutaciones desconocidas a un aceptablemente bajo nivel. Para el desarrollo de variedades cisgenic, el cribado fenotípico similar y selección serán la regla. Así, podemos inferir que cisgénesis y cría mutación no difieren fundamentalmente en lo que respecta a las mutaciones no deseadas.
En tercer lugar, la secuencia donante no reemplaza una secuencia alélica, pero se añade al genoma la especie receptora. Debido al proceso de transferencia de genes, es posible que la nueva secuencia se inserta varias veces en un genoma, lo que podría afectar a la expresión génica y, por lo tanto, el fenotipo. Sin embargo, la duplicación de genes es una ocurrencia natural común, por ejemplo en el caso de los genes de resistencia u otras familias multigénicas (Bergelson et al, 2001). De hecho, la duplicación es una parte integral de la evolución de familias de genes. Por otra parte, ni el aumento del nivel de ploidía de ADN duplicación de todo el genoma que podrían afectar a la expresión de numerosos genes, ni el uso de adiciones monosómicas, se considera ahora en cualquier regulación de OGM (Parlamento Europeo, 2001), pero se han aplicado desde hace décadas en el fitomejoramiento. El hecho de que el cisgene transferido se añade al genoma del destinatario no es fundamentalmente diferente de los procesos naturales o técnicas de cultivo tradicionales.
En cuarto lugar, la planta cisgenic podría contener algunas secuencias pequeñas, no codificantes del vector tales como bordes de T-DNA, que son 25 pares de bases repeticiones imperfectas que delimitan el segmento de DNA transferido a las células vegetales cuando se utiliza la transferencia de genes mediada por Agrobacterium. Otras secuencias no codificantes del vector podrían ser partes de un sitio de clonación múltiple o restos de sitios de recombinación que se utilizaron para escindir secuencias de ADN no deseadas, tales como un gen de selección, después de la transferencia de ADN (Schaart et al, 2004). Sin embargo, estas secuencias cortas de ADN son por naturaleza no codificante y es poco probable que tenga un efecto fenotípico. Por otra parte, algunos investigadores han identificado varias secuencias de ADN dentro de las plantas que están en esencia idéntica a y pueden ser utilizados para reemplazar funcionalmente las secuencias del vector cortos, tales como bordes de T-ADN (Rommens et al, 2004; Conner et al, 2006). En consecuencia, el proceso de transferencia de genes introduciría ningún ADN alienígena, ni siquiera no codificante de ADN extraño. Sin embargo, creemos que esto no es más que una adaptación semántica, más que un medio de control de riesgo.
Por definición, cisgénesis es una forma de modificación genética, ya que transfiere un gen y su promotor a una especie receptora. Sin embargo, el producto es claramente diferente de plantas transgénicas, que se derivan mediante la transferencia de genes "extraños" o artificiales, o combinaciones artificiales de genes y promotores. Por lo tanto, cisgénesis respeta barreras de las especies, y en este sentido difiere fundamentalmente de la transgénesis. Nosotros sostenemos que, por esta razón, las plantas cisgenic son similares a las plantas tradicionalmente criados, porque los genes transferidos provienen de la misma reserva genética. En consecuencia, las plantas cisgenic son tan seguros como plantas tradicionalmente criados.
Por lo tanto, cisgénesis respeta barreras de las especies, y en este sentido difiere fundamentalmente de la transgénesis
Aunque el marco legislativo europeo sobre los OGM que se refiere a la mutagénesis y la fusión de células de plantas sexualmente compatibles como los métodos de modificación genética, las plantas transgénicas resultantes se excluyen de este marco por la Directiva OGM (Parlamento Europeo, 2001). Teniendo en cuenta que los productos de cisgénesis son más similares a las plantas obtenidas por mutagénesis o métodos tradicionales de cultivo, cisgénesis también debe ser excluido de los marcos de OGM (figura 1) y regulado de la misma manera como la cría tradicional. Dado el gran potencial que cisgénesis tiene que acelerar el proceso de mejoramiento de las plantas, en particular, para obtener la resistencia multigénica duradero, tal decisión podría mejorar en gran medida las perspectivas económicas y ambientales de la agricultura.
Anexo 1 B de la Directiva OGM 2001/18 / CE (Parlamento Europeo, 2001). Se propone la adición de la última frase, para incluir cisgénesis.
Henk J. Schouten
Frans A. Krens
Evert Jacobsen
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Expresiones de gratitud
Este estudio fue apoyado financieramente por Transforum, inició y en parte financiado por el gobierno holandés para contribuir a una infraestructura de conocimiento más sostenible e innovador en la agricultura.
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Referencias
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Artículos de EMBO Reports se proporcionan aquí cortesía de la Organización Europea de Biología Molecular
Henk J Schouten, 1 Frans Un Krens, 1 y Evert Jacobsen1
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Las pruebas y la liberación de organismos modificados genéticamente (OMG) -en particular, GM plantas está estrechamente regulada a nivel internacional para evitar los efectos negativos sobre el medio ambiente o la salud humana. Sin embargo, estas normas se basan en organismos transgénicos y no discriminan entre plantas transgénicas y plantas cisgenic, aunque creemos que son fundamentalmente diferentes (ver recuadro). Ahora, las plantas cisgenic caen bajo las regulaciones diseñadas para organismos transgénicos, posiblemente debido a que aún no han sido las aplicaciones para la aprobación de la liberación intencional de plantas cisgenic en el medio ambiente.
Las definiciones de los términos clave en relación con las plantas
Cisgénesis es la modificación genética de una planta receptora con un gen natural de una planta compatible con crossable-sexual. Tal gen incluye sus intrones y está flanqueado por su promotor nativo y el terminador en las plantas orientation.Cisgenic normalsense puede albergar uno o más cisgenes, pero no contiene ningún archivo externo transgenes.An que contiene una imagen, ilustración, etc.
La transgénesis es la modificación genética de una planta receptora con uno o más genes de cualquier organismo no vegetal, o de una planta donante que es sexualmente compatible con la planta receptora. Esto incluye secuencias de genes de cualquier origen en la orientación anti-sentido, cualquier combinación artificial de una secuencia codificante y una secuencia reguladora, tal como un promotor de otro gen, o un archivo externo gene.An sintética que contiene una imagen, ilustración, etc .
La cría tradicional abarca todos los métodos de cultivo de plantas que no entran en OGM actual regulations.As el marco jurídico europeo define OGM y especifica varias técnicas de cría que se excluyen de la normativa OGM, utilizamos este marco como punto de partida, en particular la Directiva Europea 2001 / 18 / CE sobre la liberación intencional de OMG en el medio ambiente (Parlamento Europeo, 2001). Quedan excluidos de la presente Directiva OGM son cruce de larga data, la fertilización in vitro, inducción poliploide, mutagénesis y fusión de protoplastos de plantas sexualmente compatibles (Parlamento Europeo, 2001) .Un archivo externo que contiene una imagen, ilustración, etc.
Aunque la transgénesis y cisgénesis ambos utilizan la misma modificación genética técnicas-saber, la introducción de uno o más genes y sus promotores en un-cisgénesis planta implica sólo los genes de la propia planta o de un pariente cercano, y estos genes también podría ser transferido por tradicional técnicas de cría. Si la normativa OGM internacionales actuales, que se basan principalmente en el proceso de transferencia de transgenes, siguen sin diferenciar entre plantas cisgenic y transgénicos, el uso de cisgénesis podría verse seriamente obstaculizado. Sólo Canadá tiene ahora en lugar de un sistema de regulación basado en procesos a base de un producto, y por lo tanto tiene la posibilidad legal para controlar las plantas cisgenic menos estricta que las plantas transgénicas. Cualquier restricción a cisgénesis podrían bloquear o retrasar aún más la investigación en la mejora de las variedades de cultivos, especialmente en lo que un creciente número de genes funcionales de los cultivos y sus parientes silvestres susceptibles de cruzamiento se están aislados y son susceptibles de convertirse en cisgénesis. Sostenemos que las plantas cisgenic son fundamentalmente diferentes de plantas transgénicas, y por lo tanto deben ser tratados de manera diferente según la normativa OGM.
Si la normativa OGM internacionales actuales ... siguen sin diferenciar entre plantas cisgenic y transgénicos, el uso de cisgénesis podría verse obstaculizado seriamente
En el caso de la transgénesis, el gen transferido generalmente deriva de una especie exótica que no es ni la especie receptora ni un pariente cercano, sexualmente compatibles. En otras palabras, la transgénesis se puede extender la reserva genética de la especie receptora. Tal un nuevo gen podría proporcionar a la planta de destino con un nuevo rasgo que no ocurre en la especie receptora en la naturaleza, ni puede ser introducido a través de la cría tradicional. Esta novela rasgo podría afectar el estado físico de la especie receptora de diversas maneras; un cambio en la condición física puede luego se extendió a través de flujo de genes entre un cultivo GM y sus parientes silvestres (den Nijs et al, 2004), lo que podría crear cambios en la vegetación natural. En consecuencia, los legisladores y las autoridades reguladoras han prestado mucha atención a la seguridad de la liberación intencional de los cultivos transgénicos en el medio ambiente y han puesto en los marcos de bioseguridad lugar para controlar este riesgo.
En el caso de una planta cisgenic, el gen de interés, junto con su promotor, ha estado presente en la especie o en un pariente compatible sexualmente durante siglos. Por lo tanto cisgénesis no altera el acervo genético de la especie receptora y no proporciona características adicionales. No hay cambios en la aptitud producen eso no pasaría a través de cualquiera de cría tradicional o flujo génico natural. Del mismo modo, cisgénesis conlleva ningún riesgo-como los efectos sobre los organismos no objetivo o los ecosistemas del suelo, toxicidad o un posible riesgo de alergia a los alimentos o de alimentación distintas de las que también se incurre por mejoramiento tradicional GM. Esta es la diferencia fundamental entre cisgénesis y transgénesis. En consecuencia, la liberación y el mercado de introducción deliberada de plantas cisgenic es tan seguro como la liberación y la introducción en el mercado de las plantas tradicionalmente criados. En el tema de la seguridad, los reguladores podrían tratar las plantas cisgenic lo mismo que las plantas cultivadas convencionalmente (Schouten et al, 2006).
En el tema de la seguridad, los reguladores podrían tratar las plantas cisgenic lo mismo que las plantas cultivadas convencionalmente
De hecho, cisgénesis tiene un gran potencial para superar un obstáculo importante en la cría tradicional. Durante la cría de introgresión, una planta silvestre con un rasgo interesante es cruzado con un genotipo de alta calidad, como un cultivar. La planta silvestre, sin embargo, pasa no sólo sus genes de interés a la progenie, pero también otros, a veces, deletéreos genes. Este llamado arrastre vinculación puede ralentizar el proceso de mejoramiento enormemente, sobre todo si el gen de interés se genéticamente estrechamente vinculada a uno o más genes deletéreos. Para reducir la resistencia de vinculación, los fitomejoradores generalmente necesitan sucesivas generaciones de retrocruzamiento recurrente con la planta cultivada y la selección simultánea para el rasgo de generar un genotipo en la que el gen de interés ya no está vinculado a ningún genes no deseados. Por el contrario, cisgénesis aísla sólo el gen de interés de la planta donante, que luego se inserta en el receptor en un solo paso. Como se transfieren no hay otros genes, este método evita la vinculación de arrastre. Esto puede mejorar la velocidad de reproducción, especialmente si varios genes de diferentes parientes deben combinarse en una variedad de élite, por ejemplo, para obtener una resistencia multigénica durable. Esta es la principal ventaja de la cisgénesis en comparación con la cría de introgresión tradicional.
Cisgénesis es un método particularmente eficaz para la fertilización cruzada de plantas heterocigóticas que se propagan vegetativamente, como la patata, manzana y plátano. Se puede mejorar directamente una variedad existente sin alterar la composición genética de la planta. Introgresión de cría tradicional de plantas cruzadas fertilización no permite la introducción de genes de germoplasma silvestre sin mezclar la combinación de alelos en el genotipo heterocigótico destinatario elite existente.
Un ejemplo es la introducción del gen de resistencia a la sarna del manzano Vf de un salvaje en una manzana cultivada, que comenzó a principios de los años 1950 (Hough et al, 1953; Schmidt & van de Weg, 2005). A pesar de más de 50 años de programas de mejoramiento tradicionales, las nuevas variedades de manzana que llevan este gen aún tienen que adquirir la misma calidad de la fruta en términos de sabor y textura como las variedades principales susceptibles, debido a la vinculación de arrastre. Como el gen Vf recientemente ha sido clonado (Belfanti et al, 2004), su transferencia a las variedades de élite utilizando cisgénesis podría conducir a mejores resultados en un tiempo considerablemente más corto.
Del mismo modo, los programas de cría destinados a la prestación de patatas con resistencia duradera a los oomycete Phytophthora infestans-patata-tizón causante finales requieren una serie de genes de especies resistentes salvajes como Solanum demissum y S. bulbocastanum. La introgresión de cría con el nuevo donante S. bulbocastanum comenzó a principios de 1970, pero sólo ha tenido un éxito limitado, debido a la vinculación de arrastre. Mientras tanto varios genes de resistencia natural han sido aislados de este donante y de S. demissum (Huang et al, 2005; van der Vossen et al, 2005), lo que permitiría a los criadores de utilizar cisgénesis para hacer variedades de élite susceptibles existentes papa resistentes por apilamiento de genes de resistencia clonados.
El requisito previo para cisgénesis es el aislamiento y caracterización de genes de interés de los familiares susceptibles de cruzamiento. La cantidad cada vez mayor de información de la secuencia de ADN de los genes individuales, familias multigene y genomas de plantas enteras, combinados con nuestra creciente conocimiento de las funciones de genes, ha permitido una búsqueda dirigida para los alelos beneficiosas entre plantas cultivadas y sus parientes silvestres. En la última década, un gran número de genes naturales de los cultivos y sus parientes silvestres han sido aislados, muchos de los cuales codifican rasgos importantes, como la resistencia a las enfermedades y la calidad. Muchos de estos genes son ahora lo suficientemente caracterizado y está listo para ser transferido a los cultivos de élite.
Sin embargo, si esta técnica se convertirá en una nueva y poderosa herramienta depende en gran medida de varios factores: cómo las plantas cisgenic son tratados por los marcos legales (Bradford et al, 2005) existentes; la aceptación del consumidor de estos productos; si estas plantas y productos derivados de ellas deben ser etiquetados como transgénicos; y los derechos de propiedad intelectual sobre las tecnologías y los genes transgénicos. Aunque la propiedad intelectual y la aceptación del consumidor son en gran medida fuera del control de los legisladores y reguladores, sería sensato para regular las plantas cisgenic diferente a las plantas transgénicas.
Evidentemente, plantas cisgenic aún deben ser probados para confirmar que contienen sólo las modificaciones pretendidas y no hay genes extraños, como un gen columna vertebral de un plásmido. Si tal gen extraño se introduce sin querer, la planta es, por definición, transgénico.
Evidentemente, plantas cisgenic aún deben ser probados para confirmar que contienen sólo las modificaciones pretendidas y no hay genes extraños ...
Con respecto a la reserva genética de la especie, cisgénesis es equivalente a la cría tradicional. Sin embargo, hay diferencias, como tecnología de ADN recombinante ciertamente no es la misma que la recombinación meiótica. En primer lugar, la secuencia donante se inserta en el genoma en una posición desconocida a priori, que pueda afectar a la metilación del ADN y otros factores que a su vez puede influir en la expresión génica. Un argumento en contra es que biológica y (de) metilaciones también se producen translocaciones en la naturaleza. Lai et al (2005) mostró que los transposones en el maíz Helitron capturar un fragmento de ADN de 5,9 kilobases de largo que contiene tres genes y se mueven a otra parte del genoma del maíz. Este es un proceso natural, sin ninguna intervención humana. Además, un argumento en contra de regulación es el hecho de que la cría tradicional también causa translocaciones de fragmentos de ADN a posiciones previamente desconocidas (Lin et al, 1999; Li et al, 2005). Estos pueden incluir fragmentos grandes, que contiene cientos de genes. El hecho de que la ubicación del gen insertado es al azar no es una diferencia fundamental entre la cisgénesis y la cría tradicional.
En segundo lugar, la inserción de un cisgene resulta en una mutación en el sitio de inserción. Por otra parte, reordenamientos o translocaciones pueden ocurrir en las regiones de acompañamiento (Forsbach et al, 2003; Tax & Vernon, 2001). Estas mutaciones pueden noquear a los genes, abrir nuevos marcos de lectura y con ello inducir efectos fenotípicos. Pero las mutaciones naturales y reordenamientos en los genomas de plantas son comunes, especialmente en las regiones cromosómicas donde transposones son activos. Reorganización del genoma no deseado también puede ser inducida por el ataque de patógenos, estrés abiótico y entre especies de hibridación (Madlung y Comai, 2004). Un argumento en contra de regulación es que, en Europa, la cría de mutación es ahora exentos de las regulaciones sobre la liberación de OMG en el medio ambiente (Parlamento Europeo, 2001). Por lo general, la mutagénesis se consigue ya sea por radiación o productos químicos, ambos de los cuales conducen a mutaciones y translocaciones aleatorios. En general, la mutagénesis provoca cambios más grandes a nivel del ADN en comparación con los cambios que se producen en el sitio de integración de un transgén o cisgene (Shirley et al, 1992; Cecchini et al, 1998).
Sin embargo, en el caso de la cría de mutación, las regulaciones actuales no requieren caracterización molecular de todas las mutaciones en una planta antes de introducción en el mercado, y la naturaleza y el número de las mutaciones introducidas son generalmente desconocido. En los últimos 70 años, la cría de mutación ha dado lugar a más de 2.250 variedades de plantas, derivados ya sea como mutantes directos o desde sus progenies (Ahloowalia et al, 2004). Aunque se han producido y utilizado como alimento, pienso o como plantas ornamentales en más de 30 países durante varias décadas (Ahloowalia et al, 2004) estas variedades de plantas de mutación-deriva, no tenemos conocimiento de algún indicio de que las mutaciones subyacentes han causado daños a el medio ambiente, o tuvo efectos adversos sobre la salud humana o animal (Van Harten, 1998). Esta es una evidencia circunstancial de que la proyección fenotípica y selección proceso de la regla en fitomejoramiento programas en combinación con otros procedimientos de selección convencionales antes de la introducción de nuevas variedades en el mercado, han sido suficientes para reducir el riesgo de mutaciones desconocidas a un aceptablemente bajo nivel. Para el desarrollo de variedades cisgenic, el cribado fenotípico similar y selección serán la regla. Así, podemos inferir que cisgénesis y cría mutación no difieren fundamentalmente en lo que respecta a las mutaciones no deseadas.
En tercer lugar, la secuencia donante no reemplaza una secuencia alélica, pero se añade al genoma la especie receptora. Debido al proceso de transferencia de genes, es posible que la nueva secuencia se inserta varias veces en un genoma, lo que podría afectar a la expresión génica y, por lo tanto, el fenotipo. Sin embargo, la duplicación de genes es una ocurrencia natural común, por ejemplo en el caso de los genes de resistencia u otras familias multigénicas (Bergelson et al, 2001). De hecho, la duplicación es una parte integral de la evolución de familias de genes. Por otra parte, ni el aumento del nivel de ploidía de ADN duplicación de todo el genoma que podrían afectar a la expresión de numerosos genes, ni el uso de adiciones monosómicas, se considera ahora en cualquier regulación de OGM (Parlamento Europeo, 2001), pero se han aplicado desde hace décadas en el fitomejoramiento. El hecho de que el cisgene transferido se añade al genoma del destinatario no es fundamentalmente diferente de los procesos naturales o técnicas de cultivo tradicionales.
En cuarto lugar, la planta cisgenic podría contener algunas secuencias pequeñas, no codificantes del vector tales como bordes de T-DNA, que son 25 pares de bases repeticiones imperfectas que delimitan el segmento de DNA transferido a las células vegetales cuando se utiliza la transferencia de genes mediada por Agrobacterium. Otras secuencias no codificantes del vector podrían ser partes de un sitio de clonación múltiple o restos de sitios de recombinación que se utilizaron para escindir secuencias de ADN no deseadas, tales como un gen de selección, después de la transferencia de ADN (Schaart et al, 2004). Sin embargo, estas secuencias cortas de ADN son por naturaleza no codificante y es poco probable que tenga un efecto fenotípico. Por otra parte, algunos investigadores han identificado varias secuencias de ADN dentro de las plantas que están en esencia idéntica a y pueden ser utilizados para reemplazar funcionalmente las secuencias del vector cortos, tales como bordes de T-ADN (Rommens et al, 2004; Conner et al, 2006). En consecuencia, el proceso de transferencia de genes introduciría ningún ADN alienígena, ni siquiera no codificante de ADN extraño. Sin embargo, creemos que esto no es más que una adaptación semántica, más que un medio de control de riesgo.
Por definición, cisgénesis es una forma de modificación genética, ya que transfiere un gen y su promotor a una especie receptora. Sin embargo, el producto es claramente diferente de plantas transgénicas, que se derivan mediante la transferencia de genes "extraños" o artificiales, o combinaciones artificiales de genes y promotores. Por lo tanto, cisgénesis respeta barreras de las especies, y en este sentido difiere fundamentalmente de la transgénesis. Nosotros sostenemos que, por esta razón, las plantas cisgenic son similares a las plantas tradicionalmente criados, porque los genes transferidos provienen de la misma reserva genética. En consecuencia, las plantas cisgenic son tan seguros como plantas tradicionalmente criados.
Por lo tanto, cisgénesis respeta barreras de las especies, y en este sentido difiere fundamentalmente de la transgénesis
Aunque el marco legislativo europeo sobre los OGM que se refiere a la mutagénesis y la fusión de células de plantas sexualmente compatibles como los métodos de modificación genética, las plantas transgénicas resultantes se excluyen de este marco por la Directiva OGM (Parlamento Europeo, 2001). Teniendo en cuenta que los productos de cisgénesis son más similares a las plantas obtenidas por mutagénesis o métodos tradicionales de cultivo, cisgénesis también debe ser excluido de los marcos de OGM (figura 1) y regulado de la misma manera como la cría tradicional. Dado el gran potencial que cisgénesis tiene que acelerar el proceso de mejoramiento de las plantas, en particular, para obtener la resistencia multigénica duradero, tal decisión podría mejorar en gran medida las perspectivas económicas y ambientales de la agricultura.
Anexo 1 B de la Directiva OGM 2001/18 / CE (Parlamento Europeo, 2001). Se propone la adición de la última frase, para incluir cisgénesis.
Henk J. Schouten
Frans A. Krens
Evert Jacobsen
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Expresiones de gratitud
Este estudio fue apoyado financieramente por Transforum, inició y en parte financiado por el gobierno holandés para contribuir a una infraestructura de conocimiento más sostenible e innovador en la agricultura.
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Referencias
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Artículos de EMBO Reports se proporcionan aquí cortesía de la Organización Europea de Biología Molecular
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