Historia de Mejoramiento de Plantas

Bajorrelieve asirio del ao 870 a.C., que muestra la polinizacin artificial de palmeras datileras.Qu es el fito mejoramiento?Desde hace miles de aos los agricultores han estado alterando la estructura gentica de los cultivos que siembran. La seleccin efectuada por el hombre para obtener caractersticas tales como el crecimiento ms rpido, semillas ms grandes o frutos ms dulces ha modificado notablemente a las especies vegetales, en comparacin con sus parientes silvestres. Es extraordinario que muchos de nuestros cultivos modernos hayan sido desarrollados por personas que no conocan las bases cientficas del fitomejoramiento.

A pesar de la falta de conocimientos acerca del proceso, el fitomejoramiento era una actividad popular. El mismo Gregorio Mendel, el padre de la gentica, fue un fitomejorador, al igual que algunos de los principales botnicos de su poca. El trabajo de 1865 de Mendel donde explica cmo los alelos dominantes y recesivos pueden producir las caractersticas que vemos y que pueden ser transmitidas a la descendencia, fue la primera idea importante en la ciencia que sustenta el arte. El trabajo no tuvo mucha difusin hasta 1900, cuando tres cientficos que trabajaban sobre problemas de mejoramiento lo redescubrieron y publicaron los resultados de alcanzados por Mendel.La revelacin del descubrimiento de Mendel fue seguida de avances importantes en el fitomejoramiento. Los mejoradores aplicaron sus nuevos conocimientos de gentica a las tcnicas tradicionales de autopolinizacin y polinizacin cruzada de las plantas.La fitomejoradora Sally Clayshulte recoge polenLos mejoradores de maz en particular ensayaron numerosas estrategias para aprovechar los conocimientos acerca de la herencia. Tradicionalmente se haba permitido la libre polinizacin cruzada de las plantas de maz; ahora se efectu en ellas la autopolinizacin artificial durante generaciones y se las cruz con otras lneas autopolinizadas en un intento de lograr una combinacin favorable de alelos. El maz que hoy comemos es el resultado de dcadas de esta estrategia de autopolinizacin seguida de polinizacin cruzada para producir vigorosas plantas hbridas.

El arte de reconocer las caractersticas valiosas e incorporarlas en las generaciones futuras es muy importante en el fitomejoramiento. Los mejoradores tradicionalmente han examinado sus campos y viajado a pases extranjeros en busca de plantas individuales que presenten caractersticas deseables. Esas caractersticas en ocasiones surgen espontneamente a travs de un proceso llamado mutacin, pero el ritmo natural de la mutacin es demasiado lento y poco confiable para producir todas las plantas que les gustara ver a los mejoradores.A fines de los aos 20, los investigadores descubrieron que podan aumentar considerablemente el nmero de estas variaciones o mutaciones exponiendo las plantas a los rayos X. El "mejoramiento por mutacin" se aceler despus de la Segunda Guerra MUndial, cuando se dispuso ampliamente de las tcnicas de la era nuclear. Las plantas fueron expuestas a rayos gamma, protones, neutrones, partculas alfa y partculas beta para ver si estos elementos inducan mutaciones tiles. Tambin se usaron sustancias qumicas, como la azida sdica y el sulfonato de metano etlico para causar mutaciones.En el cuadro siguiente se presentan ejemplos de plantas producidas mediante el mejoramiento por mutacin.CultivoNombre de la variedadMtodo usado para inducir la mutacin

arrozCalrose 76rayos gamma

trigoAboveazida sdica

Lewisneutrones trmicos

avenaAlamo-Xrayos X

toronjaRio Redneutrones trmicos

Star Rubyneutrones trmicos

pasto burmudaTifeaglerayos gamma

Tifgreen IIrayos gamma

Tift 94rayos gamma

Tifway IIrayos gamma

lechugaIce Cubesulfonato de methano etlico

Mini-Greensulfonato de methano etlico

frijol comnSeafarerrayos X

Seawayrayos X

lilaPrairie Petiteneutrones trmicos

pasto de San AgustnTXSA 8202rayos gamma

TXSA 8212rayos gamma

Se han desarrollado bastantes variedades de flores mediante el mejoramiento por mutacin, entre ellas algunas de las variedades deAlstroemeria, begonia, clavel, crisantemo, dalia y conejito.El mejoramiento por mutacin fue especialmente popular en Estados Unidos durante los aos 70. Si bien en los ltimos aos ha menguado un poco el inters, en ocasiones continan producindose con esos mtodos algunas variedades. Por ejemplo Above, la variedad nueva de trigo resistente a los herbicidas

Durante los aos 70 tambin se utiliz mucho el mejoramiento con haploides. Las plantas haploides que aparecen espontneamente, que tienen la mitad de la cantidad normal de cromosomas, fueron descubiertas en los aos 20, pero el mejoramiento con haploides no fue una tcnica prctica hasta que se desarrollaron mtodos para la produccin controlada de plantas haploides. Una vez que se ha obtenido una planta haploide, se duplican en forma artificial sus cromosomas para que la planta vuelva a la cantidad normal de cromosomas. Esa planta es valiosa porque los cromosomas creados mediante la duplicacin artificial son copias exactas de los cromosomas que estaban presentes en la planta haploide.Se han usado haploides para crear variedades de cebada, maz, tabaco, esprragos, fresas y cauela alta (Festuca elatior). A menudo estas plantas son ms tiles en la investigacin bsica que en las aplicaciones comerciales, pero en 1996 se lanz la variedad de cebada Tangangara, derivada de haploides, para la produccin comercial en Australiai bien la mayora de los mejoradores efectan la polinizacin cruzada de plantas de una sola especie, algunos mtodos de mejoramiento se basan en cruzas que pueden realizarse entre dos especies de un mismo gnero. Una cruza entre Musa acuminata y Musa balbisiana, ambas miembros del gnero Musa, origin las bananas con las que estamos familiarizados. Con menos frecuencia, la cruza es entre miembros de dos gneros diferentes. Una cruza entre el trigo, Triticum aestivum, y el centeno, Secale cereale, origin el ceral llamado triticale, que contiene una copia de todos los cromosomas de ambas especies.

Foto: USDARosa producida en cultivo tisular. Fotografa: USDAOtro mtodo para aumentar el nmero de mutaciones en las plantas es el cultivo tisular, que es una tcnica para cultivar clulas, tejidos y plantas completas con nutrimentos artificiales y en condiciones estriles, a menudo en pequeos recipientes de vidrio o plstico.El cultivo tisular no fue creado con la intencin de causar mutaciones, pero el descubrimiento de que las clulas y tejidos vegetales desarrollados en cultivos de tejidos mutan con rapidez ampli la gama de mtodos disponibles para el mejoramiento por mutacin.Se puede obtener ms informacin sobre el cultivo tisular de plantas enl Hay una leccin sobre los pasos bsicos del cultivo en el sitio Web sobre Crop Technology que mantiene la Universidad de Nebraska en Lincoln.

Que son las Plantas Transgnicas?

La planta transgnica contiene uno o ms genes que han sido insertados en forma artificial en lugar de que la planta los adquiera mediante la polinizacin. La secuencia gnica insertada (llamada el transgen) puede provenir de otra planta no emparentada o de una especie por completo diferente: por ejemplo, el maz Bt, que produce su propio insecticida, contiene un gen de una bacteria. Las plantas que tienen transgenes a menudo son llamadas genticamente modificadas o cultivos GM, si bien en realidad todos los cultivos han sido genticamente modificados con respecto a su estado silvestre original mediante la domesticacin, la seleccin y el mejoramiento controlado a travs de perodos prolongados. En este sitio de la red usaremos el trmino transgnico para describir una planta de cultivo que tiene transgenes insertados.

Por qu hacer plantas de cultivo transgnicas?El fitomejorador trata de reunir una combinacin de genes en una planta de cultivo que la hagan tan til y productiva como sea posible. Segn dnde y para qu propsito se cultive la planta, los genes deseables pueden proporcionar caractersticas tales como un rendimiento ms alto o mejor calidad, resistencia a las plagas o enfermedades o tolerancia al calor, el fro y la sequa. Combinar los mejores genes en una sola planta es un proceso largo y difcil, en especial cuando el fitomejoramiento tradicional se ha limitado al cruzamiento artificial de plantas dentro de la misma especie o entre especies estrechamente emparentadas para reunir diferentes genes. Por ejemplo, un gen para aumentar el contenido protenico de la soya no poda ser transferido a un cultivo completamente distinto como es el maz usando las tcnicas tradicionales. La tecnologa transgnica permite a los fitomejoradores reunir en una sola planta genes tiles de una amplia gama de fuentes, no slo de la misma especie de cultivo o de plantas muy emparentadas. Esta tecnologa proporciona un instrumento para identificar y aislar genes que controlan caractersticas especficas en una sola clase de organismos y para trasladar copias de esos genes a otro organismo muy diferente, que entonces tendr tambin esas caractersticas. Este poderoso instrumento permite a los fitomejoradores hacer lo que siempre han hecho, generar variedades de cultivos ms tiles y productivas que contienen combinaciones nuevas de genes, y adems ampliar las posibilidades ms all de las limitaciones impuestas por la polinizacin cruzada y las tcnicas de seleccin tradicionales.

Cmo se hacen las plantas transgnicas?ntroduccin al ADNLa razn que explica que se puedan construir plantas transgnicas es la presencia universal de ADN (cido desoxirribonucleico) en las clulas de todos los organismos vivos. Esta molcula almacena la informacin gentica del organismo y organiza los procesos metablicos de la vida. La informacin gentica es especificada por la secuencia de cuatro bases qumicas (adenina, citosina, guanina y timina) a lo largo de la molcula de ADN. Los genes son segmentos separados de ADN que codifican la informacin necesaria para conjuntar una protena especfica. Las protenas funcionan entonces como enzimas que catalizan reacciones bioqumicas, o como unidades estructurales o de almacenamiento de una clula, y contribuyen a la expresin de una caracterstica de la planta. En el diagrama siguiente se muestra la secuencia general de acontecimientos mediante los cuales la informacin codificada en el ADN es expresada en forma de protenas por conducto de un ARNm (cido ribonucleico mensajero) intermediario.

Los procesos de transcripcin y traduccin son controlados por un complejo conjunto de mecanismos reguladores, de tal modo que se produce una determinada protena slo cuando y donde es necesaria. Para ms informacin sobre gentica molecular, consulte cualquier texto reciente de gentica o el sitio Web Access Excellence, Graphics Galleryhttp://www.accessexcellence.org/. Aun especies que son muy diferentes tienen mecanismos similares para convertir la informacin del ADN en protenas; por consiguiente, un segmento de ADN proveniente de bacterias puede ser interpretado y traducido como una protena funcional cuando se lo inserta en una planta.Entre los instrumentos ms importantes del equipo del ingeniero gentico estn las enzimas que desempean funciones especficas en el ADN. La imagen que est a la izquierda (Voet, Donald 1995 Biochemistry) muestra la estructura del ADN como una doble hlice con el elemento fundamental de fosfato de color amarillo verdoso y las bases en blanco o azul verdoso oscuro. Las figuras azules y rojas representan la estructura tridimensional de una enzima de restriccin (EcoR1), que reconoce y corta el ADN en una regin especfica de ste. Otras enzimas llamadas ligasas unen los extremos de dos fragmentos de ADN. stas y otras enzimas permiten la manipulacin y amplificacin del ADN y son elementos esenciales para unir los ADN de dos organismos no emparentados.

Localizacin de los genes que determinan las caractersticas de las plantasLa identificacin y localizacin de los genes que determinan caractersticas importantes desde el punto de vista agrcola es la etapa ms limitante en el proceso transgnico. Todava sabemos relativamente poco acerca de los genes especficos necesarios para aumentar el potencial de rendimiento, mejorar la tolerancia a los factores desfavorables, modificar las propiedades qumicas del producto cosechado o de alguna otra forma afectar las caractersticas de la planta. En general, no basta identificar a un solo gen relacionado con una caracterstica; los cientficos deben conocer cmo est regulado el gen, qu otros efectos podra tener en la planta y cmo interacta con otros genes activos en la misma va bioqumica. Los programas pblicos y privados de investigacin estn invirtiendo mucho en tecnologas nuevas que permitan establecer con rapidez la secuencia y determinar las funciones de los genes de las especies cultivadas ms importantes. Estos esfuerzos deben conducir a la identificacin de una gran cantidad de genes en potencia tiles para producir variedades transgnicas.Diseo de genes para la insercinUna vez que se ha aislado y clonado (amplificado en un vector bacteriano) un gen, debe ser sometido a varias modificaciones antes de que pueda ser efectivamente insertado en una planta.Representacin simplificada de un transgen construido, que contiene los componentes necesarios para la integracin y expresin con xito.

1. Es preciso agregar una secuencia promotora para que el gen sea expresado correctamente (es decir, traducido como un producto protenico). El promotor es la llave de encendido y apagado que controla cundo y dnde se expresar el gen en la planta. Hasta la fecha, la mayora de los promotores en las variedades de cultivos transgnicos han sido "constitutivos", es decir, que causan la expresin del gen durante todo el ciclo biolgico de la planta en la mayora de los tejidos. El promotor constitutivo usado ms comnmente es CaMV35S, proveniente del virus del mosaico de la coliflor, que generalmente produce un alto grado de expresin en las plantas. Otros promotores son ms especficos y responden a seales indicadoras en el medio interno o externo de la planta. Un ejemplo de un promotor inducible por la luz es el promotor del gen "cab", que codifica la principal protena fijadora de clorofilas a y b.2. A veces, el gen clonado es modificado para lograr una mayor expresin en una planta. Por ejemplo, el gen Bt para la resistencia a los insectos es de origen bacteriano y tiene un porcentaje ms elevado de pares de nucletidos A-T, en comparacin con las plantas, que prefieren los pares de nucletidos G-C. En una modificacin inteligente, los investigadores sustituyeron los nucletidos A-T con nucletidos G-C en el gen Bt, sin modificar considerablemente la secuencia de aminocidos. El resultado fue una mayor produccin del producto gnico en las clulas de la planta.3. La secuencia de terminacin indica a la maquinaria celular que se ha alcanzado el final de la secuencia gnica.4. Se agrega un gen marcador seleccionable al "constructo" gnico con el fin de identificar las clulas o tejidos de la planta que han integrado con xito el transgen. Esto es necesario porque rara vez se produce la incorporacin y expresin de transgenes en clulas de plantas, que se logran en apenas un pequeo porcentaje de los tejidos o clulas beneficiarios. Los genes marcadores seleccionables codifican protenas que proporcionan resistencia a agentes normalmente txicos para las plantas, como los antibiticos o herbicidas. Como se explica ms adelante, slo las clulas vegetales que han integrado el gen marcador seleccionable sobrevivirn cuando se las cultive en un medio que contenga el antibitico o herbicida pertinente. En cuanto a otros genes insertados, los genes marcadores tambin requieren secuencias promotoras y de terminacin para funcionar en forma apropiada.Transformacin de las plantasLa transformacin es un cambio heredable en una clula u organismo, producido por la absorcin y establecimiento del ADN introducido. Hay dos mtodos principales para transformar las clulas y tejidos de las plantas:1. El mtodo de "la pistola de genes" (tambin conocido como bombardeo con microproyectiles o biolstica). Esta tcnica, que se muestra y explica en la seccin de demostracin animada de este sitio Web, ha sido especialmente til en la transformacin de especies de monocotiledneas como el maz y el arroz

2. El mtodo con Agrobacterium, que se describe a continuacin. La transformacin empleando Agrobacterium ha sido practicada con xito en dicotiledneas (plantas de hojas anchas como la soya y el tomate) durante muchos aos, pero slo recientemente ha sido efectuada en monocotiledneas (gramneas y sus parientes). En general, el mtodo con Agrobacterium es considerado preferible a la pistola de genes porque es mayor la frecuencia de inserciones en un solo sitio del ADN extrao, lo cual facilita la vigilancia.3. El mtodo de transformacin de plantas con Agrobacterium

4. Agrobacterium tumefacienses una notable especie de bacterias que viven en el suelo y tienen la capacidad de infectar las clulas de las plantas con un fragmento de su ADN. Cuando el ADN bacteriano se integra en un cromosoma de la planta, se apodera efectivamente de la maquinaria celular de sta y la usa para asegurar la proliferacin de la poblacin bacteriana. Muchos jardineros y propietarios de huertos estn por desgracia familiarizados conA. tumefaciensporque ste causa enfermedades caracterizadas por agallas de la corona en muchas plantas ornamentales y frutales.

Agalla de la corona de la frambuesa causada porAgrobacterium tumefaciens.Fuente: Universidad Estatal de OhioDiagrama de la clula deAgrobacterium tumefaciensEl ADN de una clula deA. tumefaciensest contenido en el cromosoma bacteriano y en otra estructura llamada plsmido Ti (inductor de tumores). El plsmido Ti contiene: un segmento de ADN llamado ADN-T (~20 kb de largo) que es transferido a la clula de la planta en el proceso de la infeccin. una serie de genes vir (de la virulencia) que dirigen el proceso de la infeccin.La bacteriaA. tumefaciensslo puede infectar a una planta a travs de lesiones. Cuando la raz o el tallo de una planta sufre una lesin, emite ciertas seales qumicas. En respuesta a esas seales los genes vir de A. tumefaciens se activan y dirigen una serie de acontecimientos necesarios para la transferencia del ADN-T desde el plsmido Ti al cromosoma de la planta. Distintos genes vir: Copian el ADN-T. Unen un producto a la hebra del ADN-T copiado para que acte como lder. Agregan protenas a lo largo del ADN-T, posiblemente como mecanismo de proteccin. Abren un canal en la membrana celular bacteriana a travs del cual pasa el ADN-T.El ADN-T entra entonces en la clula de la planta a travs de la lesin. No est claro cmo el ADN bacteriano se traslada desde el citoplasma al ncleo de la clula de la planta, ni cmo el ADN-T se integra en el cromosoma de la planta. Recuerde que la mayora de las veces el ADN de la planta no existe como una hebra expuesta sino que est envuelto con las protenas histonas y tiene una estructura superarrollada. Una hiptesis es que el ADN-T espera hasta que el ADN de la planta est siendo replicado o transcripto y entonces se inserta en el ADN expuesto de la planta (Galun and Breiman, 1997).Para utilizar A. tumefaciens como vector del transgen, los cientficos han eliminado la seccin de ADN-T inductora de tumores y han conservado las regiones fronterizas del ADN-T y los genes vir. El transgen es insertado entre las regiones fronterizas del ADN-T, desde donde es transferido a la clula de la planta para integrarse en los cromosomas de sta (Wong, 1997).Seleccin y regeneracinSeleccin de tejidos transformados con xito.Despus del proceso de insercin del gen, los tejidos de la planta son transferidos a un medio selectivo que contiene un antibitico o un herbicida, segn el marcador seleccionable que se us. Slo las plantas que expresan el gen marcador seleccionable sobrevivirn, como se muestra en la figura, y se supone que estas plantas tambin poseern el transgen de inters. Por lo tanto, en los pasos subsiguientes del proceso se utilizarn nicamente estas plantas sobrevivientes.

Cuando se los cultiva en medios selectivos, slo sobrevivirn los tejidos de las plantas que han integrado con xito eRegeneracin de plantas completas.Para obtener plantas completas a partir de tejidos transgnicos como los embriones inmaduros, se cultivan stos en condiciones ambientales controladas en una serie de medios que contienen nutrimentos y hormonas, proceso conocido como cultivo de tejidos. Una vez que se generan plantas completas y stas producen semillas, comienza la evaluacin de la progenie. Este paso de la regeneracin ha sido un obstculo al producir plantas transgnicas en muchas especies, pero ahora se pueden transformar y regenerar variedades especficas de la mayora de los cultivos.Cultivo de tejidos de plantas transgnicas en una cmara con condiciones ambientales controladas.Fuente: Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de Amrica

l constructo del transgen.Avances futuros en la tecnologa transgnicaLas tcnicas nuevas para producir plantas transgnicas mejorarn la eficiencia del proceso y contribuirn a mitigar algunas de las inquietudes en cuanto a efectos sobre el medio ambiente y la salud. Entre los cambios previstos estn los siguientes: Una transformacin ms eficiente, es decir, un porcentaje ms elevado de clulas de la planta incorporarn con xito el transgen. Mejores genes marcadores para reemplazar el empleo de genes de la resistencia a antibiticos. Mejor control de la expresin gnica mediante promotores ms especficos, de tal modo que el gen insertado ser activo slo cuando y donde se requiera. Transferencia de fragmentos de ADN de mltiples genes para modificar caracteres ms complejos.El fitomejoramiento y las pruebasUn elemento intrnseco de la produccin de plantas transgnicas es el extenso proceso de evaluacin para verificar si el gen insertado se ha incorporado de manera estable sin efectos nocivos sobre otras funciones de la planta, la calidad del producto o el agroecosistema para el cual est destinado. La evaluacin inicial incluye prestar atencin a: La actividad del gen introducido La herencia estable del gen Efectos no buscados sobre el crecimiento de la planta, el rendimiento y la calidadCuando una planta pasa estas pruebas, lo ms probable es que no sea usada directamente para la produccin del cultivo sino que ser cruzada con variedades mejoradas. Sucede esto porque slo unas cuantas variedades de un determinado cultivo pueden ser transformadas eficientemente y estas variedades en general no poseen todas las cualidades que los productores y consumidores esperan encontrar en las variedades modernas. La cruza inicial con la variedad mejorada debe ser seguida de varios ciclos de cruzamientos repetidos con el progenitor mejorado, proceso conocido como retrocruzamiento. La meta es recuperar tanto como sea posible del genoma del progenitor mejorado, con el agregado del transgen del progenitor transformado.El prximo paso del proceso son los ensayos en mltiples sitios y en mltiples aos tanto en el invernadero como en los campos para comprobar los efectos del transgen y el desempeo general de la planta. Esta fase incluye tambin la evaluacin de los efectos ambientales y la inocuidad alimentaria.Cmo hacer las plantas transgnicas:Demostracin Animada

El proceso regulador de los cultivos transgnicosen los Estados Unidos de AmricaEl sistema de reglamentacin de los cultivos transgnicos en los Estados Unidos es complejo y est evolucionando. Describiremos primero el sistema actual y luego mencionaremos varios estudios o propuestas que pueden influir en la forma en que se modifique este sistema.Est reglamentada cada etapa de desarrollo de los cultivos transgnicos, desde la planificacin de la investigacin a las pruebas en los campos, las evaluaciones de la inocuidad alimentaria y ambiental y la comercializacin internacional. Los principales organismos fiscalizadores de los cultivos transgnicos son:

Comit Institucional de Bioseguridad (IBC)La mayora de las instituciones de investigacin tienen un comit institucional de bioseguridad que vigila las investigaciones que entraan posibles riesgos biolgicos y asegura el cumplimiento de los procedimientos de seguridad biolgica. Por ejemplo, en la Universidad Estatal de Colorado los investigadores deben notificar al IBC cuando planean trabajar con ADN recombinante en cualquier forma. Segn la naturaleza del trabajo, se asigna un nivel de bioseguridad (Biosafety Level, BL). En el caso de las plantas transgnicas, el nivel apropiado sera BL1-P a BL4-P, dependiendo del potencial de riesgo de un transgen especfico. Las precauciones necesarias para estos cuatro niveles de bioseguridad son las siguientes:BL1-P- Nivel bsico de confinacin. Acceso restringido al invernadero; mecanismos de control de insectos, malezas y roedores; se recomienda el empleo de mallas metlicas.BL2-P- Para los agentes con un potencial de riesgo moderado. A los requisitos del BL1-P, se agregan: piso de cemento, mallas que restrinjan el paso de insectos pequeos pero no del polen; autoclave para esterilizar el material transgnico antes de trasladarlo. El nuevo invernadero de biotecnologa de las plantas de la Universidad Estatal de Colorado es una instalacin de nivel BL2-P.BL3-P- Para agentes que implican un gran potencial de riesgo. A los requisitos del BL2-P, se agregan: recoleccin y esterilizacin de los lquidos de escurrimiento; ventanas hermticamente cerradas; filtros en la ventilacin; valla de seguridad; vestimenta protectora.BL4-P- Para el trabajo con agentes en extremo peligrosos, incluidos ciertos agentes patgenos exticos de las plantas. Requisitos similares a los del BL3-P, pero ms estrictos.Servicio de Inspeccin Sanitaria Animal y Vegetal (APHIS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos de Amrica (USDA)

Conforme a la Ley Federal sobre Plagas de las Plantas, el APHIS debe determinar si es probable que una variedad de planta transgnica se convierta en una plaga, es decir, tenga efectos agrcolas o ambientales negativos. El organismo reglamenta la importacin, el transporte y las pruebas sobre el terreno de las semillas y plantas transgnicas mediante procedimientos de notificacin y autorizacin, como se explica a continuacin.1. En la mayora de los cultivos, los investigadores simplemente notifican al APHIS su intencin de transportar o ensayar en el campo una planta transgnica. El gen introducido debe satisfacer ciertos criterios, incluyendo: su integracin estable en los cromosomas de la planta no ser patgeno para los animales o los seres humanos presuntamente no ser txico para otros organismos que no constituyen el objetivo especfico entraar poco riesgo de crear nuevos virus de las plantas2. Cuando se trata de cultivos menos comunes y para los genes o caracteres que implican un riesgo mayor, los investigadores deben presentar una solicitud oficial de autorizacin del transporte o siembra del material.En las pruebas en los campos, que generalmente se realizan en muchas localidades y en varios aos, se requieren procedimientos para minimizar la propagacin del transgen y mantenerlo fuera de los alimentos.Para comercializar una planta transgnica, el investigador solicita al APHIS que sea incluida en la categora de no reglamentada. Esto exige presentar amplia informacin sobre el constructo gnico introducido, los efectos sobre la biologa de las planta y los efectos en el ecosistema, incluyendo la propagacin del gen a otros cultivos o parientes silvestres. Una vez que el cultivo est en el mercado, el APHIS tiene autoridad para interrumpir su venta si hay pruebas de que la planta se est convirtiendo en una plaga. Tiene el APHIS autoridad para fiscalizar todas las plantas transgnicas o slo aquellas que se considera que podran convertirse en plagas?

Administracin de Alimentos y Medicamentos (FDA)Conforme a la Ley Federal sobre Alimentos, Medicamentos y Cosmticos, la FDA tiene autoridad para determinar la inocuidad de los alimentos o los ingredientes de stos. El personal de la FDA efecta consultas con el creador de la planta, revisa los datos concernientes a la inocuidad y la nutricin y solicita los datos adicionales que considere apropiados para cada producto. Si el gen introducido proviene de una fuente identificada como alergnica, el alimento transgnico debe ser evaluado para determinar su alergenicidad. Por ejemplo, si se introduje en la soya un gen del cacahuate (que causa reacciones alrgicas en algunas personas), la FDA exigira que se efectuaran extensas pruebas para determinar si existe alergenicidad. Pueden ser necesarias investigaciones adicionales de los cultivos transgnicos cuando stos tienen: sustancias txicas conocidas alteraciones de las cantidades de nutrimentos sustancias nuevas marcadores de la resistencia a los antibiticosUna vez concluido el proceso de consulta y revisin, la FDA enva una carta al creador donde declara que el organismo est satisfecho con los datos concernientes a la inocuidad alimentaria del producto.Los crticos de la reglamentacin de la FDA sobre alimentos transgnicos piensan que el carcter voluntario del proceso de consulta entre la FDA y los creadores del cultivo es inadecuado. Si bien hasta el momento todas las empresas han efectuado extensas consultas con el personal de la FDA y han presentado grandes cantidades de datos sobre la inocuidad alimentaria para aplacar las inquietudes de la FDA, la falta de un proceso oficial de revisin y aprobacin impide que los datos sean integrados al registro pblico y esto puede reducir la confianza de los consumidores.A fines de 1999, la FDA sostuvo tres reuniones con el fin de obtener comentarios del pblico sobre las polticas de reglamentacin de la FDA y los medios adecuados para proporcionar informacin acerca de los productos transgnicos incluidos en el mercado de alimentos. Se pueden consultar las transcripciones de las reuniones en el sitio Web de alimentos biomaquinados de la FDA, citado arriba. Ms informacin est disponible en el sitio del Centro para la Inocuidad Alimentaria y la Nutricin Aplicada de la FDA.Agencia de Proteccin Ambiental (EPA)La EPA reglamenta las plantas transgnicas diseadas para que tengan resistencia a las plagas, por ejemplo, el maz Bt resistente a los insectos o la calabaza resistente a los virus. En las terminologa de la EPA, estas plantas contienen "protectores incorporados a la planta" (tambin conocidos como "plantas plaguicidas"). La autoridad de la EPA para reglamentar los transgnicos se basa en tres leyes:

1. La Ley Federal sobre Insecticidas, Fungicidas y Rodenticidas le otorga la autoridad para reglamentar la distribucin, la venta, el empleo y las pruebas de plantas y microbios que contengan sustancias plaguicidas.2. La Ley Federal sobre Alimentos, Medicamentos y Cosmticos faculta a la EPA para reglamentar el contenido de plaguicidas en los alimentos.3. Conforme a la Ley sobre el Control de Sustancias Txicas, la EPA reglamenta el empleo comercial de microorganismos genticamente modificados, por ejemplo, una bacteria que permita a la planta fijar el nitrgeno o producir una sustancia qumica nueva.Para poner en prctica la supervisin de cultivos transgnicos, la EPA Examina los datos que caracterizan al protector incorporado a la planta, por ejemplo, la naturaleza bioqumica del producto, su modalidad de accin y el momento y los tejidos en los cuales se expresa el producto. Revisa los efectos ambientales (tanto riesgos como beneficios) del protector incorporado a la planta propuesto, incluyendo los efectos sobre organismos a los cuales no se desea combatir y el destino final del protector en el medio ambiente. Puede requerir un "plan de manejo de la resistencia", medidas para contener el desarrollo de la resistencia en la plaga destinataria. Determina si el gen introducido o su producto son txicos, generalmente sobre la base de pruebas de la toxicidad efectuadas en animales. Establece los niveles de tolerancia de los residuos del plaguicida cuando hay pruebas de que existe toxicidad. A causa de la ausencia de toxicidad en los protectores incorporados a las plantas evaluados hasta este momento, han sido eximidos de este requisito. Reglamenta los empleos nuevos de los plaguicidas existentes, como la utilizacin de herbicidas conjuntamente con transgnicos resistentes a los herbicidas.

Avances recientesInforme de un Comit de la NASEn abril de 2000, un grupo de expertos de la Academia Nacional de Ciencias (NAS) de Estados Unidos hizo pblico un informe que peda cambios en el proceso regulador de los cultivos transgnicos. El informe, elaborado por el Comit sobre Plantas Genticamente Modificadas Protegidas contra las Plagas, Como indica el ttulo, el informe se refiere slo a las variedades transgnicas modificadas para proteger a las plantas de insectos y enfermedades. Entre las conclusiones del informe de 261 pginas, destacan las siguientes: No hay pruebas de que los alimentos producidos a partir de cultivos transgnicos actualmente en el mercado sean peligrosos como resultado del material gentico insertado. Las plantas transgnicas resistentes a las plagas son tiles para reducir la cantidad de plaguicidas qumicos aplicados y, por consiguiente, pueden llevar a una mayor biodiversidad en ciertas zonas. Los organismos fiscalizadores (USDA, FDA y EPA) deben coordinar ms estrechamente sus actividades de reglamentacin y aprobacin y hacer que este proceso est ms abierto al pblico. Es preciso vigilar los efectos a largo plazo de los cultivos transgnicos sobre los ecosistemas y la salud del hombre. Se debe cancelar la exencin de dos categoras efectuada por la EPA: (1) la de las plantas con genes de protena de la cubierta vrica para proporcionar resistencia a los virus y (2) la de las plantas transformadas con genes de una planta sexualmente compatible. El grupo de expertos consider que estas categoras de cultivos transgnicos podran tener efectos negativos en ciertos casos y no deben ser exceptuadas de una evaluacin rigurosa. Es preciso crear mejores mtodos de identificacin de posibles alergenos.

Iniciativas del gobierno del Presidente Clinton sobre la reglamentacin de la biotecnologa agrcolaEl 3 de mayo de 2000, el gobierno del Presidente Clinton anunci una serie de medidas para fortalecer la regulacin basada en la ciencia de los productos de la biotecnologa agrcola. Esas iniciativas incluyen:1. Una evaluacin durante seis meses de la reglamentacin federal ambiental concerniente a la biotecnologa agrcola, que sera efectuada por el Consejo sobre la Calidad del Medio Ambiente y la Oficina de Polticas para la Ciencia y la Tecnologa.2. El requisito propuesto por la Administracin de Alimentos y Medicamentos (FDA) de que se informe por lo menos 120 das antes de que se pongan en el mercado cultivos o productos GM. Este requisito reemplazar al actual proceso de consulta voluntaria. (El 17 de enero de 2001, la FDA oficialmente propuso este cambio en la reglamentacin.) (Administracin de Alimentos y Medicamentos, Centro para la Inocuidad de los Alimentos y la Nutricin Aplicada3. Formulacin de pautas de la FDA para el etiquetado voluntario de alimentos que contengan o no ingredientes transgnicos. (El 17 de enero de 2001, la FDA oficialmente propuso estas pautas.) (Administracin de Alimentos y Medicamentos, Centro para la Inocuidad de los Alimentos y la Nutricin Aplicada4. Un programa ampliado de concursos para obtener subsidios, efectuado por el USDA y la FDA en relacin con cuestiones de salud e inocuidad.5. Mejores actividades de educacin del pblico sobre el carcter del proceso de reglamentacin estadounidense.El Comit del USDA comienza una revisin de dos aosEn marzo de 2000, el Secretario de Agricultura Dan Glickman convoc a un grupo integrado por 32 expertos para examinar la funcin del USDA en el desarrollo y reglamentacin de cultivos transgnicos. Se espera que el comit, que incluye a cientficos, agricultores y representantes de grupos de consumidores y de empresas productoras de semilla, tarde dos aos en cumplir su cometido. Entre las cuestiones que abordar el grupo est el empleo de tecnologa "exterminadora", creada por el USDA para impedir la reproduccin no autorizada de semillas transgnicas.Reglamentaciones estatalesAdems del reglamento federal, algunos estados exigen la revisin y aprobacin adicionales de los cultivos transgnicos a nivel estatal. Los organismos estatales trabajan de manera conjunta con el APHIS para vigilar las pruebas de campo de los productos transgnicos.En la actualidad, Colorado no exige una revisin estatal por separado de las variedades de cultivos transgnicos.Acuerdos internacionalesEn esta era de comercio mundial, los acuerdos internacionales pueden tener grandes repercusiones en la reglamentacin del movimiento de los productos entre los pases. A continuacin se describen dos casos que pueden afectar la importacin y exportacin de cultivos y alimentos transgnicos.Los miembros de la Organizacin Mundial de Comercio (OMT) han aprobado una amplia gama de polticas orientadas a crear y mantener libre y abierto el comercio internacional. Por ejemplo, si un pas bloquea la importacin de carne vacuna producida con hormonas del crecimiento, un pas exportador podra presentar una protesta ante la OMC. La posicin de la OMC acerca de los productos alimentarios transgnicos no est an establecida en forma definitiva, pero probablemente ser muy importante para regular el comercio futuro de cultivos transgnicos.Un decisivo Protocolo Internacional de Bioseguridad para reglamentar el comercio internacional de organismos genticamente modificados (OGM) fue aprobado por los representantes de 130 pases en una reunin efectuada en Montreal, Canad, en enero de 2000. El acuerdo, una consecuencia de la Convencin sobre Diversidad Biolgica (Cumbre Mundial de Ro, 1992), fue aclamado como un paso adelante por los defensores y los opositores de los cultivos transgnicos. El protocolo todava debe ser ratificado por 50 pases antes de entrar en vigor. Sus principales componentes son: Los envos internacionales que "puedan contener" productos alimentarios transgnicos deben llevar etiquetas que los identifiquen como tales. No es necesario especificar la naturaleza exacta de la modificacin gentica, pero el acuerdo pide efectuar negociaciones sobre requisitos ms especficos de etiquetado en el futuro. Esta disposicin acerca del etiquetado se aplica slo a envos en gran escala y no afecta los requisitos de etiquetado para productos al consumidor, que son determinados por cada pas. Los gobiernos pueden hacer uso del llamado "principio precautorio" para prohibir la importacin de un producto transgnico, aun en ausencia de pruebas concluyentes de que el producto no es inocuo. Sin embargo, el protocolo no invalida otros acuerdos internacionales, incluyendo los de la OMC, que exigen que las decisiones acerca de las importaciones tengan un fundamento cientfico. Con el fin de ayudar a los pases en la toma de decisiones acerca de las importaciones, se establecer una base de datos para que se disponga de informacin uniforme sobre las variedades de cultivos transgnicos. Como elemento quizs ms importante, el protocolo establece un marco internacional para reglamentar el comercio internacional de cultivos transgnicos y demuestra que se puede alcanzar un equilibrio entre distintos puntos de vista en este debate a menudo polarizado.Productos transgnicos actualmente en el mercadoCultivos, caractersticas y superficie cultivadaEl cultivo transgnico ms importante en trminos de la superficie cultivada es la soya, seguida del maz, el algodn y la canola.

Los datos presentados a continuacin muestran la superficie global en hectreas ocupado por cultivos transgnicos desde 1996 a 2002. (Fuente:James, 2002, 2001a, 2001b, 1997). Se puede acceder a este cuadroen "acres"en vez de hectreas.

El usado de los cultivos transgnicos en los Estados Unidos ha sido ms que el usado en muchos otros pases. Los datos presentados a continuacin muestran la superficie ocupado por cultivos transgnicos en los Estados Unidos desde 1996 a 2003.

El usado de los cultivos transgnicos en los Estados Unidos ha sido ms que el usado en muchos otros pases. Los datos presentados a continuacin muestran la superficie ocupado por cultivos transgnicos en los Estados Unidos desde 1996 a 2003.

olerancia a los herbicidasEl control de la maleza es uno de los mayores retos que afronta el agricultor al producir sus cultivos porque la maleza no controlada reduce drsticamente el rendimiento y la calidad de los cultivos. Muchos de los herbicidas que estn en el mercado combaten slo ciertos tipos de maleza y estn aprobados para ser usados nicamente en determinados cultivos y en etapas especficas del desarrollo de las plantas. Los residuos de algunos herbicidas permanecen en el suelo un ao o ms y los agricultores deben prestar mucha atencin a los antecedentes de aplicaciones de herbicidas en un campo cuando planean lo que sembrarn all.Los cultivos tolerantes a los herbicidas pueden resolver muchos de estos problemas porque incluyen transgenes que proporcionan tolerancia a los herbicidas Roundup (nombre qumico: glifosato) o Liberty (glufosinato). Estos herbicidas son de amplio espectro, lo cual implica que matan a casi todos los tipos de plantasexceptoaquellas que tienen el gen de la tolerancia. Por consiguiente, el agricultor puede aplicar un solo herbicida en sus campos sembrados con cultivos tolerantes al herbicida y puede usar Roundup y Liberty eficazmente en la mayora de las etapas de desarrollo de los cultivos, segn se requiera. Otro beneficio importante es que esta clase de herbicida se descompone con rapidez en el suelo, lo cual elimina el problema de los residuos remanentes del ciclo anterior y reduce los efectos ambientales. Las variedades tolerantes a los herbicidas son populares entre los agricultores porque permiten un control de la maleza menos complicado y ms flexible. Estas variedades comnmente se comercializan como variedades.Parcela de soya infestada por malezas (izquierda) y soya Roundup Ready despus del tratamiento con Roundup. Fuente: Monsanto

Cultivos Bt resistentes a los insectosEl barrenador europeo del maz (izquierda) y el gusano del copo de algodn (derecha) son dos plagas controladas por el maz Bt y el algodn Bt, respectivamente.

Bt" es la forma abreviada deBacillus thuringiensis, una bacteria del suelo cuyas esporas contienen una protena cristalina (Cry). En el intestino del insecto, la protena se descompone y libera una toxina llamada endotoxina delta. Esta toxina se une al revestimiento intestinal y crea poros en l, que dan como resultado un desequilibrio inico y parlisis del sistema digestivo; despus de unos das, el insecto muere. Se han identificado distintas versiones de los genes Cry, tambin llamados "genes Bt". Son eficaces contra distintos rdenes de insectos o afectan el intestino de los insectos en formas ligeramente diferentes. Algodn: para el control del gusano de las yemas del tabaco y el gusano del copo de algodn. Papa: para el control del escarabajo de la papa de Colorado. Produccin de papa Bt ha sido suspendida.

Escala del dao que causan las larvas al alimentarse de la raz, desde un dao severo (izquierda) a ningn dao (derecha). Fuente: USDA

Si bien los hbridos resistentes al gusano de la raz son tiles para combatir esa plaga y ofrecen beneficios ambientales, preocupa la posibilidad de que se produzca resistencia a Bt en ese insecto adaptable. Se puede obtener ms informacin sobre los hbridos Bt resistentes al gusano de la raz en los artculos deByrne (2001),Moellenbeck et al. (2001), yOstlie (2001).Los cultivos Bt han reducido el empleo de plaguicidas qumicos?El empleo de variedades Bt ha permitido reducir notablemente la cantidad de plaguicidas qumicos aplicados al algodn. Segn un artculo publicado en Science (Ferber, 1999a), en 1998 los agricultores estadounidenses usaron en el algodn Bt 450,000 kg menos de plaguicidas que los que hubieran utilizado en las variedades tradicionales. Tambin mejoraron los rendimientos y las utilidades en los campos de algodn Bt. Sin embargo, los beneficios del maz Bt no fueron tan ntidos. A causa de la dificultad de controlar eficazmente con insecticidas los barrenadores del maz, la mayora de los agricultores no aplican sustancias qumicas a sus campos de maz tradicional. En consecuencia, los hbridos Bt sustituyeron a los plaguicidas qumicos en slo un 20% del total de la superficie sembrada con maz Bt en los Estados Unidos. La rentabilidad del maz Bt no es tan segura como la del algodn; vara segn los aos y las localidades dependiendo de la densidad de la poblacin de barrenadores del maz. existe la preocupacin de que el empleo difundido de variedades Bt pudiera acelerar el desarrollo de resistencia al Bt en las plagas perseguidas. Esto podra implicar la prdida del Bt como insecticida eficaz y benigno para el medio ambiente. En respuesta a esta inquietud, la Agencia de Proteccin Ambiental de los Estados Unidos (EPA) ha establecido medidas para reducir el riesgo de que se desarrolle la resistencia. Estas medidas dependen de una combinacin de dosis elevadas de la toxina Bt y la siembra de refugios. El refugio es una superficie sembrada con una variedad no Bt, que est fsicamente cerca de un campo sembrado con una variedad Bt, como se muestra en el diagrama siguiente.

agrama de la estrategia de refugios contra Bt, en la cual por lo menos el 20% de una superficie cultivada con maz debe ser sembrada con maz no Bt. R = ejemplar adulto resistente de barrenador europeo del maz; S = ejemplares sensibles.A partir de 2000, la EPA exige que los agricultores que cultivan maz Bt siembren por lo menos 20% de su superficie total de maz con una variedad no Bt. El fundamento de esta medida es que los pocos insectos resistentes al Bt que sobrevivan en el campo de maz Bt probablemente se aparearn con individuos sensibles que han madurado en el refugio no Bt. De este modo, los genes (alelos) para la resistencia al Bt de los insectos sern abrumados por los alelos sensibles. Resta ver si esta estrategia funcionar o no. Algunos de los posibles problemas que causara la estrategia de los refugios son:: La frecuencia de los alelos resistentes al Bt en las poblaciones de insectos puede ser mayor que la supuesta en los modelos de los refugios. La resistencia al Bt en el barrenador europeo del maz puede ser semidominante en lugar de recesiva. Los insectos resistentes que sobrevivan en el campo de maz Bt tal vez maduren varios das ms tarde que los insectos sensibles del refugio, lo cual impedir que se apareen con stos.

Productos Transgnicos del Futuro

El tomateComo el tomate es una de las hortalizas ms populares en el mundo, se ha visto beneficiado por una larga historia de mejoramiento gentico, que contina en la era transgnica. El licopeno, un componente natural del tomate, es un factor nutricional relacionado con la vitamina A. Se estn investigando tcnicas transgnicas para producir variedades de tomate con un mayor contenido de licopeno. Otra caracterstica de inters es la maduracin tarda. Los tomates que maduran con ms lentitud pueden permanecer en la mata por ms tiempo y adquirir mejor sabor, en comparacin con las variedades comerciales que se cosechan cuando estn verdes. El tomate Flavr-Savr, una de las primeras variedades de cultivos transgnicos aprobadas, era una variedad de maduracin tarda. Como la caracterstica haba sido incorporada en una variedad cuyo desempeo era deficiente en otros aspectos, no fue un xito comercial. Los suelos salinos son un problema creciente en muchas partes del mundo. Muchas plantas de cultivo, incluidos los tomates, mueren a causa del contenido elevado de sales en el suelo y en el agua de riego. El desarrollo de un tomate tolerante a la sal ofrece la posibilidad de cultivar esas hortalizas en tierras anteriormente no aptas para la agricultura. Cientficos (Zhang and Blumwald, 2001) de la Universidad de California y la Universidad de Toronto han desarrollado una planta de tomate que puede tolerar concentraciones elevadas de sal y que retiene la sal en sus hojas, de tal modo que el fruto no tiene un sabor salado. Se estima que pasarn tres aos antes de que estn disponibles en el mercado los tomates tolerantes a la sal.

Dos plantas de tomates inoculadas artificialmente con la enfermedad del moteado bacteriano. La planta de la izquierda ha sido manipulada genticamente con un gen para la resistencia a la enfermedad y la planta de la derecha es una variedad sensible, no manipulada. Fuente: Dr. Steve Tanksley, Universidad de Cornell..

Desarrollo de granos de arroz. Fuente: USDAEl arroz doradoMillones de personas en el mundo sufren carencia de vitamina A, que conduce a deterioro de la visin y una mayor sensibilidad a la diarrea, las enfermedades respiratorias y el sarampin. El arroz es un alimento bsico en muchos pases, en particular en Asia, pero no contiene vitamina A o sus precursores inmediatos. Mediante la insercin de dos genes del narciso y un gen de una especie bacteriana en plantas de arroz, investigadores suizos han producido arroz capaz de sintetizar betacaroteno, el precursos de la vitamina A (Ye et al., 2000). Esta variedad de arroz est siendo cruzada ahora con variedades adaptadas y posiblemente se harn ensayos sobre el terreno en uno o dos aos.

La canolaLa canola es un importante cultivo oleaginoso. La investigacin transgnica se ha concentrado en mejorar la calidad del aceite de canola aumentando el contenido de vitamina E o modificando el balance de cidos grasos.La meta de la investigacin transgnica en el caso de la canola son los aceites mejorados desde el punto de vista nutricional.

Mejor csped para los jardines y las reas de recreacinExiste una serie de problemas ambientales asociados con el uso actual del csped, que incluyen:

la cantidad de sustancias qumicas aplicadas (fertilizantes, herbicidas, fungicidas y hasta tinturas); la gran cantidad de agua necesaria para mantener saludables los prados, en particular en el oeste; la energa requerida para cortar el csped.

El mejor contenido nutricional y la maduracin tarda son caractersticas transgnicas de inters en los tomates. Fuente: USDA

Las nuevas variedades transgnicas de csped resolvern algunos de estos problemas al incorporar genes para la tolerancia a los herbicidas, resistencia a las enfermedades y los insectos, menores tasas de crecimiento (que implican menos necesidad de cortar el csped) y tolerancia a la sequa, el calor y el fro. Los primeros de esos productos que llegarn al mercado probablemente sern las variedades Roundup Ready de pasto azul de Kentucky, de la gramnea Agrestis palustris y de la hierba de bfalos. El control de la maleza en los prados sembrados con estas variedades se puede lograr con el herbicida Roundup, que es ms benigno para el medio ambiente que los herbicidas actualmente usados, como el 2,4-D.Vacunas basadas en plantasLos cultivos alimentarios manipulados para producir vacunas ingeribles contra enfermedades infecciosas facilitaran la vacunacin de los nios en todo el mundo. A causa de su sabor agradable y su adaptacin a ambientes tropicales y subtropicales, los investigadores han prestado mucha atencin a las bananas como vehculo para suministrar vacunas. Se han producido y se estn evaluando actualmente bananas transgnicas que contienen virus inactivados causantes del clera, la hepatitis B y la diarrea.l girasolSe estn investigando una caracterstica de resistencia a las enfermedades, otra de resistencia a las plagas y una ms de resistencia a los herbicidas, pero no hay actualmente en el mercado ninguna variedad comercial con esas caractersticas. El moho blanco (Sclerotinia) es un problema grave para los productores de girasol en ciertas zonas. La resistencia a esta enfermedad permitira expandir la superficie en la que se puede cultivar el girasol y mejorar el rendimiento en las zonas actualmente cultivadas. No se espera contar con una variedad comercial antes del 2005. Tambin se investiga la resistencia a la oruga de Argentina, un insecto que come las hojas de la planta de girasol. Se han efectuado algunas investigaciones sobre el desarrollo de girasol que pueda tolerar el rociamiento con el herbicida Roundup. Esta caracterstica permitira a los agricultores rociar sus campos para combatir las malezas sin matar el cultivo.

Campo de girasoles. Fuente: USDA.El caf y el tAhora se elabora caf descafeinado tratando los granos de caf para eliminar la cafena. Uno de los mtodos emplea solventes orgnicos para extraer la cafena, lo cual genera en algunos consumidores la preocupacin de que quedarn residuos de los solventes en el caf que beben. Otros mtodos son criticados por eliminar algunos componentes apreciados que producen sabor junto con la indeseable cafena. Un cientfico en Hawai y otro en Escocia han identificado distintos genes que conducen a la produccin de cafena en los granos de caf y las hojas de t. Si se pudieran "anular" esos genes en algunas plantas, se podran obtener plantas de caf y de t que generaran productos descafeinados en forma natural, con todo su sabor y aroma.La cosecha de los granos de caf exige actualmente muchos recorridos a travs de las plantaciones porque los granos maduran en momentos diferentes. Un cientfico en Hawai est desarrollando un mtodo para lograr que todos los granos maduren al mismo tiempo, de tal modo que los recolectores puedan cosechar todos los granos en un slo recorrido por la plantacin.

Bayas del cafeto, llamadas "granos", madurando en el rbol. Fuente: USDAUvas en maduracin. Fuente: USDALas uvas y el vinoLa vid (Vitis vinifera) es sensible a varias enfermedades que reducen la cantidad y la calidad de las uvas para vino y de mesa o, incluso, matan la via. Los genes que confieren resistencia a determinadas enfermedades reduciran el costo de combatir esas enfermedades en los viedos. Investigadores de la Universidad de Florida han patentado un mtodo para producir vides portadoras de un gen del gusano de seda que proporciona proteccin contra la enfermedad de Pierce, una enfermedad bacteriana letal que afecta las vides y varias otras plantas.

El tabacoSe cultiva en la actualidad tabaco exento de nicotina para la proyectada introduccin de cigarrillos sin nicotina. Los intentos anteriores para obtener productos con un bajo contenido de nicotina eliminaron parte del sabor junto con la nicotina. El tabaco genticamente manipulado exento de nicotina no sintetiza la nicotina en la hoja.

Tabaco. Fuente: Hugh Wilson, Universidad de Texas A&MLos rbolesSe han transformado rboles como el lamo, el lamo tembln y el abeto con diversos genes para obtener resistencia a los insectos, tolerancia a los herbicidas y cantidades ms altas del producto comercial. Por ejemplo, la reduccin del contenido de lignina del rbol puede facilitar la recuperacin de la pulpa de la madera.

Riesgos y PreocupacionesLa introduccin de cultivos y alimentos transgnicos en el sistema existente de produccin de alimentos ha generado una serie de interrogantes acerca de posibles consecuencias negativas. Las personas preocupadas por esta tecnologa han reaccionado en muchas formas, desde participar en campaas de envos de cartas a manifestaciones en las calles y actos vandlicos contra instituciones donde se estn realizando investigaciones vinculadas con productos transgnicos. Cules son las principales inquietudes? Qu fundamentos cientficos tienen estas inquietudes?Los problemas vinculados con las objeciones a los cultivos transgnicos se pueden agrupar en inquietudes acerca de el dao a la salud humanala alergenicidadla transferencia horizontal y la resistencia a los antibiticosla ingestion de ADN extraoel promotor del virus del mosaico de la coliflormodificacin de las cantidades de nutrientes el dao al medio ambientela mariposa Monarcael flujo de genes desde los cultivos a la malezala resistencia a los antibiticosla filtracin de protenas transgnicas en el suelola reduccin de los rociamientos con plaguicidas: es real? la modificacin de las prcticas actuales de cultivo y produccin de alimentos en los pases desarrolladosel flujo de genes de un cultivo a otro la perturbacin de las prcticas y economas tradicionales en los pases menos desarrollados. Estos problemas son complejos y un tratamiento detallado de cada uno de ellos tomara volmenes. Para cada tema, proporcionamos un breve anlisis y un enlace con una discusin ms amplia y recursos externos. Inquietudes acerca de la salud humana La alergenicidadLa posibilidad de que pudiera producirse un aumento de la cantidad de reacciones alrgicas a los alimentos como resultado de la modificacin gentica tiene un poderoso ascendiente emocional porque muchos de nosotros experimentamos este problema antes del advenimiento de los cultivos transgnicos, o conocemos a alguien que sufri el problema. Sin embargo, hasta el momento no hay pruebas de que los alimentos genticamente modificados puedan causar ms reacciones alrgicas que los alimentos tradicionales.Las pruebas con docenas de alimentos transgnicos para determinar su alergenicidad han detectado slo una soya, que nunca fue comercializada, y el ahora famoso maz StarLink. Si bien los resultados preliminares indican que el maz StarLink probablemente no sea alergnico, contina el debate cientfico.

Cada ao hay personas que descubren que han desarrollado una alergia a un alimento comn como el trigo o los huevos y algunas pueden desarrollar alergias a alimentos transgnicos en el futuro, pero no hay pruebas de que los alimentos transgnicos representen un riesgo mayor que el que implican los alimentos tradicionales.Ms detalles sobre la alergenicidadLa transferencia horizontal y la resistencia a los antibiticosEl empleo de marcadores de la resistencia a los antibiticos en el desarrollo de cultivos transgnicos ha despertado inquietudes acerca de la posibilidad de que los cultivos transgnicos promuevan la prdida de nuestra capacidad de tratar las enfermedades con medicamentos antibiticos. En varias etapas del proceso de laboratorio, quienes desarrollan cultivos transgnicos emplean ADN que codifica para la resistencia a ciertos antibiticos y este ADN a menudo se convierte en una caracterstica permanente del producto final, a pesar de que no sirve para ningn propsito ms all de la etapa en el laboratorio. Contribuirn los alimentos transgnicos a agravar los problemas existentes en relacin con la resistencia a los antibiticos?Antibiticos.

Una de las preocupaciones se vincula con la transferencia horizontal de genes, es decir la transferencia de ADN de un organismo a otro fuera de la va de progenitores a descendientes. La transferencia de un gen de la resistencia proveniente de un alimento transgnico a los microorganismos que normalmente se alojan en nuestra boca, estmago e intestinos, o a bacterias que ingerimos junto con los alimentos, podra ayudar a que esos microorganismos sobrevivan a una dosis oral de un medicamento antibitico. Si bien se produce la transferencia horizontal de ADN en circunstancias naturales y en condiciones de laboratorio, probablemente sea muy poco frecuente en el medio cido del estmago humano.

Otra preocupacin es que el producto enzimtico del ADN podra ser producido en cantidades bajas en las clulas de plantas transgnicas. Si bien las temperaturas elevadas del procesamiento desactivaran la enzima, en los alimentos preparados, la ingestin de alimentos transgnicos crudos o frescos podra provocar que el estmago contuviera una pequea cantidad de una enzima que desactiva una dosis oral del antibitico.Este problema fue planteado durante los procesos de aprobacin del tomate FlavrSavr de Calgene y del maz Bt 176 de Ciba-Geigy. En ambos casos, las pruebas demostraron que los antibiticos administrados por va oral seguan siendo eficaces. Si bien el riesgo generado por genes de la resistencia a los antibiticos en las plantas transgnicas parece ser escaso, se estn tomando medidas para reducir ese riesgo y eliminar gradualmente el empleo de dichos genes.Ms detalles sobre la transferencia horizontal y la resistencia a los antibiticosLa ingestin de ADN extraoCuando los cientficos desarrollan una planta transgnica, insertan fragmentos de ADN que originalmente no existan en esa planta. A menudo esos fragmentos de ADN provienen de especies totalmente diferentes, como virus y bacterias. Hay algn peligro generado por la ingestin de este ADN "extrao"?

Ingerimos ADN cada vez que comemos algo. El ADN es el plan maestro de la vida y todos los seres vivos contienen ADN en muchas de sus clulas. Qu sucede con este ADN? La mayor parte de l se descompone en molculas ms simples cuando digerimos la comida. Una pequea cantidad no es descompuesta y es absorbida en el torrente sanguneo o excretada en las heces. Sospechamos que el sistema normal de defensa del organismo finalmente destruye este ADN. Nuevas investigaciones en esta rea ayudaran a determinar exactamente cmo los seres humanos han logrado ingerir ADN por miles de aos sin notar ningn efecto como resultado de los diminutos fragmentos que se escabullen en el torrente sanguneo. Hasta el momento, no hay pruebas de que el ADN de cultivos transgnicos sea ms peligroso para nosotros que el ADN de los cultivos tradicionales, los animales y los microorganismos acompaantes que hemos estado ingiriendo durante todas nuestras vidas.El promotor del virus del mosaico de la coliflorCuando los cientficos usan la tecnologa transgnica para instalar un gen nuevo en una planta, agregan segmentos adicionales de ADN para dirigir la actividad de ese gen. Uno de esos fragmentos es el "promotor", que activa el gen.Infeccin por el virus del mosaico de la coliflor en la colza.Fuente: Instituto National de Investigaciones Agronmicas, Versailles-Grignon

El promotor ms ampliamente usado es el promotor 35S del virus del mosaico de la coliflor, cuyo nombre a menudo se abrevia como promotor CaMV o promotor 35S. Se obtuvo este promotor del virus que causa la enfermedad del mosaico de la coliflor en varias hortalizas, como la coliflor, el brculi, la col y la colza. Una preocupacin es que el promotor CaMV podra ser daino si nos invadiera los cellulos y nos activara los genes.

Tendran que producirse mltiples acontecimientos escalonados para que el promotor CaMV escapara del proceso normal de descomposicin digestiva, penetrara en una clula del organismo y se insertara en un cromosoma humano. Si bien no se han realizado pruebas para determinar si el promotor CaMV ha invadido tejidos humanos, los experimentos con ratones indican que las defensas normales del organismo eliminan los fragmentos dispersos de ADN extrao que se escabullen en el torrente sanguneo desde el tubo digestivo.Hay algunas pruebas de que el promotor CaMV representa muy poca amenaza para la salud humana. Las personas lo han estado ingiriendo en pequeas cantidades por cientos de aos cuando comen hortalizas que estn infectadas con la enfermedad. Si bien las hortalizas muy infectadas con CaMV son poco apetitosas, no se ha documentado ningn efecto negativo sobre la salud resultante de ingerir el virus o su promotor.Ms detalles sobre el promotor del virus del mosaico de la coliflorModificacin de las cantidades de nutrientesEs la calidad nutricional de los alimentos genticamente modificados equiparable a la de los alimentos tradicionales? ste es un aspecto importante sobre el cual probablemente se efectuarn numerosas investigaciones en el futuro, cuando se comercialicen alimentos especficamente modificados para mejorar la calidad nutricional. No obstante, hasta la fecha slo se han realizado unos cuantos estudios que comparan la calidad nutricional de los alimentos genticamente modificados con la de sus homlogos no modificados.La pregunta esencial en relacin con los cultivos GM actualmente disponibles es si los fitomejoradores han cambiado de manera accidental los componentes nutricionales que asociamos con las variedades tradicionales de un cultivo. Como se piensa que las isoflavonas desempean una funcin en la prevencin de cardiopatas, cncer de mama y osteoporosis, varios investigadores han estudiado el contenido de isoflavonas de las soyas RoundupReady.Los estudios completados hasta la fecha no aclaran el interrogante de si las soyas RoundupReady tienen cantidades de isoflavonas comparables a las encontradas en las variedades tradicionales, pero las diferencias encontradas en los experimentos parecen pequeas o moderadas en comparacin con la variacin natural de las concentraciones de isoflavonas. Otros datos tal vez esclarezcan los argumentos a favor y en contra de las aplicaciones de Roundup como factor de riesgo en el cultivo de la soya.Los estudios auspiciados por la industria y presentados en apoyo de solicitudes de autorizacin para vender cultivos transgnicos indican que los componentes tradicionales comnmente investigados son similares en los alimentos transgnicos y los alimentos tradicionales.Ms detalles sobre las cantidades de nutrientesSoya. Fuente: Mark L. Tucker, USDA/ARS

nquietudes acerca del dao al medio ambienteLa mariposa monarca

La sugerencia de que el polen del maz Bt podra matar las larvas de la mariposa monarca galvaniz el inters del pblico por los efectos de los cultivos transgnicos en el medio ambiente. Presentamos un anlisis completo de este problema en Temas Criticos:La mariposa monarca y el maz Bt.

El flujo de genes desde los cultivos a la malezaLa hibridacin de los cultivos con las malezas cercanas tal vez permita que stas adquieran caractersticas que desearamos que no tuvieran, como la resistencia a los herbicidas. Los resultados de las investigaciones indican que las caractersticas de los cultivos pueden escapar del mbito agrcola y persistir por muchos aos en las poblaciones silvestres. Los genes que proporcionan una ventaja competitiva, como la resistencia a las enfermedades vricas, podran beneficiar a las poblaciones de malezas que circundan un campo de cultivo.Muchos cultivos tienen parientes silvestres sexualmente compatibles, con los cuales se cruzan en condiciones favorables. Las probabilidades de que se propaguen los transgenes pueden ser diferentes para cada cultivo en cada zona del mundo. Por ejemplo, no hay parientes silvestres del maz en Estados Unidos o Europa con los cuales pudiera cruzarse el maz transgnico, pero s existen esos parientes silvestres en Mxico.

La soya y el trigo son cultivos autgamos, por lo tanto es pequeo el riesgo de que el polen transgnico se traslade a malezas cercanas. No obstante, ese pequeo riesgo se incrementa debido a que existen parientes silvestres del trigo en Estados Unidos. No hay parientes silvestres de la soya en Estados Unidos, pero s existen esos parientes en China. En consecuencia, se debe evaluar individualmente cada cultivo para determinar el riesgo del flujo de genes en la zona donde se lo producir.La resistencia a los antibiticosTambin existe inquietud por la posibilidad de que las plantas transgnicas cultivadas en el campo transfieran sus genes de la resistencia a los antibiticos a microorganismos del suelo, con lo cual se producira un aumento general del grado de resistencia a los antibiticos en el medio ambiente. Sin embargo, muchos organismos del suelo tienen resistencia natural que se produce como defensa contra otros organismos que generan antibiticos y, por lo tanto, no es probable que el aporte ocasional de genes de las plantas transgnicas cause una modificacin importante del grado de resistencia a los antibiticos ya existente en el medio ambiente.

La filtracin de protenas transgnicas en el sueloRaces en el suelo.

Muchas plantas derraman compuestos qumicos en el suelo a travs de sus races. Hay inquietudes acerca de que las plantas transgnicas pudieran derramar compuestos diferentes de los de las plantas tradicionales, como una consecuencia no buscada de la modificacin de su ADN. La especulacin de que pudiera estar sucediendo esto genera la preocupacin de que puedan resultar afectadas las comunidades de microorganismos que viven cerca de las plantas transgnicas. La interaccin entre las plantas y los microorganismos del suelo es muy compleja y los microorganismos que viven alrededor de las races tambin dejan escapar compuestos qumicos al suelo. Se deben efectuar muchas ms investigaciones para poder conocer las relaciones que existen entre los microorganismos y los cultivos tradicionales. Los intentos de descubrir si las plantas transgnicas estn modificando el suelo y si las modificaciones son benficas o nocivas, se ven obstaculizados por nuestra falta de conocimientos cientficos bsicos.

La reduccin de los rociamientos con plaguicidas: Es real?Uno de los argumentos ms convincentes a favor de las plantas transgnicas es su potencial de reducir el dao que hacemos al medio ambiente con los mtodos agrcolas tradicionales. Se ha fomentado el empleo de cultivos resistentes a las plagas como el maz Bt y el algodn Bt como una forma de reducir el rociamiento con plaguicidas, mientras que se dice que los cultivos tolerantes a los herbicidas, como las soyas RoundupReady, disminuyen la necesidad de aplicar herbicidas. Se han proclamado grandes reducciones de los rociamientos con sustancias qumicas como resultado de la introduccin de estas variedades transgnicas. Son ciertas estas afirmaciones? El algodn Bt es el nico caso en el cual es evidente el efecto de reduccin de los rociamientos. Los analistas presentan un panorama variado de los resultados de la siembra de soyas RoundupReady. El maz Bt y el algodn tolerante a los herbicidas no han provocado disminuciones claras del rociamiento con sustancias qumicas.

Copo de algodn.