Biotecnología 1. Tarea 8 (Entrega límite el viernes 2 de mayo)
En Brasil se van a liberar mosquitos transgénicos para combatir el dengue. Lee la siguiente nota completa:
http://sociedad.elpais.com/sociedad/2014/04/27/actualidad/1398621840_044945.html
En el siguiente esquema se trata de explicar la forma en la que funcionan.
Fuente: Oxitec y elaboración propia. / EL PAÍS http://elpais.com/elpais/2014/04/27/media/1398625867_873972.html
1. Consigue información arbitrada y publicada del tema, al menos 3 publicaciones. Utiliza los siguientes servidores para hacerlo:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed
*Pista, uno de los autores de los artículos clave es B Massonnet-Bruneel, en un artículo del 2013.
2. ¿Qué estrategia de selección se utiliza en este trabajo?
3. ¿Cómo transforman a los mosquitos machos?
4. ¿Qué vectores utilizan y que gen de resistencia se utiliza?
5. En este contexto, ¿Qué es SIT y qué es RIDL? ¿Qué es un gen dominante letal?
6. Las críticas a este trabajo ¿en qué se basan? ¿Qué alternativas proponen?
7. ¿Qué elementos tendrías en cuenta si tuvieras que decidir la liberación de estos organismos al medio ambiente?
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Morales Juárez Daniel Alberto Biotecnología 1
Mosquitos (Aedes aegypti) genéticamente modificados
1. Consigue información arbitrada y publicada del tema, al menos 3 publicaciones. Utiliza los siguientes servidores para hacerlo:
• Carvalho, DO, Nimmo, D., Naish, N., McKemey, AR, Gray, P., Wilke, ABB, et al. Producción en masa de Genéticamente Modificados Aedes aegypti de Campo de prensa en Brasil. J. Vis. Exp. (83), e3579, doi: 10.3791/3579 (2014).
• Phuc, HK , et al. -Late actuando sistemas genéticos letales dominantes y el control de mosquitos. BMC. Biol. 5 , 11 (2007).
• Harris, AF , et al. supresión exitosa de una población de campo de mosquito por liberación sostenida de ingeniería mosquitos machos. NAT. Biotechnol. 30 , 828-830 (2012).
• Macoris Mde, L. , et al. Resistencia de Aedes aegypti en el estado de Sao Paulo, Brasil, a insecticidas organofosforados. Souvenirs. Inst. Oswaldo Cruz. 98 , 703-708 (2003).
• Fay, RW, McCray, EM & Kilpatrick, la producción en masa de JW macho esterilizado Aedes aegypti .Noticias Mosquito. 23 , 210-214 (1963).
• http://www.agrobiomexico.org.mx/index.php?option=com_k2&view=item&id=147:panam%C3%A1-planea-usar-mosquitos-transg%C3%A9nicos-para-combatir-el-dengue
• http://www.genewatch.org/article.shtml?als%5bcid%5d=492860&als%5bitemid%5d=569476
En un principio Oxitec oculto información, pero posteriormente reconoció una tasa de supervivencia del 18% en larvas alimentadas con comida de gato en un artículo publicado.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3653897/
“Fitness of Transgenic Mosquito Aedes aegypti Males Carrying a Dominat Letahl Genetic System”
No solo en Brasil pretenden liberar mosquitos modificados:
• http://www.gmoseralini.org/los-riesgos-de-los-experimentos-con-mosquitos-transgenicos-en-panama-no-deben-ocultarse-a-la-poblacion/
• http://pulsoslp.com.mx/2014/04/29/paraguay-indeciso-sobre-uso-de-mosquitos-transgenicos-contra-dengue/
2. ¿Qué estrategia de selección se utiliza en este trabajo?
Se realizaran modificaciones genéticas a los huevecillos de una población de Aedes aegypti que es el portador del dengue y solo se seleccionaron los machos modificados para que sean liberarlos y se reproduzcan con las hembras salvajes.
3. ¿Cómo transforman a los mosquitos machos?
A los huevecillos que tienen en desarrollo en los laboratorios se les introducirán genes que hacen que los mosquitos sean dependientes de la tetraciclina para vivir.
4. ¿Qué vectores utilizan y que gen de resistencia se utiliza?
Los vectores que utilizan son los mosquito macho de Aedes aegypti modificados, ellos se encargaran de llevar los nuevos genes a todas las poblaciones al reproducirse.
Utilizan el gen de resistencia a la tetraciclina pero en los machos moficados, ya que al introducirles el gen de resistencia, no los hace dependientes de esta durante su vida. Al ser un gen letal dominante este ocasiona la muerte del individuo.
5. En este contexto, ¿Qué es SIT y qué es RIDL? ¿Qué es un gen dominante letal?
RIDL
Es el nombre dado a la solución innovadora de Oxitec para el control de insectos peligrosos y dañinos. El enfoque RIDL utiliza la biotecnología moderna y la genética avanzada para proporcionar un control eficaz, segura y sostenible de las plagas de insectos.
SIT
Solución innovadora, utilizando los avances en genética y biología molecular, para mejorar en la técnica del insecto estéril radiométrica bien establecida (SIT). SIT se utiliza actualmente para el control de plagas de insectos que dañan los cultivos. La tecnología de Oxitec extiende el principio de la utilización de la esterilidad para suprimir las poblaciones de insectos.
Gen dominante letal
Son genes que cuando están presentes en el genoma del individuo le provoca su muerte.
Pueden existir genes letales dominantes que con sólo presentar una copia de uno de los alelos, el individuo muere, pero no son muy abundantes, ya que con la muerte del individuo desaparece.
6. Las críticas a este trabajo ¿en qué se basan? ¿Qué alternativas proponen?
• Impacto en las poblaciones de mosquitos.
Oxitec no ha evaluado la posibilidad de que el número de mosquitos en las zonas cercanas al emplazamiento de las pruebas aumente como consecuencia de los experimentos, ni ha considerado el grave riesgo de que otra especie de mosquito transmisor del dengue, el Aedes albopictus (mosquito tigre asiático), aumente con la disminución del Aedes aegypti. Investigadores de la Universidad de Panamá han descrito al Aedes albopictus como más peligroso que el Aedes aegypti, y se le considera una especie más invasiva que podría ser difícil de combatir si se introduce en la zona (4). En su proyecto de evaluación de riesgos presentado a las autoridades en EE.UU., Oxitec afirma: “No está claro hasta qué punto el A. albopictus podría expandirse a las zonas actualmente dominadas por el A. aegypti, ni si lo haría, pero parece lógico esperar cierto grado de expansión si no se toman medidas compensatorias”.
• Impacto en la fiebre del dengue
Oxitec no ha publicado pruebas de que la erradicación de la población de mosquitos Aedes aegypti de la zona en cuestión reduzca realmente la incidencia o gravedad de la fiebre del dengue o de la forma más grave de la enfermedad, la fiebre dengue hemorrágica (FDH). En el proyecto de evaluación de riesgos que presentó a las autoridades en EE.UU. Oxitec afirma: “Existe la hipótesis de que en los países con altas tasas de transmisión, reducir la transmisión podría aumentar la frecuencia de la fiebre dengue hemorrágica (FDH), pese a disminuir la incidencia de la fiebre del dengue”. Seguidamente, Oxitec desestima esta alegación afirmando (sin pruebas) que la reducción de la transmisión estará muy por debajo del nivel necesario y señalando que esto no es motivo de preocupación en los EE.UU. (donde la fiebre del dengue no es endémica). Sin embargo, este riesgo es de gran relevancia en Panamá.
• Liberación de hembras picadoras
Oxitec ha publicado recientemente cifras sobre el número de hembras picadoras de los mosquitos transgénicos que son liberadas involuntariamente. Si los datos son correctos, esto supondría la liberación de 200 hembras picadoras transgénicas por cada millón de machos, lo que significa que habrá personas que reciban inevitablemente una picadura. La producción actual de mosquitos transgénicos de Oxitec en Brasil es de 4 millones por semana. En las Islas Caimán, la clasificación mecánica resultó menos eficaz, por lo que las cifras son de unos 5.000 mosquitos hembra picadores por cada millón de machos.
• Supervivencia y propagación de los mosquitos transgénicos
En el laboratorio, el 3% de las crías de los mosquitos transgénicos de Oxitec sobreviven hasta la edad adulta, incluso en ausencia del antídoto de tetraciclina. Este porcentaje podría aumentar con el desarrollo gradual de resistencia contra el mecanismo genético que les causa la muerte. Cuando se alimentó a los mosquitos transgénicos con comida de gato elaborada con pollos criados industrialmente, que contiene el antibiótico tetraciclina, la tasa de supervivencia aumentó al 18%. Varios estudios han revelado que los mosquitos Aedes aegypti pueden reproducirse en fosas sépticas con altos niveles de contaminación con antibióticos como la tetraciclina. También viven con frecuencia en zonas donde los desechos de comida rápida suelen contener carne contaminada con dicho antibiótico. El aumento de la tasa de supervivencia reduciría con el tiempo la efectividad de cualquier efecto de erradicación de la población, aumentaría el número de hembras picadoras transgénicas y podría favorecer el establecimiento de los mosquitos transgénicos en la naturaleza.
• Transferencia de otros rasgos a los mosquitos silvestres
Cuando los mosquitos transgénicos de Oxitec se crucen con mosquitos silvestres, algunos de sus rasgos genéticos se transmitirán a la población local de mosquitos silvestres. En cada zona existen diferentes cepas de la misma especie, y algunas cepas son más resistentes a los insecticidas o mayores transmisoras de la enfermedad. Los mosquitos transgénicos de Oxitec no se han desarrollado a partir de una cepa nativa, por lo que deben tenerse en cuenta las consecuencias de la posible introducción de dichos rasgos. Existen cuatro tipos diferentes del virus del dengue, y su impacto en la salud humana podría aumentar si la cepa introducida transmite algunos tipos más fácilmente que las especies silvestres presentes en la zona. Los mosquitos Aedes aegypti transmiten además otros virus, como la fiebre amarilla, y el impacto de la nueva cepa en su transmisión debe también considerarse.
7. ¿Qué elementos tendrías en cuenta si tuvieras que decidir la liberación de estos organismos al medio ambiente?
• El beneficio que les daría a las poblaciones al eliminar los vectores de transmisión del dengue.
• El costo que representa la crianza y modificación genética de los nuevos organismos.
• Posibles consecuencias de la ingesta de mosquitos por otros organismo y por ende una dependencia a la tetraciclina de ese organismos.
1. Consigue información arbitrada y publicada del tema, al menos 3 publicaciones. Utiliza los siguientes servidores para hacerlo:
Artículos consultados.
– Two step male release strategy using transgenic mosquito lines to control transmission of vector-borne diseases, consultado en: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0001706X13002738, el día 1 de mayo del 2014.
– Fitness of Transgenic Mosquito Aedes aegypti Males Carrying a Dominant Lethal Genetic System, consultado en: http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0062711#pone-0062711-g003, el día 1 de mayo del 1014.
– Natural and engineered mosquito immunity, consultado en: http://jbiol.com/content/8/4/40, el día 1 de mayo del 2014.
2. ¿Qué estrategia de selección se utiliza en este trabajo?
OX513A es una cepa transgénica de Aedes aegypti diseñada genéticamente para poder sobrevivir a la adultez solo en la presencia de tetraciclina, contiene un marcador fluorescente como también un rasgo de letalidad condicionada.
3. ¿Cómo transforman a los mosquitos machos?
Han creado cepas transgénicas usando transposones, proteínas fluorescentes y promotores de tejido o promotores de etapa específica.
4. ¿Qué vectores utilizan y que gen de resistencia se utiliza?
El vector principalmete utilizado es Aedes aegypti. Se utiliza un gen de resistencia a la tetraciclina, ya que en presencia de esta, el gen letal es reprimido.
5. En este contexto, ¿Qué es SIT y qué es RIDL? ¿Qué es un gen dominante letal?
– SIT (Sterile Insect Technique).
Técnica del insecto estéril, consiste en la liberación de insectos irradiados para que se
crucen con los silvestres.
– RIDL (Release of Insects with Dominant Lethality).
Técnica que consiste en la liberación de insectos que cargan un gen letal dominante, y sobre la cual está centrado el trabajo.
– Gen letal dominante:
Los genes letales producen la muerte del individuo que los lleva, pudiendo actuar durante el desarrollo embrionario, en el momento del nacimiento, o antes de que se alcance la edad reproductiva. Un gen letal dominante son genes que cuando están presentes en el genoma del individuo le provoca su muerte. Pueden existir genes letales dominantes que con sólo presentar una copia de uno de los alelos, el individuo muere, pero no son muy abundantes, ya que con la muerte del individuo desaparece.
6. Las críticas a este trabajo ¿en qué se basan? ¿Qué alternativas proponen?
– La tetraciclina se puede encontrar en la naturaleza, como en: alimentos para mascotas, probablemente alimentos para consumo humano, piscinas, tierra. Esto hace factible que las larvas se puedan desarrollar, ya que al tener tetraciclina en el medio, inhibirán el gen letal.
– La competitividad en el apareamiento, ya que en la naturaleza, las hembras probablemente pueden elegir entre más de dos machos, y esto conlleva a: Primero, a la preferencia que pueden tener las hembras en reproducirse con los semejantes antes que con la cepa transgénica, y Segunda, el tener varias parejas recae a una competencia del esperma.
– La menor supervivencia de los machos RIDL podría ser debido a la endogamia, y / o la expresión del gen letal durante la etapa adulta, ya que como adultos, no estaban siendo criados en tetraciclina.
Se propone continuar con estos estudios en los entornos más realistas, y el uso de una base genética más de tipo salvaje, también se propone el seguir investigando la dispersión y la supervivencia de los mosquitos machos y hembras en el campo. Estos datos son esenciales para optimizar las estrategias de control y los ensayos de campo en el futuro.
7. ¿Qué elementos tendrías en cuenta si tuvieras que decidir la liberación de estos organismos al medio ambiente?
– Primero que nada, investigar qué alternativas se pueden utilizar para eliminar el dengue en lugar de la utilización de mosquitos genéticamente modificados como un método de eliminación del dengue.
– Evaluar el riesgo de utilizar el antibiótico tetraciclina ya que este es utilizado ampliamente en la medicina y la agricultura.
– Evaluar el riesgo de que la eliminación parcial o temporal de las poblaciones de mosquitos en las áreas de dengue endémico tengan impactos adversos en la transmisión de la enfermedad.
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1. Consigue información arbitrada y publicada del tema, al menos 3 publicaciones
R:
http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0062711#pone-0062711-g003.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title%20Word&term=Alphey%5Bauthor%5D%20AND%20Natural%20and%20engineered%20mosquito%20immunity
http://www.nature.com/nbt/journal/v29/n11/abs/nbt.2019.html
http://www.nature.com/nrg/journal/v4/n3/abs/nrg1021.html
2. Qué estrategia de selección se utiliza en este trabajo?
R: Es el RIDL, ya que con esta determinan si la cepa posee o no el gen dominante letal por medio de un fluoroforo.
3. ¿Cómo transforman a los mosquitos machos?
R: Se utilizan lo que son los transposones y la expresion de una a una proteina fluorescente, para determinar si esta o no esta activandose
4. ¿Qué vectores utilizan y que gen de resistencia se utiliza?
R: El gen que se utiliza es de la resitencia a la tetraciclina y el vector que es utilizado se llama la cepa OX513A de Aedes aegypti.
5. En este contexto, ¿Qué es SIT y qué es RIDL? ¿Qué es un gen dominante letal?
R: SIT es una tecnica denominada de insectos esteriles, son cepas irradiadas de mosquitos, sin embargo es antecesora o precursora a el RIDL.
RIDL: Es un sistema de control de plagas, en este caso mosquitos, que consiste en la liberacion de un insecto que ha sido modificado geneticamente y lleva consigo un gen letal dominante.
Un gen letal dominante: Es un alelo que produce los efectos letales con que solo haya una copia de él
6. Las críticas a este trabajo ¿en qué se basan? ¿Qué alternativas proponen?
R: Existe la presencia de alimentos para mascotas y para humanos o charcos que contienen pequeñas cantidades de tetraciclina y si la cepa que estos modificaron se llegara a desarrollar en un medio con tetraciclina, como los ya antes mencionados lo que dejaria que el gen letal que se deberia de expresar mo lo hiciera y por lo tanto dejaria crian que sobrevivirian y ahora tendrian mas resistencia aun
Las hembras de esta especie, durante todo su ciclo de vida tienen diversas parejas sexuales, lo que al cruzarse generaria una competencia a nivel de especie y espermatozoide con los machos silvestres, además de haber una combinancion entre los organismos wild type, es decir que no poseen este gen y las que ya lo poseen, heredandolo a las que no lo poseen.
La longevidad de la cepa transgenica es importante ya que cuando las cepas transgenicas se liberan al campo, estos ya no se encuentran en un medio con tetraciclina, lo que influiria en el desarrollo y por lo tanto en la competencia con las cepas silvestres.
7. ¿Qué elementos tendrías en cuenta si tuvieras que decidir la liberación de estos organismos al medio ambiente?
R: A nivel ecosistema se debe de realizar un estudio para determinar cual es el impacto que esta liberacion de este organismo modificado va a tener, ya que como se ha visto en diversos estudios, al alimentarse otros organismos que se encuentren ligados a esta cadena alimentaria del organismo transgenico, siguiendo esta tendencia puede darse el caso de que exista una intoxicacion a nivel ecosistema y repercutir hasta nivel del hombre durante el tiempo siguiente a su liberacion.
2. ¿Qué estrategia de selección se utiliza en este trabajo?
La estrategia es la liberación de machos para aparearse con las hembras salvajes en el campo. Cada óvulo fecundado por un macho RIDL lleva el transgén y por lo tanto muere; los machos RIDL son por tanto, efectivamente estériles.
Si las hembras sólo se aparean una vez, como se asume generalmente para A. aegypti, entonces todo el rendimiento reproductivo de la hembra es destruido por el apareamiento de un macho RIDL y, entonces se esteriliza de manera efectiva. Sin embargo, la monogamia en las hembras no es un requisito, aunque donde el apareamiento múltiple es común, los efectos post-copuladores tales como la competencia espermática también serán importantes.
3. ¿Cómo transforman a los mosquitos machos?
En el laboratorio durante la fase de crisálida, los machos transgénicos que recibieron el gen que produce la proteína letal, crecen y se desarrollan en contacto con el antibiótico tetraciclina. Sin este antídoto, que inhibe la síntesis de la sustancia mortal, no habría sobrevivientes para su suelta en la naturaleza. En el ambiente en que se los libera, éstos copulan con hembras silvestres y los descendientes de esos apareamientos heredan la proteína letal. Dado que en la naturaleza no hay tetraciclina, esas crías mueren aún durante la fase de larva o la de crisálida.
4. ¿Qué vectores utilizan y que gen de resistencia se utiliza?
El PiggyBac (PB) es un transposón el cual es un elemento genético móvil que se incorpora de manera eficiente entre los vectores y los cromosomas a través de un mecanismo de «cortar y pegar».
Durante la transposición, la transposasa PB reconoce la repetición terminal invertida de las secuencias de tipo transposón específica (ITR) situadas en ambos extremos del vector transposón y mueve de manera eficiente el contenido de los sitios originales y de manera eficiente los integra en sitios cromosómicos TTAA.
La actividad de gran alcance del sistema de transposón PiggyBac permite a genes de interés ser fácilmente movilizados en los genomas de destino. El transposón piggyBac-TTAA está convirtiendose rápidamente en un transposón altamente útil para la ingeniería genética de una amplia variedad de especies, particularmente insectos. Se utiliza un gen de resistencia a tetraciclina.
5. En este contexto, ¿Qué es SIT y qué es RIDL? ¿Qué es un gen dominante letal?
SIT. sterile-insect-technique. Es una técnica que consiste en liberar grandes cantidades de insectos irradiados para que se crucen con los silvestres. Ya que los insectos irradiados son estériles y no producen crías, está técnica puede ser efectiva a la hora de reducir las poblaciones de insectos.
RIDL. (Release of Insects carrying a Dominant Lethal gene or genetic system; Liberación de Insectos que portan el gen letal dominante). Es una técnica para modificación de insectos que contienen tanto un marcador fluorescente rojo, como RIDL o el rasgo “de letalidad condicionada”.
Gen dominante letal. Son genes que cuando están presentes en el genoma de algún organismo provocan su muerte. Pueden existir genes letales dominantes que con sólo presentar una copia de uno de los alelos, el individuo muere, no son muy abundantes, ya que con la muerte del individuo desaparece.
6. Las críticas a este trabajo ¿en qué se basan? ¿Qué alternativas proponen?
Las críticas a este trabajo incluyen aquellos factores que pueden impactar los ecosistemas como un incremento sustancial de los mosquitos adultos macho durante las liberaciones; las grandes cantidades de larvas y pupas muertas producidas por el efecto de letalidad en las crías de mosquitos; el subsiguiente decrecimiento (si se logra) en la población de los mosquitos silvestres Aedes aegypti (y/o las fluctuaciones o incrementos en las poblaciones en las áreas aledañas) y los efectos en cadena en otras especies incluyendo los mosquitos Aedes albopictus, el comportamiento humano e inmunidad y la transmisión del dengue y otros virus.
Como alternativas se proponen:
– Destrucción de los sitios de reproducción por parte de • inspectores públicos o comunidades locales (muchas veces se utiliza este método junto con multas si se encuentran sitios de reproducción);
– Eliminar las larvas utilizando varias clases de larvicidas;
– Medidas ambientales, como el mejorar los sistemas de • agua potable y alcantarillado y destruir las llantas o neumáticos en desuso (ya que son potenciales sitios de reproducción);
– Eliminar los mosquitos adultos utilizando fogging • (nebulizaciones) con insecticidas (adulticidas) dentro de las casas o a un nivel más amplio (como por ejemplo con fumigaciones aéreas) o en repetidas ocasiones cuando la cantidad de mosquitos es alta.
– Educar a la población sobre los hábitats de los mosquitos • y formas en las que los individuos pueden protegerse para no ser picados.
Las formas más efectivas para controlar las poblaciones de Aedes aegypti desde el punto de vista económico, son métodos que se basan en acciones comunitarias, ya que producen beneficios de salud más sostenidos y hay un ahorro.
Otros métodos en desarrollo, o que se encuentran en el periodo de experimentación, incluyen el uso de cortinas tratadas con insecticidas y cubiertas de contenedores de agua.
Otro método que está siendo estudiado involucra el infectar a Aedes aegypti con la bacteria llamada Wolbachia, que reduce su habilidad de transmitir la enfermedad.
7. ¿Qué elementos tendrías en cuenta si tuvieras que decidir la liberación de estos organismos al medio ambiente?
Se debe tener en cuenta implicaciones que pudieran representar daños a las poblaciones de especies silvestres, a las comunidades biológicas de las que forman parte, o a los ecosistemas que las contienen.
Una pregunta relevante seria: ¿La liberación de los mosquitos modificados eliminara a las poblaciones silvestres posteriormente?
Sería importante preguntarse también si estos mosquitos tendrán impacto en otras especies.
Entonces es necesario para evitar efectos adversos se necesita un mayor entendimiento de las propiedades de los mosquitos modificados y cómo se comportan los mosquitos silvestres en el ambiente previo a la liberación de los mosquitos modificados. Además se deberían analizar las interacciones con otras especies de mosquitos, otras especies y los virus que portan.
Referencias.
Azhahianambi Palavesam , Caroline Esnault, David A. O’Brochta, (2013). Post-Integration Silencing of piggyBac Transposable Elements in Aedes aegypti.
Blandine Massonnet-Bruneel1*, Nicole Corre-Catelin1, Renaud Lacroix1,2, Rosemary S. Lees3, Kim Phuc Hoang3, Derric Nimmo2, Luke Alphey2,3, Paul Reiter, (2013). Fitness of Transgenic Mosquito Aedes aegypti Males Carrying a Dominant Lethal Genetic System.
Wallace H, (2013). Genetically Modified Mosquitoes: Ongoing Concern. Third World Network.
2. ¿Qué estrategia de selección se utiliza en este trabajo?
– Para logra a cabo la disminución de la población del mosco que es vector del virus del dengue, se usa un gen para
3. ¿Cómo transforman a los mosquitos machos?
4. ¿Qué vectores utilizan y que gen de resistencia se utiliza?
– Se usa el gen OX513A, que se presenta en ambos sexos del mosco, y provoca que la larva sólo pueda crecer en medios ricos en tetraciclina.
5. En este contexto, ¿Qué es SIT y qué es RIDL? ¿Qué es un gen dominante letal?
– SIT (Sterile Insect Technique) es un método para controlar la población de insectos esterilizándolos.
– RIDL (Realease of Insects carrying a Dominant Lethal gene or genetic sistem) Es un tipo de control de insectos por esterilización, que usa un gen dominante letal para esterilizar o matar las larvas. En este caso, la esterilización funciona dejando libre a moscos machos que tienen un gen letal, que hace que sus larvas no puedan crecer sin un medio rico en tetraciclina. Como resultado las larvas mueren y la población decrece.
– Un gen dominante letal es el gen que cuando se expresa en un homocigoto o heterocigoto es capaz de expresarse, y dicha expresión es de efecto negativo para el organismo.
6. Las críticas a este trabajo ¿en qué se basan? ¿Qué alternativas proponen?
– Una crítica es que en los asentamientos humanos, el agua estancada en donde se reproduce el mosco puede tener tetraciclina derivada de alimento para animales. Entonces puede ser que el mosco siga sobreviviendo con este medio. Y una observación es la posibilidad de que otra especie de mosco, que también es vector del dengue, ocupe el nicho ecológico en su lugar.
7. ¿Qué elementos tendrías en cuenta si tuvieras que decidir la liberación de estos organismos al medio ambiente?
– Yo primero me aseguraría de que las poblaciones realmente bajaran, después de eso evaluaría los efectos ecológicos de reducir las poblaciones del mosco, ya que es una especie exótica adoptada en Brasil, y posiblemente ya tenga su nicho ecológico. Tendría en cuenta las posibles transformaciones del gen a lo largo de las generaciones, entonces monitorearía a los individuos después de haber sido liberados.
1. Subhash C Arya and Nirmala Agarwal, “Apropos: ‘Preliminary evaluation on the efficiency of the kit Platelia DengueNS1 Ag-ELISA to detect dengue virus in dried Aedes aegypti: a potential tool to improve dengue surveillance” Sant Parmanand Hospital, 18 Alipore Road, Delhi 110054, India. Published:29 April 2014. Disponible en lína: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24779373
Rašić G1, Filipović I, Weeks AR, Hoffmann AA, “Genome-wide SNPs lead to strong signals of geographic structure and relatedness patterns in the major arbovirus vector, Aedes aegypti”, Pest and Disease Vector Group, Department of Genetics, The University of Melbourne, Victoria 3010, Australia BMC Genomics. 2014 Apr 11. Disponible en línea: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24726019
Chagas AC, Ramirez JL, Jasinskiene N, James AA, Ribeiro JM, Marinotti O, Calvo E, “Collagen-binding protein, Aegyptin, regulates probing time and blood feeding success in the dengue vector mosquito, Aedes aegypti”. April 28, 2014.
2. Usan una cepa transgénica del mosquito Aedes aegypti (selección artificial). Criando larvas en presencia de tetraciclina el gen se inactiva, pero si no hay tetraciclina el gen se activa siendo letal para el desarrollo completo de la larva.
3. usan dos plásmidos: el plásmido auxiliar con la secuencia que codifica para la transposasa y el plásmido donante que contiene todos los elementos genéticos que se insertarán en el cromosoma del host, así como el gen marcador que indicará si se insertó la secuencia correctamente.
4. Plásmidos y el gen de resistencia a tetraciclina
5. SIT es la técnica del insecto estéril, donde se liberan generalmente machos estériles para disminuir la población y evitar sobrepoblación.
RIDL es la liberación de insectos con letalidad dominante para reducir la mortalidad.
1.Consigue información arbitrada y publicada del tema, al menos 3 publicaciones. Utiliza los siguientes servidores para hacerlo:
-Mass production of genetically modified Aedes aegypti for field releases in Brazil. Carvalho DO, Nimmo D, Naish N, et al. 2014 Jan 4; (83):e3579. doi: 10.3791/3579.
-Fitness of transgenic mosquito Aedes aegypti males carrying a dominant lethal genetic system. Massonnet-Bruneel B, Corre-Catelin N, et al. 2013 May 14;8(5):e62711. doi: 10.1371/journal.pone.0062711.
-Comparison of life history characteristics of the genetically modified OX513A line and a wild type strain of Aedes aegypti. Bargielowski I, Nimmo D, et al. 2011; 6(6):e20699. doi: 10.1371/journal.pone.0020699.
-Cost of mating and insemination capacity of a genetically modified mosquito Aedes aegypti OX513Acompared to its wild type counterpart. Bargielowski I, Alphey L, Koella JC.
2011;6(10):e26086. doi: 10.1371/journal.pone.0026086
-Flight performance and teneral energy reserves of two genetically-modified and one wild-type strain of the yellow fever mosquito Aedes aegypti. Bargielowski I, Kaufmann C, Alphey L, Reiter P, Koella J. Vector Borne Zoonotic Dis. 2012 Dec;12(12):1053-8. doi: 10.1089/vbz.2012.0994.
2.¿Qué estrategia de selección se utiliza en este trabajo?
Se utiliza ingeniería genética para modificar a los mosquitos transmisores del dengue, creándoles un sistema letal que reprima la tetraciclina. Se selecciona únicamente a los machos dependientes de tetraciclina. Si los mosquitos modificados sólo pueden crecer en presencia de tetraciclina, entonces aquellos que no se desarrollen en un medio sin tetraciclina serán los mosquitos modificados.
3.¿Cómo transforman a los mosquitos machos?
Se introducen genes en los huevos de mosquito, utilizan transposones como vector. Los genes ingresados hacen que el mosquito sea dependiente de la tetraciclina para vivir, de manera que se les suministra tetraciclina para que puedan desarrollarse.
Se seleccionan a los mosquitos machos modificados, quienes no pican ni transmiten el dengue. Éstos se liberan a la vida silvestre para que se reproduzcan de manera natural (con hembras silvestres).
Es así como la descendencia es portadora del gen dependiente de tetraciclina, de manera que al no ser tratadas con tetraciclina, las crías en forma de larva morirán.
4.¿Qué vectores utilizan y que gen de resistencia se utiliza?
Utilizan transposones (elementos móviles genéticos). Son similares a los virus, pero no tienen la habilidad de formar revestimientos virales. Específicamente, RIDL fue creado por el transposón piggybac que originalmente se aisló a partir de un cultivo de células de la peste de la col. El gen clave que le confiere el rasgo letal dominante es tTAV, que codifica una proteína represora de tetracilina – activadora de la transcripción, iniciada por el promotor tetO del gen de la proteína “del shock al calor” de Drosophila. En la presencia de tetraciclina, tTAV se une a la tetraciclina y el complejo no se une a tetO, entonces no existe la expresión continua de tTAV. En la ausencia de tetraciclina, existe una retro-alimentación positiva donde el tTAV se une a tetO, y produce una mayor expresión de tTAV. La sobreproducción de tTAV es tóxica y mata al insecto
5. En este contexto, ¿Qué es SIT y qué es RIDL? ¿Qué es un gen dominante letal?
SIT: Técnica del insecto estéril. (Es un método de control biológico en el que un número abrumador de los insectos estériles son liberados).
RIDL: Liberación de Insectos con letalidad dominante. (Es una técnica empleada para el proyecto, una variante del SIT cuyos mosquitos fueron creados mediante ingeniería genética; un sistema letal que reprime la tetraciclina).
Gen dominante letal: Un gen letal es un gen que conduce a la muerte prematura del individuo que lo porta. Si es dominante quiere decir que es un alelo que produce los efectos letales con que sólo haya una copia de él.
5.Las críticas a este trabajo ¿en qué se basan? ¿Qué alternativas proponen?
Principalmente:
a)Existe un riesgo de que Aedes albopictus ocupe el nicho ecológico generado por la supresión del Aedes aegypti.
b)Cabe la posibilidad de que Aedes aegypti se extinga al verse afectada su población.
c)No hay datos que demuestren que este mosquito reduzca la incidencia del dengue.
d)Se requiere un control exhaustivo de la calidad de producción del mosquito y de su liberación al mercado, de lo contrario, habría consecuencias perjudiciales al ambiente.
Entre algunas de las alternativas están:
-Desarrollar investigación sobre los extractos del árbol del paraíso Melia azedarach, los cuales mostraron ser prometedores larvicidas y tener efectos disuasivos en la ovoposición del mosquito transmisor.
-Desarrollar investigación sobre aceites esenciales de las plantas Mullila y Zedoary los cuales también probaron ser efectivos para tratar las larvas de dicho mosquito.
-Cubrir y tratar contenedores de agua para reducir grandemente las poblaciones de mosquitos; Bacillus thringiensis israelensis Vector Bac fue efectivo para tratar los contenedores de agua y combatir los mosquitos del dengue en Camboya.
6.¿Qué elementos tendrías en cuenta si tuvieras que decidir la liberación de estos organismos al medio ambiente?
-Los riesgos ecológicos que este proyecto podría desembocar.
– Tomaría medidas de precaución o me aseguraría de tener el control o contar con otras alternativas que me ayuden a enfrentar las posibles o previstas consecuencias (próximas) de lo que el proyecto podría ocasionar.
-Me cercioraría de conocer absolutamente el organismo modificado, es decir, no lo soltaría de no estar segura de la “calidad”.
A) Fitness of transgenic mosquito Aedes aegypti males carrying a dominant lethal genetic system (2013).
B) The first releases of transgenic mosquitoes: an argument for the sterile insect technique (2003).
C) Genetically modified insects for pest contro: an update (2012).
2.- Se crearon OX513A, que es una cepa transgénica de Aedes aegypti diseñados para llevar un sistema genético letal de actuación tardía, no específico de sexo represible, junto con un marcador fluorescente Act5C-DsRed. Esto fue destinado para usar un sistema de control de insectos estériles llamado RIDL. Por lo tanto la estrategia fue obtener mosquitos machos homocigos RIDL Ae. aegypti para aparearse con hembras en el campo. Cada huevo fertilizado por un macho RIDL lleva el transgen y por lo tanto morirá; el macho RIDL es efectivamente estéril.
3.- Se realizaron modificaciones genéticas a partir de los huevos para reducir la población de la especie. Se introducen genes en los huevos de mosquito y dichos genes hacen que los mosquitos sean dependientes de la tetraciclina para vivir. En el laboratorio se les suministra tetraciclina para que puedan desarrollarse, y cuando llegan al estadío adulto se seleccionan sólo los machos modificados genéticamente (No pican ni transmiten el dengue) y posteriormente son liberados. Una vez en el ambiente, éstos organismos se reproducen y cuando las crías son larvas, al no ser tratadas con la tetraciclina mueren.
4.-Utilizaron un transposon piggyBac aislado de Baculovirus, un virus de DNA de plantas del suelo; dicho transposon lo usan como vector para transferencia de genes. Y también emplearon el gen de resistencia a la tetraciclina.
5.- SIT: es la técnica de insectos estériles. Fue la primera estrategia de control genética desarrollada para mosquitos
RIDL: es una variante de la técnica mencionada y está dirigida para el control de plagas con insectos estériles (Liberación de insectos llevando un sistema genético ó un gen letal dominante).
Gen letal dominante: un gen cuya expresión produce la muerte del individuo antes de que este llegue a la edad reproductora. La expresión del gen es gradual, así que los individuos que llevan el alelo pueden, sin saberlo, pasarlo a su descendencia. Además son genes expresados igualmente en homocigotos y heterocigotos.
6.- El trabajo con el sistema RIDL es la primera prueba con mosquitos transgénicos, pero aunque los resultados son prometedores, parecen haber incógnitas aún con éste sistema en el campo. Sin embargo La primera técnica empleada para la reducción de la población de mosquitos fue SIT.
Algunas de las críticas hechas para éste trabajo hacen alusión a que los riesgos entomológicos y epidemiológicos deben ser evaluados separadamente antes de que se realice la liberación de los mosquitos transgénicos con el propósito de que los efectos que se presenten puedan ser controlados cuidadosamente. Se menciona en general, que se deben realizar más pruebas de laboratorio en cuanto al comportamiento que podrían tener los insectos una vez liberados en el medio y evaluar aspectos de suma importancia como la producción por debajo de los niveles deseados debido a la falta de determinación del sexo, pérdida de la aptitud de los machos (competitividad para el apareamiento), posible inmigración dentro de las áreas de liberación, supervivencia, así como inducir la letalidad al estadío de los huevos fertilizados.
7.- El estudio de la biología de la especie blanco ó a quien va dirijido el sistema, el tipo y el tamaño de la población en donde se van a liberar los organismos, la ecología así como el nicho de dichos organismos en el ecosistema. También algo muy importante son las pruebas en el laboratorio en cuanto al apareamiento con hembras antes de la liberación.
1.- Artículos:
• Engineering blood meal-activated systemic immunity in the yellow fever mosquito, Aedes aegypti; Vladimir Kokoza, Abduelaziz Ahmed, Wen-Long Cho, Nijole Jasinskiene, Anthony A. James§, and Alexander Raikhel; febrero 2000
• Fitness of Transgenic Mosquito Aedes aegypti Males Carrying a Dominant Lethal Genetic System; Blandine Massonnet-Bruneel, Nicole Corre-Catelin, Renaud Lacroix, Rosemary S. Lees, Kim Phuc Hoang, Derric Nimmo, Luke Alphey, Paul Reiter; mayo 2013
• Engineering Insects for the Sterile Insect Technique; L. S. Alphey; 2007
2.- Se utiliza una cepa estéril de mosquitos, la cual ha sido modificada genéticamente y carga un gen letal (tanto hembras como machos). Este gen letal provoca la muerte de los mosquitos en su estado de pupa. Sin embargo, se puede reprimir el gen letal por medio del uso de tetraciclina, caso en el que el mosquito se desarrolla normalmente siempre y cuando se encuentre consumiendo dicha sustancia.
3.- Se transforman modificándolos genéticamente e introduciendo un gen letal, el cual solo se puede reprimir con el uso de teraciclina. Los huevos se les inyecta el plásmido modificado para introducir el gen requerido. Posteriormente se les mantiene en un ambiente que tenga tetraciclina para que estos puedan desarrollarse normalmente. Se les alimentaba con comida basada en pollo para gato, que contenía tetraciclina, así como agua con azúcar y sangre. Solo se mantenían a los machos.
4.- Se utiliza como vector un plásmido pH[cn] que contiene un transposon Hermes y un marcador cinnabar (gen que proviene de D. melanogaster), para formar un vector Vg-DefA; éste fue subclonado en el plásmido pBlueScript. Éste (región de ligue de DefA) se ligo a BamHI. Así se obtuvieron dos plásmidos: pH[cn][Vg-DefA] y el plásmido que contiene el transposon Hermes pHSHH.
5.- SIT son las siglas que se refieren a una técnica conocida como técnica de insectos estériles, en la cual se utilizan mosquitos transgénicos para controlar las enfermedades provocadas por mosquitos. La efectividad que se tiene en un vector dado de SIT depende del funcionamiento del organismo liberado.
RIDL se refiere a la liberación de mosquitos que cargan un gen letal dominante o sistema genómico dominante. Este es un sistema de control de pestes en el cual se utilizan los SIT.
Por su parte un gen dominante letal es aquel que, cuando se presenta en el genoma, independientemente del sexo, provoca la muerte del individuo debido a las condiciones genéticas. Sin embargo puede que existan represores del gen (en este caso la tetraciclina) con los cuales el gen es incapaz de expresarse y por eso se evita que el organismo muera, pero cuando ese represor es retirado, el organismo muere.
6.-
7.- Yo por mi parte tomaría en cuenta que al liberar esta cepa modificada de mosquitos, se pondría en riesgo la población salvaje entera de éstos, carguen o no la enfermedad, lo cual podría afectar severamente la cadena alimenticia y provocar una baja en los números de otras especies (como las ranas, las cuales se alimentan de insectos como los mosquitos). Yo más bien buscaría algo que terminara con el factor que provoca la enfermedad, y no con el vector (intermediario), probando nuevas técnica, medicamentos y/o vacunas.
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