Clonación y animales transgénicos

Autora: Sayé Martínez Melisa
Responsable disciplinar: Silvia Blaustein
Área disciplinar: Biología
Temática: Ciencias Naturales
Nivel: Secundario, ciclo orientado
Secuencia didáctica elaborada por Educ.ar

Propósitos generales

• Promover el uso de los equipos portátiles en el proceso de enseñanza y aprendizaje.
• Promover el trabajo en red y colaborativo, la discusión y el intercambio entre pares, la realización en conjunto de la propuesta, la autonomía de los alumnos y el rol del docente como orientador y facilitador del trabajo.
• Estimular la búsqueda y selección crítica de información proveniente de diferentes soportes, la evaluación y validación, el procesamiento, la jerarquización, la crítica y la interpretación.

Introducción a las actividades

La clonación puede definirse como el proceso por el cual se consiguen copias idénticas de un organismo maduro, de forma asexual. La posibilidad de clonar se planteó con el descubrimiento del ADN, y el conocimiento de cómo se transmite y expresa la información genética en los seres vivos.

Asimismo, los avances en el conocimiento del ADN junto con las técnicas de ingeniería genética, permitieron el desarrollo de los organismos genéticamente modificados (OGMs), que son organismos (bacterias, hongos, levaduras, mamíferos, etc.) a los que se les ha alterado el material genético al introducir, eliminar o modificar algún gen. Los genes son las unidades de secuencia completa del ADN que codifican para proteínas o ARN funcional.

Modificar el material genético original de un organismo presenta ventajas, por ejemplo, proveer al organismo de una característica que no poseía (ya sea ventajosa o no) o producir una proteína de interés en un ambiente distinto para estudiarla, purificarla u obtenerla en grandes cantidades, entre otras cosas.

Para más definiciones ver el glosario de términos en: ArgenBio.

Objetivos de las actividades

Que los alumnos:

• comprendan los principios básicos de la clonación, sus comienzos y sus aplicaciones;
• se familiaricen con conceptos de genética y biología celular y molecular;
• conozcan las aplicaciones de los animales transgénicos, tanto en el ámbito industrial como en la investigación básica.

Actividad 1: Clonación

Los seres vivos superiores están formados por millones de células y, a pesar de sus diferencias, cada una de ellas contiene toda la información necesaria para generar un nuevo organismo. Las células reproductoras (óvulo y espermatozoide) constituyen una excepción a esto, ya que sólo contienen la mitad de la información, para que al fusionarse con otra célula sexual, den lugar a una dotación genética completa.

Todas las células de un individuo derivan de una única célula inicial: el embrión unicelular o cigoto. Esta célula se obtiene de forma natural por la fusión de las células reproductoras. En el cigoto está la información de cómo va a ser el nuevo organismo: su sexo, sus características físicas, etc. A partir de entonces, esa información se irá convirtiendo rápidamente en realidad por dos procesos: la división celular y la especialización de de las células.

Teóricamente, cualquier célula del organismo adulto (células somáticas, no reproductoras) puede servir para obtener un nuevo ser vivo de las mismas características, ya que tiene en su ADN la información de cómo es y cómo se desarrolla ese determinado organismo. Se trataría de tomar una célula cualquiera, exceptuando las células reproductoras que tienen una dotación incompleta, y conseguir que esa información se exprese, se ponga en funcionamiento y produzca otro ser. Clonar consistiría, por lo tanto, en reprogramar una célula somática para que empiece el programa embrionario. Una vez comenzado su desarrollo se implantaría en un útero, ya que de momento no es posible que los embriones lleguen a término fuera de él.

Pero en la práctica, esto no funciona debido a que las células somáticas son células ya especializadas, que se limitan a dividirse y producir más células especializadas como ellas. Aunque tienen la información de cómo hacer el ser vivo, la especialización ha hecho que «pierdan la memoria»: solo recuerdan la parte de información que usan habitualmente, y no pueden reprogramarse y empezar de cero a producir un nuevo ser.

Para lograr que una de esas células «recuperase la memoria» y diera lugar a un nuevo ser, se recurrió a una técnica denominada transferencia nuclear: se tomó el núcleo de esa célula, que es la parte que contiene el ADN, y por lo tanto la información, y se fusionó con el citoplasma de un óvulo, al que previamente se le había eliminado el núcleo. Se utilizó un óvulo porque es una célula equipada para el desarrollo embrionario, y su citoplasma vendría a ser de algún modo el entorno adecuado para que el núcleo de la célula adulta se reprograme. Y, en efecto, así fue: esa célula se transformó en un embrión unicelular y comenzó el sofisticado programa embrionario, de manera idéntica al que se obtiene por la fusión de un óvulo y un espermatozoide.

El resultado final de la clonación es la obtención de individuos (o células) genéticamente idénticos a aquel del cual provino el núcleo de la célula especializada.

1. Organicen grupos de no más de tres alumnos y realicen un informe en el procesador de texto de sus equipos portátiles,a partir de las siguientes consignas:

a. Investiguen cuál fue el primer animal adulto clonado en el ámbito mundial y cuándo sucedió esto. Discutan acerca de la eficiencia del proceso, teniendo en cuenta la cantidad de cigotos obtenidos, hembras a las que fueron transferidos y embriones nacidos.
b. Busquen información acerca de cuándo fue clonado el primer animal en la Argentina.
c. Discutan acerca de la importancia de poder clonar animales. ¿Cuáles creen que son las ventajas y las desventajas de este proceso?
d. Conversen sobre las implicancias éticas de la clonación en animales y en humanos. Hagan un listado de pros y contras con argumentos válidos. Debatan en clase los argumentos propuestos por los diferentes grupos.

Webgrafía orientativa

La clonación en animales y seres humanos

Clonación animal: mitos y realidades

Les recomendamos profundizar la búsqueda recurriendo a otras fuentes de información adicional.

Actividad 2: Animales transgénicos

Un animal transgénico es un animal genéticamente modificado, es decir que tiene un gen o grupo de genes que no le pertenecen. El genoma de los animales se puede modificar de dos maneras:

• Insertando genes de la misma especie o de una especie diferente (por ejemplo, para que una vaca produzca en su leche la hormona de crecimiento humana).
• Alterando ciertos genes presentes en el animal de manera que esta modificación se transmita a la descendencia. En general esta estrategia se emplea para conocer la función de ese gen.

El primer animal transgénico desarrollado fue un ratón, en 1982. Este ratón producía la hormona de crecimiento de la rata, obteniéndose como resultado un ratón de mayor tamaño que el ratón promedio. Incluso se obtuvieron también ratones transgénicos «gigantes» cuando el transgen introducido era el gen humano que codifica para la hormona de crecimiento.

1. Organicen grupos de no más de cinco alumnos y realicen un informe en el procesador de texto de sus equipos portátiles, teniendo en cuenta las siguientes consignas:

a. Investiguen acerca de la producción de animales transgénicos en la Argentina. ¿Con qué objetivo se los desarrolló, es decir, cuál es la característica que además de hacerlos transgénicos hace que sean importantes?
b. Busquen información acerca de fármacos (medicamentos) producidos en animales transgénicos. Describan al menos ocho de los fármacos que hayan encontrado, teniendo en cuenta qué animal se utiliza, en qué tratamientos se usa dicho fármaco y qué diferencias hay entre el proceso actual y el proceso sin uso de animales transgénicos. Para una mejor interpretación de los datos, realicen un cuadro comparativo entre los distintos fármacos investigados.
c. Discutan el concepto de «granja farmacológica» (molecular pharming). ¿En qué fluidos corporales se puede obtener la proteína de interés? ¿Por qué se utiliza principalmente la leche del animal?

Webgrafía orientativa

Animales transgénicos: breve reseña

Animales Modificados Genéticamente. La herramienta del futuro

Les recomendamos profundizar la búsqueda recurriendo a otras fuentes de información adicional.

Actividad 3: Ciencia y ciencia ficción

1. Divídanse en grupos de cuatro o cinco alumnos, y busquen dos películas cuyo argumento esté relacionado con la clonación (por ejemplo, pueden buscar la información en Internet Movie Database).

a. Conversen acerca del rol de la clonación en las películas elegidas. ¿Cuál es la reacción de la sociedad hacia la clonación? ¿Creen que lo planteado es posible? ¿Por qué?
b. Expongan los resultados elaborando un breve informe (no más de dos páginas) en el procesador de texto de sus equipos portátiles, y discutan en clase las películas que eligieron justificando su elección.

Actividad de cierre. Un poco y un poco

1. Formen grupos de cinco alumnos y respondan a partir de los aprendido en esta secuencia:

a. ¿En qué difiere un animal clonado de uno transgénico?
b. ¿Hay animales transgénicos clonados? Citen ejemplos. ¿Por qué creen que es útil clonar un animal transgénico?
c. ¿Los animales transgénicos solo se utilizan para producir fármacos? ¿Qué otros usos tienen? Describan en qué consisten.

2. Busquen imágenes e información acerca de animales clonados o transgénicos desarrollados en la Argentina.

3. Con sus equipos portátiles, elaboren una presentación de diapositivas con la información obtenida. Expongan las presentaciones elaboradas en clase y debatan acerca de lo expuesto.

Webgrafía recomendada

Información sobre la clonación

Los organismos genéticamente modificados o transgénicos

Organismos genéticamente modificados

Aplicaciones de los animales transgénicos

Biotecnología moderna en animales