La biotecnologia i el seu paper en la vida animal

BiotecnologiaÉs el procés d'utilitzar sistemes vius per crear nous organismes o modificar-ne els existents. Aquest procés utilitza el sistema d'organismes com una mena de plantilla per crear nous productes o per modificar productes i tecnologies existents. La biotecnologia s'utilitza en diversos camps com ara la farmacèutica, l'agricultura i diversos camps biològics. Una de les aplicacions més comunes de la biotecnologia és la creació d'organismes modificats genèticament o OMG per abreujar-se.  

En genètica, la biotecnologia s'utilitza per manipular l'ADN de plantes i animals per produir resultats diferents. Això condueix a noves formes de l'espècie que s'està manipulant, com ara un cultiu que es modifica per ser resistent als herbicides i la planta original que no ho és. Una de les maneres en què la biotecnologia s'utilitza per fer-ho és substituint certes seqüències de gens en l'ADN d'un organisme, o fent que determinats gens s'expressin més o deprimits. Per exemple, un gen per fer la tija d'una planta pot ser expressiu, que es torna més actiu de manera que la planta modificada farà créixer una tija més gruixuda.  

Aquest mateix procés també s'utilitza per fer que els organismes siguin resistents a diferents malalties. La modificació dels gens podria canviar l'expressió gènica perquè l'organisme construeixi una defensa natural i sigui resistent a una malaltia. O la malaltia no pot infectar l'organisme en primer lloc. La modificació gènica s'utilitza habitualment a les plantes, però també s'està començant a utilitzar més en animals. Segons l'Organització de la Indústria de la Biotecnologia, "Biotecnologia moderna ofereix productes i tecnologies innovadores per combatre malalties debilitants i rares". 

La possibilitat d'una nova vida i el seu impacte en l'agricultura 

Tot i que aquest ús de la biotecnologia no crea una nova espècie d'organisme, la procreació de la població pot donar lloc a una nova variació d'espècies al llarg del temps. Aquesta creació d'una altra variació pot trigar generacions depenent del tipus de condicions i entorn a què estigui exposada la població. 

Les espècies animals que es mantenen a les granges estan estretament controlades i regulades, i es mantenen en condicions estables. Aquesta regulació podria accelerar el temps que triga la nova espècie modificada a dominar la població.   

En conseqüència, els animals que es mantenen a les granges tenen una taxa més alta d'interaccions intraespecífiques. L'espècie només pot interactuar amb altres membres de la seva espècie perquè la possibilitat d'una malaltia infecciosa emergent (EID) és més alt. La malaltia a la qual es modifica un organisme per resistir pot apoderar-se de la resta de la població, augmentant les possibilitats d'èxit de la procreació i un posterior transport de la modificació. Això significa que l'espècie modificada es tornarà resistent a la malaltia, creant així un producte de més qualitat.   

Sistemes de control de malalties en espècies animals 

La biotecnologia en si no sempre és suficient per controlar les malalties dels animals. Ocasionalment, s'han d'establir altres sistemes per facilitar les modificacions. Els sistemes de control de malalties juntament amb la modificació gènica poden augmentar l'eficàcia global de la resistència de l'espècie a les malalties.  

Els diferents sistemes de control de malalties inclouen accions preventives, normalment aquesta és la primera línia de defensa. Amb accions preventives, l'objectiu és aturar el problema abans que comenci com els dics que s'utilitzen en el control d'inundacions. Una altra forma de sistemes de control és control de vectors d'artròpodes. Moltes malalties són causades per diverses plagues i insectes que actuen com a transmissors d'una malaltia; però, aquestes espècies també es poden modificar perquè ja no transmetin la malaltia.  estudis recents fet en interaccions amb la vida salvatge han demostrat que "el 80% dels patògens animals rellevants presents als Estats Units d'Amèrica tenen un component potencial de vida salvatge". Per tant, controlar com la vida salvatge transmet la malaltia pot reduir la malaltia en els animals de granja. 

Altres formes comunes de sistemes de control inclouen control de l'hoste i la població, que es fa principalment eliminant els membres de la població infectada o separant els membres de la població que han estat modificats. Si els membres que han estat modificats són eliminats, poden tenir més possibilitats de procrear amb altres individus modificats de la població. Amb el temps, això donarà lloc a una nova versió de l'espècie resistent a les malalties.  

Vacunació i la teràpia gènica també són formes habituals d'un sistema de control. A mesura que més d'una espècie es vacuna amb una forma atenuada de virus, l'espècie crea immunitat. A més, si es manipulen els gens d'un organisme, l'organisme pot tornar-se resistent a aquesta malaltia. Aquest control es pot utilitzar amb el control de l'hoste i la població per augmentar encara més la resistència de la població a una malaltia. 

Totes aquestes pràctiques s'utilitzen en l'agricultura i la producció d'aliments amb sistemes biotecnològics. La manipulació d'espècies animals per ser resistents a les malalties encara és una ciència relativament nova, és a dir, la migració d'una espècie per tornar-se completament resistent a les malalties o immune no s'ha investigat ni documentat completament. 

A mesura que aprenem més sobre la manipulació biotècnica i genètica, augmentem la nostra capacitat per cultivar animals més sans, produir aliments més segurs per a la producció i disminuïm la propagació de malalties.  

Creació de resistència a les malalties amb selecció genètica 

Els membres d'una població que mostren una capacitat natural per resistir una malaltia poden ser-ho criat selectivament així que més membres de l'espècie també poden exhibir aquests trets. Això, al seu torn, es pot utilitzar amb la matança perquè aquests membres no estiguin exposats contínuament a altres factors i puguin produir descendència més fàcilment. Aquest tipus de selecció genètica es basa en que la resistència forma part de la composició genètica de l'animal.  

Si l'animal està exposat a un virus i crea immunitat a través del seu sistema immunitari, hi ha la possibilitat que aquesta resistència no es transmeti. Això es deu a l'aleatorització normal dels gens durant la procreació. En Investigació d'Eenennaam i Pohlmeier, afirmen: "A través de la selecció genètica, els productors de bestiar poden seleccionar determinades variacions genètiques que s'han associat amb la resistència a les malalties". 

Creació de resistència a les malalties amb modificació genètica 

Els membres d'una població poden ser inoculats amb una seqüència gènica específica que resulta en una resistència a una malaltia específica. La seqüència gènica substitueix una seqüència gènica específica en l'individu o fa que una seqüència específica s'activi o desactivi. 

Alguns proves que s'han fet inclouen la resistència a la mastitis en vaques. Les vaques s'inoculen amb el gen de la lisostafina, que provoca l'activació d'una seqüència gènica i augmenta la resistència a la mastitis a la vaca. Aquest és un exemple de sobreexpressió transgènica, és a dir, es pot donar a tota l'espècie, ja que la seqüència gènica s'uneix a una part de l'ADN que és la mateixa per a l'espècie. L'ADN de diferents membres de la mateixa espècie variarà lleugerament, per la qual cosa és important saber que el gen de la lisostafina funcionarà per a tota l'espècie i no només per a un membre.  

Altres proves inclouen la supressió dels patògens de la infecció en diverses espècies. En aquest cas, l'espècie serà inoculada amb una seqüència de virus ARN. Aquesta seqüència s'inserirà a l'ARN dels animals. Quan aquest ARN es transcriu per crear determinades proteïnes, ara s'expressarà el nou gen que es va inserir.  

Impacte de la biotecnologia en l'agricultura moderna 

Tot i que l'acte de manipular animals per obtenir els resultats que volem i el control de malalties no són nous per a nosaltres, la ciència darrere de com ho fem ha avançat dràsticament. Amb el nostre coneixement de com funciona la genètica, la nostra capacitat de manipular gens per produir nous resultats i amb la nostra comprensió de les malalties, podem assolir nous nivells d'agricultura i producció d'aliments. 

L'ús d'una combinació de sistemes de control de malalties i biotecnologia per modificar espècies d'animals a temps pot donar lloc a una nova versió que sigui resistent o fins i tot immune a una determinada malaltia. A mesura que els membres d'una població resistent a les malalties procreen, la seva descendència també tindrà els gens resistents a les malalties al seu ADN.  

Els animals que són resistents a les malalties viuran una vida més sana i millor, no hauran de rebre vacunacions per a determinades malalties i produiran productes de millor qualitat per al consum. Pel que fa a l'anàlisi cost-benefici, ser resistent a les malalties és molt beneficiós, ja que es destinaran menys diners al manteniment dels animals i els productes d'aquests animals seran de millor qualitat. Els animals resistents a les malalties també aturaran la transmissió de malalties transmeses pels aliments entre animals i humans.