que es la biotecnología (1) (1)

1

Agustín Rodriguez Cifuentes, Pedro Izuel, Ignacio Périco

2


¿ Que es la Biotecnología?

La palabra "biotecnología" es el resultado de la unión de otras dos: "biología" y "tecnología". Y es

que la biotecnología es exactamente eso: tecnología biológica. Si te paras a pensarlo, los seres

vivos pueden ser considerados maquinarias biológicas. Utilizamos maquinaria biológica en forma

de moléculas para movernos, obtener energía de lo que comemos, respirar, pensar... Pero, ¿y si

pudiéramos utilizar esa maquinaria para resolver problemas de nuestra vida cotidiana?.

La biotecnología consiste precisamente en la utilización de la maquinaria biológica de otros seres

vivos de forma que resulte en un beneficio para el ser humano, ya sea porque se obtiene un

producto valioso o porque se mejora un procedimiento industrial. Mediante la biotecnología, los

científicos buscan formas de aprovechar la "tecnología biológica" de los seres vivos para generar

alimentos más saludables, mejores medicamentos, materiales más resistentes o menos

contaminantes, cultivos más productivos, fuentes de energía renovables e incluso sistemas para

eliminar la contaminación.

Tipos de biotecnología

Biotecnología roja

Se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Algunos

ejemplos son el diseño de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de

vacunas y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias

regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a

través de la terapia génica.

Biotecnología blanca

Conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos

industriales. Un ejemplo de ello es el diseño de microorganismos para producir un

producto químico o el uso de enzimas como catalizadores industriales, ya sea para

producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos

peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas). También se aplica a los usos

3


de la biotecnología en la industria textil, en la creación de nuevos materiales, como plásticos

biodegradables y en la producción de biocombustibles. Su principal objetivo es la creación de

productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos deshechos

durante su producción. La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los

procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.

Biotecnología verde

Es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Un ejemplo

de ello es el diseño de plantas transgénicas capaces de crecer

en condiciones ambientales desfavorables o plantas

resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la

biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el

medio ambiente que los métodos tradicionales de la

agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniería

genética en plantas para expresar plaguicidas, con lo que se

elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos,

como es el caso del maíz Bt. Si los productos de la

biotecnología verde como éste son más respetuosos con el

medio ambiente o no, es un tema de debate.

Biotecnología azul

También llamada biotecnología marina, es un término

utilizado para describir las aplicaciones de la

biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aún

en una fase temprana de desarrollo sus aplicaciones

son prometedoras para la acuicultura, cuidados

sanitarios, cosmética y productos alimentarios.

4


ventajasDesventaja

sExisten 2 tipos de desventajas, las perjudiciales para la salud y la perjudiciales para el medio ambiente

Aumento el rendimiento y la Resistencia del producto en cuestion , ya sea un vegetal, un farmacéutico , etc

polinización cruzada: el polen de los cultivos genéticamente modificados (GM) se difunde a cultivos no GM en campos cercanos, por lo que pueden dispersarse ciertas características como resistencia a los herbicidas de plantas GM a aquellas que no son GM. Esto que podría dar lugar, por ejemplo, al desarrollo de maleza más agresiva o de parientes silvestres con mayor resistencia a las enfermedades o a los estreses abióticos, trastornando el equilibrio del ecosistema.

Reduce la posibilidad de plagas, es decir que es mas resistente a a cualquier tipo de bacteria o plaga. Además pueden generarse plaguisidas específicos para el organismo que se desea eliminar

el abusivo uso de cultivos modificados genéticamente con genes pueden llegar a producir toxinas insecticidas

Puede mejorar la nutrición. Se puede llegar a introducir vitaminas y proteínas adicionales en alimentos así como reducir los alergenos y toxinas naturales.

Posibilidad de perdida de la biodiversidad, por ejemplo, como consecuencia del desplazamiento de cultivos tradicionales por un pequeño número de cultivos modificados genéticamente

Da la posibilidad de que el alimento en cuestión resista condiciones climáticas diferentes o extremas.

Erosion y desgaste de los suelos

Permite el mayor desarrollo del cultivo o alimento en cuestión. Lo que genera que haya mas cantidad del mismo

transferir toxinas de una forma de vida a otra, de crear nuevas toxinas o de transferir compuestos alergénicos de una especie a otra, lo que podría dar lugar a reacciones alérgicas imprevistas

Se puede desarrollar la clase de cultivos que se desaen con gran presicion , teniendo en cuenta

Si no hay un buen control de seguridad , es posible que algunos virus o bacterias perjudiciales escapen de los laboratorios y

5


desde el sabor, color hasta las vitaminas que contenga

se reproduzcan rápidamente. Existen 4 tipos de agentes biológicos : Dependiendo de la infección y de su riesgo los agentes biológicos se clasifican en cuatro grupos:

-Grupo 1: resulta poco probable que cause una enfermedad en el hombre o en alguna especie animal o vegetal.

-Grupo 2: puede causar una enfermedad en el hombre y a los trabajadores que conviven con este, es poco posible que se propague extendidamente y tiene un tratamiento eficaz.

-Grupo 3: puede causar una enfermedad grave en el hombre y causa un serio peligro para los trabajadores, tiene un tratamiento pero existe el riesgo de que se propague en colectividad.

-Grupo 4: causa una enfermedad grave en el hombre y causa un serio peligro a las personas que trabajan con este, tiene muchas posibilidades de que se propague en colectividad y en la mayoría de los casos no existe un tratamiento para evitar su propagación.

6


¿Qué es la clonación?La clonación (copia idéntica de un organismo a partir de su ADN) esta se puede definir como el

proceso por el que se consiguen, de forma asexual, copias idénticas de un organismo, célula o

molécula ya desarrollado.

Se deben tomar en cuenta las siguientes características:

En primer lugar se necesita clonar las células (producto embrionario), ya que no se puede hacer

un órgano o parte del "clon" si no se cuenta con las células que forman a dicho cuerpo.

Ser parte de un organismo ya "desarrollado", porque la clonación responde a un interés por

obtener copias de un determinado organismo, y sólo cuando es adulto se pueden conocer sus

características.

Por otro lado, se trata de crearlo de forma asexual. La reproducción sexual no permite obtener

copias idénticas, ya que este tipo de reproducción por su misma naturaleza genera diversidad

múltiple.

Clonación celular

Clonar una célula consiste en formar un grupo de ellas a partir de una sola. En el caso de

organismos unicelulares como bacterias y levaduras, este proceso es muy sencillo, y sólo

requiere la inoculación de los productos adecuados.

Sin embargo, en el caso de cultivos de células en organismos multicelulares, la clonación de las

células es una tarea difícil, ya que estas células necesitan unas condiciones del medio muy

específicas.

Una técnica útil de cultivo de tejidos utilizada para clonar distintos linajes de células es el uso de

aros de clonación (cilindros).

De acuerdo con esta técnica, una agrupación de células unicelulares que han sido expuestas a un

agente mutagénico o a un medicamento utilizado para propiciar la selección se ponen en una

7


alta dilución para crear colonias aisladas; cada una proviniendo de una sola célula

potencialmente y clónicamente diferenciada.

En una primera etapa de crecimiento, cuando las colonias tienen sólo unas pocas células; se

sumergen aros estériles de poliestireno en grasa, y se ponen sobre una colonia individual junto

con una pequeña cantidad de tripsina.

Las células que se clonan, se recolectan dentro del aro y se llevan a un nuevo contenedor para

que continúe su crecimiento en forma natural.

Clonación de organismos de forma natural

La clonación de un organismo es crear un nuevo organismo con la misma información genética

proveniente de una célula existente. Es un método de reproducción asexual, donde la

fertilización no ocurre. En términos generales, sólo hay un progenitor involucrado. Esta forma de

reproducción es muy común en organismos como las amebas y otros seres unicelulares, aunque

la mayoría de las plantas y hongos también se reproducen asexualmente.

También se incluye la obtención de gemelos idénticos de manera natural. Se considera como

una alteración espontánea durante el desarrollo embrionario, ignorándose su causa, aunque

existe una correlación familiar estadísticamente significativa.

8


Acerca de la clonación…

Argentina, el primer país en el mundo que logró clonar guepardos

La experiencia permitiría avanzar en la clonación de otras especies locales que están en peligro de extinción, como el yaguareté.

BUENOS AIRES.- La Argentina logró clonar ejemplares de guepardos (chitas) por primera

vez en el mundo, en el marco de un programa de investigación de la Facultad de

Agronomía de la UBA (FAUBA) orientado

a proteger animales que están en peligro

de extinción. Si bien hasta ahora los

resultados sólo se alcanzaron con

embriones in vitro (en el laboratorio), la

experiencia serviría para avanzar en la

reproducción de otras especies de felinos

que también corren riesgos en el país,

como el yaguareté.

9


10


La clonación de chitas fue realizada por el Laboratorio de Biotecnología Animal (LABA) de

la FAUBA, dirigido por Daniel Salamone, destaca Clarin.com. Este equipo de

investigación también logró obtener, en 2003, los primeros bovinos transgénicos de

América latina, capaces de generar hormonas de crecimiento humano e insulina en su

leche; y en 2010 clonaron los primeros caballos de la región.

“Producimos embriones de chitas en el laboratorio utilizando el material genético de

óvulos de gatos que fueron castrados por clínicas veterinarias y en campañas de

esterilización municipales, y que de otro modo se hubieran descartado; y células

obtenidas a partir de la piel de chita, proporcionadas por el Zoológico de Buenos Aires”,

dijo Salamone.

Al respecto, advirtió que el LABA mantiene un convenio de colaboración con el Zoológico

que sólo implica pruebas de laboratorio y no nacimientos. Es decir, los embriones se

desarrollan apenas siete días in vitro, durante los cuales se realizan estudios de clonación

y reproducción asistida, que a la vez también podrían servir para generar células madre

utilizadas en medicina regenerativa de animales.

El trabajo de clonación del chita formó parte de la tesis doctoral de Lucía Moro, bajo la

dirección de Salamone. La investigación se publicó en la edición de marzo de la

prestigiosa revista Reproduction. Ambos investigadores habían publicado en 2014 otro

estudio que sirvió de base para la clonación de esta especie y de leopardos, cuando se

abocaron a la producción de embriones de fecundación y testearon la viabilidad del banco

de semen del Zoológico de Buenos Aires.

11


GLOSARIO

Biotecnología: La biotecnología se refiere a toda aplicación tecnológica que utilice

sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o modificación

de productos o procesos para usos específicos

Embriones: Aquello que constituye el origen de una cosa antes de crearse o constituirse

o que está en su fase inicial y todavía no tiene las características que lo conformarán

definitivamente.

Animales Transgénicos: Los animales transgénicos son animales que han sido

modificados genéticamente, añadiendo genes foráneos de manera deliberada, para

cambiar alguna característica del animal, sea para añadirle alguna funcionalidad o para

bloquear la expresión de algún gen.

Medicina regenerativa: La medicina regenerativa es un campo emergente e

interdisciplinario que tiene como objetivo la reposición o regeneración de células de

tejidos u órganos dañados estructural y funcionalmente.

Celula Madre: Célula del embrión o de ciertos tejidos del adulto que es capaz de dividirse

indefinidamente y generar, en cada división, dos células idénticas a ella y, también,

producir nuevos linajes celulares especializados.

12


13


CLARIN

La biotecnología, la clave para seguir aumentando los rindes de los cultivosAgricultura. Lo aseveró Rob Saik, Ceo de Agri-trend (Canadá). Pero advirtió que se debe mejorar la comunicación para trasmitir los beneficios que trae esta tecnología.

La población mundial en la actualidad alcanza a más de 7 mil millones de personas pero se espera que para el 2050 aumente a 9.000 millones. Por lo que en el futuro será crucial seguir incrementando los niveles de producción para alimentar a la población. Pero el interrogante que surge

14


ante este gran augees si la agricultura será capaz de alimentar a toda la población.

Esta pregunta trató de responder Rob Saik, Ceo de Agri-Trend (Canadá) quien basó su preeocupación actual por saber si nos van permitir alimentar a esta cantidad de personas y no si es posible hacerlo.

“La mayor amenaza en los próximos años será la no ciencia”, sintetizó. Y agregó: “La agricultura necesita tecnología. Ya no se puede producir como en los años 60. Es primordial la seguridad alimentaria”, haciendo alusión a la gran importancia que tiene la biotecnología para incrementar los niveles de producción.

En este sentido, hizo referencia a que la paranoia alimentaria se da sobre todo en el primer mundo porque aseguran que los productores hacen los cultivos baratos.

“El aumento del alimento orgánico es de 300% con respecto a los OGM (Organismos genéticamente modificados). El activismo y el elitismo lastiman a los que menos tienen”, informó. En esta línea, afirmó que en 2013 murieron 3 millones de personas de hambre en todo el mundo. “Por consumir alimentos modificados no murió nadie”.

En esta línea, Saik hizo hincapié en la utilización de los fertilizantes, pesticidas y a la investigación genética, ya que todos contribuyen al propio desarrollo físico.

“La conclusión de 130 proyectos que abarcan más de 25 años e involucran a más de 500 grupos de investigación indpendientes es que la biotecnología y en especial, los OGM no constituyen un riesgo mayor que el mejoramiento convencional”, describió en el reciente Congreso de Aapresid.

15


Rob Saik es CEO de Agri-Trend, Canadá.

Para ejemplificar aún mejor la importancia de la biotecnología, Saik explicó cómo aumentaron los rendimientos y bajó el uso de agroquímicos en varios cultivos.

En concreto, la canola, en Canadá, redujo un 53% el uso de herbicidas, un 66% la erosión del suelo y un 37% el impacto ambiental y aumentó al doble el rinde.

Otro caso exitoso fue en las berenjenas en India. Hubo una importante reducción en el uso de insecticidas y aumenté el rinde de 30 a 116% desde el 2007 a la actualidad.

Además, hizo referencia al cultivo de maíz. En Ontario, Canadá, el rinde del cultivo se incrementó en un 60% en los últimos años y bajó el uso de insecticidas. En Estados Unidos, agregó, este año hubo un récord en la producción obteniendo 30 toneladas por hectárea. En Brasil, el rinde del cereal subió un 400%.

Sin embargo, a pesar de estos beneficios, uno de los errores que está cometiendo el sector, es la mala comunicación que se da a la comunidad en general.

Por eso, Para Saik la estrategia debe enfocarse en otorgar mayor presupuesto a la ciencia, tecnología y comunicación para poder comunicar mejor sobre todo en las escuelas, en la cual en los establecimientos

16


educativos la enseñanza es anti-agricultura. “De lo contrario, vamos a perder la batalla”, concluyó.

Por ende, Saik indicó que se está recolctando dinero para realizar una película sobre los beneficios de los OGM bajo la consigna “: “Know GMO: Conozcamos los transgénicos, no los rechacemos”.

OGM: Un organismo genéticamente modificado es un ser vivo cuyo material genético ha sido alterado usando técnicas de ingeniería genética. Actualmente los OGM incluyen bacterias, levaduras, algas, plantas, peces, reptiles y mamíferos.

COMENTARIO:Las tácticas realizadas por los científicos para la producción de alimentos transgénicos podría ser la solución a un futuro con menos hambre, si no se aumenta la producción miles de miles de personas podrían sufrir hambre e incluso morir.

PCRLa reacción en cadena de la polimerasa, conocida como PCR por sus siglas en inglés (polymerase chain reaction), es una técnica de biología molecular desarrollada en 1986 por Kary Mullis,1 .Su objetivo es obtener un gran número de copias de un fragmento de ADN particular, partiendo de un mínimo; en teoría basta partir de una única copia de ese fragmento original, o molde.Esta técnica sirve para amplificar un fragmento de ADN; su utilidad es que tras la amplificación resulta mucho más fácil identificar con una muy alta probabilidad, virus o bacterias causantes de una enfermedad, identificar personas (cadáveres) o hacer investigación científica sobre el ADN amplificado. Estos usos derivados de la amplificación han hecho que se convierta en una técnica muy extendida, sobre todo en el ámbito de la investigación forense, con el consiguiente abaratamiento del equipo necesario para llevar a cabo dicha técnica.

17


TIPOS DE PCR

PCR anidada

Técnica muy sensible de PCR en la que el producto de una amplificación es utilizado como molde para realizar una segunda amplificación con cebadores que se ubican dentro de la primera secuencia amplificada, es decir, cuando tenemos el primer amplicón se pueden unir los cebadores y se hace de nuevo una amplificación dentro del amplicón inicial. Este tipo de PCR tiene la ventaja de brindar alta sensibilidad y especificidad. La especificidad aumenta porque como es amplificación de un amplicón obtenido previamente, los cebadores sólo van a hibridar en un sitio dentro de la molécula y el resultado será una única banda. Así, evitamos posibles hibridaciones inespecíficas de los cebadores. La desventaja de esta técnica es que no nos permite cuantificar la muestra.

18


PCR de extensión solapada (Mutagénesis)

Se introducen cambios de secuencia dentro de fragmentos (clonados) de ADN. Se requieren 2 cebadores (primmers) mutagénicos y otros 2. Se amplifica un fragmento 5' y un fragmento 3' que se solapan portando ambos la mutación. Se usan los productos en otra reacción para producir el ADN mutado de longitud completa

PCR in situ

La PCR in situ consiste en una reacción de PCR en secciones histológicas o células, donde los productos generados pueden visualizarse en el sitio de amplificación. Es realizada sobre preparaciones fijas en un portaobjetos. En la técnica de PCR in situ se realiza una primera amplificación de ADN blanco y luego detección mediante hibridación in situ convencional con sondas de ADN/ARN. De esta manera pueden detectarse cantidades pequeñísimas de genoma. Esta tecnología es de gran alcance en la capacidad de amplificar específicamente una población de secuencias de menor representación.

PCR múltiple

PCR en la cual se amplifica simultáneamente más de una secuencia. Para ello, se combinan dos o más pares de cebadores en un mismo tubo, junto con el resto de los reactivos de la reacción en cantidades suficientes, para amplificar simultáneamente varios segmentos de ADN. Ventajas: información sobre varios locus en una sola reacción, menor cantidad de molde para el análisis, menor cantidad de reactivos, rápida construcción de bases de datos. Desventajas: para llevarla a cabo adecuadamente y sin errores, se requiere de una cuidadosa optimización del proceso.

PCR con transcriptasa inversa (RT-PCR)

Es una variante de la PCR en la que usamos ARN como molde inicial en vez de ADN, y emplea una transcriptasa inversa (como Tth) para realizar la síntesis de un ADN complementario al ARN (ADNc). De esta forma, el desarrollo inicial de una RT-PCR sería:

19


1.er paso: retrotranscripción a partir del ARN.2º paso: amplificación a partir de la primera hebra de ADNc.3.er paso: PCR estándar.

PCR en tiempo real o P CR cuantitativo (qPCR)

Reacción de PCR cuya principal característica es que permite cuantificar la cantidad de ADN o ARN presente en la muestra original, o para identificar con una muy alta probabilidad, muestras de ADN específicas a partir de su temperatura de fusión (también denominado valor Tm, del inglés melting temperature).

Se puede dividir en las técnicas basadas en fluorocromos no específicos y en las técnicas basadas en sondas específicas.

En las técnicas basadas en fluorocromos el ADN, que ve multiplicada su cantidad con cada ciclo, se une al fluorocromo (generalmente SYBR Green) produciendo fluorescencia que es medida por el termociclador apto para PCR en tiempo real. Permite cuantificar sólo una secuencia por reacción pero tiene la ventaja de utilizar cebadores normales para su realización. Es mucho más económica que la que usa sondas específicas.

Las técnicas basadas en sondas específicas utilizan una sonda unida a dos fluorocromos que hibrida en la zona intermedia entre el cebador directo (forward) y el inverso (reverse); cuando la sonda está intacta, presenta una transferencia energética de fluorescencia por resonancia (FRET). Dicha FRET no se produce cuando la sonda está dañada y los dos fluorocromos están distantes, producto de la actividad 5'-3' exonucleasa de la ADN polimerasa. Esto permite monitorizar el cambio del patrón de fluorescencia y deducir el nivel de amplificación del gen.

La mayoría de estos inconvenientes se han solucionado con la introducción de la PCR realizada en tiempo real (Q-PCR), que elimina cualquier proceso post-PCR puesto que monitoriza la progresión de la amplificación en el momento en que ocurre. A diferencia de la PCR convencional (en punto final), que mide la acumulación del ADN al final de un número predeterminado de ciclos, con Q-PCR esto se hace durante el proceso de amplificación usando fluorescencia, de forma que su aumento es proporcional a la cantidad de ADN formada. El proceso se puede

20


automatizar fácilmente usando un sistema que realice la amplificación (termociclador) y que a su vez sea capaz de leer fluorescencia. Existe una amplia oferta de aparatos en el mercado. La mayoría pueden trabajar con las diversas opciones de marcado fluorescente y son "abiertos", es decir, permiten programar las condiciones de amplificación y lectura de forma que su uso no queda limitado a unos reactivos determinados.

que es la biotecnología (1) (1)

Documents