La Biotecnología

agraria, animal y

vegetalPresentado por:Badillo, FélixChen, YulianaDominguez, EilynFernández, AngielSoriano, Edgar

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La Biotecnología

es la tecnología basada en la biología, especialmente usada en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, medio ambiente y medicina. Se desarrolla en un enfoque multidisciplinario que involucra varias disciplinas y ciencias como biología, bioquímica, genética, virología, agronomía, ingeniería, física, química, medicina y veterinaria entre otras. Tiene gran repercusión en la farmacia, la medicina, la microbiología, la ciencia de los alimentos, la minería y la agricultura entre otros campos.

BIOTECNOLOGÍAAGRARIA

Por: Eilyn Domínguez

BIOTECNOLOGIA AGRARIA

• La biotecnología agraria, clave para aumentar la producción de alimentos:

• Reduce la necesidad de cultivar más superficie, lo que ayuda a conservar la biodiversidad. El maíz es el único cultivo modificado genéticamente que se permite cultivar

en la UE.

La Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO) asegura que para atender a la demanda de alimentos para esta población creciente será necesario incrementar la producción de alimentos en un 70% y la capacidad de aumentar la superficie agraria mundial únicamente será de un 5%. La biotecnología agraria juega, por tanto, un papel clave en el aumento de la productividad, reduciendo la necesidad de poner en cultivo más superficie y ayudando a conservar la biodiversidad, asegura Antama. Los cultivos modificados genéticamente optimizan la necesidad de aplicación de tratamientos fitosanitarios, reduciendo de manera clara la utilización de productos químicos y el número de tratamientos a dar.

APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGIA AGRARIA:

Resistencia a herbicidas: Resistencia a plagas y a enfermedades:

Mejora de las propiedades nutritivas y organolépticas.

Resistencia a estrés abiótico.

BENEFICIOS

La mayor parte de los beneficios de las cosechas generadas a través de esta ciencia han sido ambientales. De 1996 a la fecha, este tipo de cosechas ha reducido el uso de químicos agrícolas, incluyendo insecticidas y herbicidas. Numerosas variedades, casi listas para el mercado, también ayudarán a reducir el uso de fertilizantes. Otros productos podrían incrementar la productividad agrícola al lograr que las plantas sean más resistentes a enfermedades, cambios de temperatura, e incluso sequías.

RIESGOSSin embargo, la introducción al mercado de variedades transgénicas no ha sido recibida sin controversia. Algunos críticos han sugerido que la modificación del ADN recombinado podría hacer que los alimentos ya no sean aptos para el consumo humano, pero la mayor parte de la preocupación ha girado en torno a los efectos de la biotecnología sobre el medio ambiente. Por ejemplo, los ambientalistas han dicho que estas nuevas variedades podrían dañar la biodiversidad al matar a insectos beneficiosos y a otros organismos vivientes, o al convertirse en hierbas invasoras. Estos argumentos han sido usados como justificación para incrementar la regulación de la biotecnología en Estados Unidos y en el extranjero.

BIOTECNOLOGÍA ANIMAL

Por:• Yuliana Chen•Angiel Fernández

La Biotecnología Animal consiste en el conjunto de tecnologías que exploran el potencial de las células animales mediante la alteración selectiva y programada con el objetivo de obtener una mejor respuesta en todos los niveles de rendimiento.

¿Cual es el objetivo de realizar Biotecnología animal?

A. Se pueden generar animales modificados (animales transgénicos”) para muchos propósitos, que sirvan de modelos a enfermedades humanas o introducir nuevoscaracteres a animales importantes en producción como vacaso peces.B. Métodos genéticos como selección asistida por marcadores(MAS) ayuda a identificar zonas en el cromosoma con caracteres importantes como crecimientoC. Los genes se pueden transferir a través de especies,Familias e incluso reinos como resultado de tecnología del DNArecombinanteD. Los principales objetivos de la biotecnología animal son razas que sean más nutritivas y animales económicamente másproductivos, incrementen el crecimiento y desarrollo, así comoanticuerpos y producción de vacunas

Microinyección1. La inyección del gen de interés en un huevo fertilizado de un animal donador2. El gen debe ser insertado antes que la primera división celular de tal modo que todas las células del animal contienen el gen

Métodos de transferencia de genes en animales

Animales fundadores, que son los animales que tienen el nuevo gen en las células germinales (reproductivas) se cruzan para establecer nuevas líneas genéticas con las características de interés

Se ha desarrollado la Microscopía diferencial de interferencia de manera que el núcleo de los huevos son visibles para insertar en las madres lo antes posible

Transferencia génica de célula madre embrionaria

Células madre embrionarias “Embryonic stem (ES) cells” se usan para promover reemplazamiento génico dirigido (recombinación homóloga) de manera que el gen se inserta en el cromosoma adecuado

Mutagénesis dirigida en ratón

a. Inserción de DNA en un lugar específico del cromosomab. Genes se pueden también inactivar (llamado KO)

Animales transgénicos y sus aplicaciones

RATAS

VACAS

Cerdos Ovejas

Cabras

AVES

Propagación animalInseminación artificialPermite animales de interés genético ser cruzados más eficientemente, permitiendo el esperma diluido de un toro ser inseminado entre 500 y 1000 vacasUsado en ternero para incrementar la frecuencia de caracteres de interésHa incrementado la diversidad genética de animales en extinción entre zoológicos

Clones animales

Clonación de germoplamas vivos (lifestocks) ha sido común durante los últimos 20 añosLas células se pueden separar después de fertilizar (entre 8 y 19 células), y los embriones se pueden desarrollar como gemelos. Esto se ha intentado en humanos pero producen embriones defectivos y no se implantaron

Métodos de transferencia nuclear incrementa el número de descendientes de una hembra a

cientos o milesCLONACION DE DOLLY

Se realizó en 1996 en el instituto Roslyn en Escocia y fue la primera vez que un animal fue clonado usando células somáticas

DOLLY CLONACIÓN DE RATONES

Animales modificados genéticamente y clonados posteriormente pueden producir grandes cantidades de proteínas terapéuticas humanas en la lecheRatones se clonaron en 1998 usando una inyección de núcleo en óvulos enucleados, y se han clonado cabras, conejos y gatos

BIOTECNOLOGÍAVEGETAL

Por:• Edgar Soriano•Félix Badillo

Es conjunto de técnicas, de cualquier tipo, empleadas sobre vegetales como organismos enteros o sobre alguna de sus partes (moléculas, tallos, orgánulos, hojas…)Objetivos: •mejorar las especies,•obtener nuevos productos,•obtener de una especie productos minoritarios útiles para la industria.

BIOTECNOLOGÍA VEGETAL

Biotecnología Vegetal Clásica• Biotecnología Vegetal Clásica (La Mejora Vegetal)

1. Origen: Se inicia con el desarrollo de la agricultura, domesticación de especies salvajes.

2. Concepto: consiste en la introducción consciente de diversidad genética en las poblaciones.

3. Los objetivos que persigue la mejora vegetal es aumentar el rendimiento de la planta, mejorar su calidad nutritiva y tecnológica.

4. Las técnicas: Las que se utiliza podemos mencionar: Selección: Cruzamiento artificial Mutación cromosómica

• 5. Resultados: Las plantas mejoradas son un éxito en cuanto a su rendimiento y productividad, ya que por ejemplo se han llegado a obtener tomates 50 veces más pesados que los silvestres.

Problemas y Controversias• 1. Contaminación genética por polinización cruzada: La

cuestión clave no es si hay transferencia horizontal de genes, sino si el producto de esa polinización cruzada presenta algún peligro.

• 2. Salto de barreras evolutivas y erosión genética: la erosión genética, la germinación de nuevas especies por polinización cruzada que acaben haciendo desaparecer cultivos tradicionales y ecológicos

3. Transgénicos como solución al hambre del mundo: Desde antes que aparecieran los primeros productos, se habían creado grandes expectativas en la nueva Biotecnología como herramienta clave en el suministro de alimentos. El estado de la biotecnología varía mucho de unos países a otros.

4. Prohibiciones de alimentos biotecnológicos: La legalidad de los OGM en el territorio europeo es un terreno con algunas contradicciones internas. Por ejemplo, el maíz MON810 está vetado en seis países, Alemania, Austria, Francia…, mientras Polonia tiene prohibido el cultivo de transgénicos.

La biotecnología moderna se apoya básicamente en la puesta en práctica de la ingeniería genética, consistente en introducir información genética nueva en un organismo para dotarlo de capacidades que no poseía para su posterior reproducción obteniendo individuos modificaciones y dotados para ese uso o función. Las técnicas principales de esta ingeniería genética son Secuenciación de ADN, ADN recombinante, Reacción en cadena de la polimerasa.

Biotecnología vegetal moderna

Aplicaciones de la Biotecnología vegetal

1 Control de enfermedades Cultivo in vitro: por el que se puede proteger a especies cercanas a través de cruzamientos convencionales y por retrocruzamiento me quedo sólo con el gen deseado

Obteniendo resistencia a las bacterias: se introducen nos genes que produzcan enzimas que maten a la bacteria. También lo podemos conseguir haciendo a la planta insensible a la toxina bacteriana.

2- Tolerancia a estreses abióticosLas plantas son sometidas frecuentemente a estreses debido a condiciones desfavorables en el ambiente físico o químico con las que intentan sobrevivir mediante diferentes respuestas. Sin embargo, nosotros podemos favorecer esa tolerancia gracias a la biotecnología:

•haciendo que produzcan más solutos compatibles beneficiosos para la planta•mediante la sobreexpresión de proteínas LEA que generan más resistencia,•controlando la bomba de NA+/H+ intentando reducir el incremento del Na+ que es el que provoca el estrés•cambiando las propiedades de las membranas (las más resistentes son las que tienen mayor composición de grasos insaturados con dobles enlaces) para que toleren mejor las bajas temperaturas•Expresando genes que codifiquen proteínas que actúan como anticongelantes (gen de la AFP)

3- Fitorremediación

Gracias a la capacidad de las plantas de absorción de sustancias tanto esenciales como no esenciales, podemos llevar a cabo la fitorremediación, que consiste en el uso de plantas para degradar, asimilar, metabolizar o desintoxicar metales pesados, compuestos orgánicos y radiactivos de ambientes contaminados por Cr, Cu, Fe, Ni, Zn, Pb, combustibles, armas químicas, pesticidas y herbicidas, solventes orgánicos...

4- Producción de compuestos de interés industrial

Por ejemplo, de los hidratos de carbono obtenemos celulosa, almidón, azúcares que utilizamos para papel, textiles, cartón, fármacos, pinturas, plásticos, cosméticos, biocombustibles...

5- Producción de metabolitos secundariosPor ejemplo el tomate con más aroma (debido al s-linalol), la menta con más aroma y gusto (supresión de la expresión del enzima mentofurano sintetasa), aumento de provitamina A en arroz que solucionaría la ceguera, xeroftalmia y muerte de millones de personas.