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ÍNDICE: DEFINICIÓN­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­ ANTECEDENTES HISTORICOS­­­­­­­­­­­­­­­­APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA­­­ BIOTECNOLOGÍA AGRÍCOLA­­­­­­­­­­­­­­­­­­­

METODOS­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­

RESISTENCIA A PLAGAS Y ENFERMEDADES­­­­ OTRAS APLICACIONES­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­

¿POR QUE SE DESARROLLAN NUEVOS PRODUCTOS EN BASE A LA BIOTECNOLOGÍA?­­ RIESGOS­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­­


Definición:

Biotecnología se refiere en general a la aplicación de una amplia gama de técnicas científicas para la modificación y mejora de plantas, animales y micro­organismos de importancia económica. Biotecnología agrícola es la parte de la biotecnología relacionada con las aplicaciones agrícolas. Tomando el término en su mayor amplitud, la biotecnología tradicional ha sido utilizada por miles de años, desde que comenzó la agricultura, para mejorar plantas, animales y micro­organismos.

Si se acepta esta definición, la biotecnología ha estado presente por mucho tiempo. Esto significa que desde hace miles de años, la humanidad ha venido realizando biotecnología, si bien hasta la época moderna, de un modo empírico, sin base científica:

• La domesticación de plantas y animales ya comenzó en el período Neolítico. • Las civilizaciones Sumeria y Babilónica (6000 años a.C.) ya conocían cómo elaborar cerveza. • Los egipcios ya sabían fabricar pan a partir del trigo hacia el 4000 a.C.

• Otros procesos biotecnológicos conocidos de modo empírico desde la antigüedad: Fabricación de queso Cultivo de champiñones Alimentos y bebidas fermentadas: salsa de soja, yogur, etc. Tratamiento de aguas residuales


Antecedentes Históricos:

Si bien el termino biotecnología es relativamente nuevo, los microorganismos han provisto al ser humano con alimentos y bebidas, a través de procesos empíricos desde por lo menos ocho milenios. Es discutible el que se pueda llamar biotecnología a las actividades artesanales de fermentación de granos, frutas y leche que desarrollaron los seres humanos de las culturas antiguas, puesto que desconocían la existencia de los microorganismos y enzimas responsables de las transformaciones; en sentido estricto la implementación de una tecnología implica su sustentación en conocimientos científicos, de lo contrario es meramente una actividad artesanal. Las primeras referencias bibliográficas podrían ser las escrituras en sánscrito de la India (Los Vedas) que describen un producto fermentado similar al yogurt o bien los grabados de una tumba de la quinta dinastía egipcia donde se describe la panificación y la fermentación alcohólica (2400 a.C.). Durante el siglo pasado se consolidaron disciplinas como la microbiología, la bioquímica y la ingeniería química (La primera de Louis Pasteur y otros de la época). A partir de esta etapa el avance de las ciencias biológicas y de la ingeniería fue cada vez más acelerado. A principios de siglo empezaron a elaborarse una gran cantidad de productos por fermentación; destacaron en la industria alimentaria como productos nuevos, entre otros. En resumen, podemos señalar que la biotecnología se inicio como ciencia en la era de Pasteur y como industria a partir de la mitad del siglo XX.


Aplicaciones de la biotecnologia


La biotecnología agrícola

La biotecnología vegetal es una extensión de la tradición de modificar las plantas, con una diferencia muy importante: la biotecnología vegetal permite la transferencia de una mayor variedad de información genética de una manera más precisa y controlada. Al contrario de la manera tradicional de modificar las plantas que incluía el cruce incontrolado de cientos o miles de genes, la biotecnología vegetal permite la transferencia selectiva de un gen o unos pocos genes deseables. Con su mayor precisión, esta técnica permite que los mejoradores puedan desarrollar variedades con caracteres específicos deseables y sin incorporar aquellos que no lo son.

Muchos de estos caracteres desarrollados en las nuevas variedades defienden a las plantas de insectos, enfermedades y malas hierbas que pueden devastar el cultivo.

Otros incorporan mejoras de calidad, tales como frutas y legumbres más sabrosas; ventajas para su procesado; y aumento del valor nutritivo. Estas mejoras en los cultivos pueden contribuir a producir una abundante y saludable oferta de alimentos y proteger nuestro medio ambiente para las futuras generaciones.

En la base de las nuevas biotecnologías desarrolladas están las técnicas de aislamiento de células, tejidos y órganos de plantas y el crecimiento de estos bajo condiciones controladas. Existe un rango considerable de técnicas disponibles que varían ampliamente en sofisticación y en el tiempo necesario para producir resultados útiles. El desarrollo más crucial para la biotecnología fue el descubrimiento de que una secuencia de DNA (gen) insertado en una bacteria induce la producción


de la proteína adecuada. Esto amplió las posibilidades de la recombinación y la transferencia de genes, con implicaciones a largo plazo para la agricultura a través de la manipulación genética de microorganismos, plantas y animales.

Métodos Hoy día, la tecnología re combinatoria del ADN ha alcanzado una etapa en que los científicos pueden tomar ADN que contenga genes específicos de casi cualquier organismo, incluyendo plantas, animales, bacterias o virus, e introducirlo en un cultivo específico. La aplicación de esta tecnología frecuentemente se denomina ingeniería genética. Un organismo que ha sido modificado, o transformado, utilizando las modernas técnicas de intercambio genético es llamado comúnmente un organismo genéticamente modificado. Sin embargo, la descendencia de un cruce tradicional también sería "genéticamente modificada", en relación con el genotipo de las plantas originales. Las plantas genéticamente modificadas utilizando la tecnología re combinatoria de ADN, para introducir genes de la misma, o diferentes especies, también son llamadas plantas transgénicas y el gene transferido, transgene. No todos los GMO´s involucran el uso de diferentes especies, pues la tecnología también puede servir para transmitir genes entre diferentes variedades de la misma especie o para modificar la manifestación de genes de la misma planta, por ejemplo para aumentar la resistencia a enfermedades. La aplicación de la tecnología re combinatoria de ADN para facilitar el intercambio de genes tiene varias ventajas sobre los métodos tradicionales. El intercambio es mucho más preciso, porque se transfiere un solo gene, o máximo unos pocos genes, que han sido identificados como poseedores de características útiles. Se evita así la transmisión de otras características secundarias no deseadas, que deben eliminarse en generaciones siguientes, como sucede con el cruce tradicional. La aplicación de la tecnología re combinatoria también permite el desarrollo más rápido de variedades con características deseables. Además, se conoce cuál es el gene transferido, lo que no sucede con métodos tradicionales, en los que puede desconocerse totalmente la base fundamental del cambio logrado. Por último, la posibilidad de transferir genes de cualquier planta u organismo a una plana escogida, significa que la gama total de capacidades disponibles entre todos los organismos biológicos puede ser transferido o usado en cualquier otro organismo.


Resistencia a plagas y enfermedades

Gracias a la biotecnología ha sido posible obtener cultivos que se auto protegen en base a la síntesis de proteínas u otras sustancias que tienen carácter insecticida. Este tipo de protección aporta una serie de ventajas muy importantes para el agricultor, consumidores y medio ambiente: • Reducción del consumo de insecticidas para el control de plagas. • Protección duradera y efectiva en las fases críticas del cultivo.

• Ahorro de energía en los procesos de fabricación de insecticidas, así como disminución del empleo de envases difícilmente degradables. En consecuencia, hay estimaciones de que en EEUU gracias a esta tecnología hay un ahorro anual de 1 millón de litros de insecticidas (National Center for Food and Agricultural Policy), que además requerirían un importante consumo de recursos naturales para su fabricación, distribución y aplicación • Se aumentan las poblaciones de insectos beneficiosos. • Se respetan las poblaciones de fauna terrestre.

Este tipo de resistencia se basa en la transferencia a plantas de genes codificadores de las proteínas Bt de la bacteria Bacillus thuringiensis, presente en casi todos los suelos del mundo, que confieren resistencia a insectos, en particular contra lepidópteros, coleópteros y dípteros. Hay que señalar que las proteínas Bt no son tóxicas para los otros organismos. La actividad insecticida de esta bacteria se conoce desde hace más de treinta años. La Bt es una exotoxina que produce la destrucción del tracto digestivo de casi todos los insectos ensayados. Este gen formador de una toxina bacteriana con una intensa actividad contra insectos se ha incorporado a multitud de cultivos.

Bacillus thuringiensis


Otras aplicaciones

• En el campo de la horticultura se han obtenido variedades coloreadas imposibles de obtener por cruzamiento o hibridación, como el caso de la rosa de color azul a partir de un gen de petunia y que es el responsable de la síntesis de definiditas (pigmento responsable del color azul). En clavel también se ha conseguido insertar genes que colorean esta planta de color violeta. • También se ha conseguido mejorar la fijación de nitrógeno por parte de las bacterias fijadoras que viven en simbiosis con las leguminosas. Otra línea de trabajo es la transferencia a cereales de los genes de nitrificación de dichas bacterias, aunque es enormemente compleja al estar implicados muchísimos genes. • Producción de plantas transgénicas productoras de vacunas, como tétanos, malaria en plantas de banana, lechuga, mango, etc. • En la industria auxiliar a la agricultura destaca la producción de plásticos biodegradables procedentes de plantas en las que se les ha introducido genes codificadores del poli­b­hidroxibutirato, una sal derivada del butírico. Cuando estos genes se expresan en plantas se sabe que de cada 100 gr de planta se puede obtener 1 gr. de plástico biodegradable.

¿Por qué se desarrollan nuevos productos agrícolas mediante la biotecnología?

Se utilizan los progresos de la biotecnología agrícola para incrementar la productividad de los cultivos, especialmente mediante la reducción de los costos de producción logrados disminuyendo la necesidad de plaguicidas, sobre todo en las zonas templadas. La aplicación de la biotecnología puede mejorar la calidad de vida, creando cepas de mayor rendimiento, o que pueden crecer en ambientes diversos, lograr una rotación mejor para conservar los recursos naturales o plantas más nutritivas, que se conservan mejor cuando están almacenadas o están siendo transportadas. Se consigue así un abastecimiento continuo de alimentos a bajo costo. Se calcula que, para 1999, se cultivaron aproximadamente 40 millones de hectáreas con variedades transgénicas de más de veinte especies vegetales. Las ventajas obtenidas con estos cultivos transgénicos iniciales son: mejor control de insectos y malezas, mayor productividad, y un manejo más flexible de los cultivos. Los beneficiarios son principalmente los granjeros y empresas agrícolas, pero también se benefician los consumidores, con la producción más barata de alimentos. Los beneficios más generales a favor del ambiente y la sociedad, se reflejan en una agricultura más sostenible y mayor seguridad en los alimentos, gracias al uso reducido de pesticidas.


Riesgos de la Biotecnología Agrícola

Al evaluar los riesgos de la biotecnología moderna, hay varios puntos que dilucidar, antes de tomar decisiones sobre el uso de dicha tecnología en problemas relativos a la alimentación, la agricultura y el manejo de recursos naturales. Al juzgar los riesgos y beneficios, es importante distinguir entre riesgos inherentes a la biotecnología y riesgos que trascienden la biotecnología. Los primeros incluyen aquellos que tienen que ver con la seguridad en la alimentación y con la conducta del producto en relación con el medio ambiente. En el segundo grupo, los riesgos se derivan del contexto social y político en el cual se utiliza la tecnología, y cómo su uso puede beneficiar o perjudicar los intereses de diferentes grupos sociales.

Riesgos Inherentes a la Tecnología

En cuanto a los riesgos inherentes a la tecnología, los principios y prácticas de evaluación, caso por caso, están bien establecidos por los países miembros de la Organización para la Cooperación y el Desarrollo (OECD), así como algunas economías emergentes. Estos principios y prácticas están resumidos en una serie de informes de la OECD publicados en los últimos diez años o más. Las guías nacionales, regionales e internacionales, para la evaluación y manejo de riesgos, proporcionan una base para los sistemas de regulaciones nacionales. Las guías de bioseguridad están disponibles de varias organizaciones internacionales incluyendo la OECD, el Programa Ambiental de las Naciones Unidas, La Organización para el Desarrollo Industrial de las Naciones Unidas y el Banco Mundial.


Efectos en la Salud Humana

Los efectos en la salud de los alimentos cultivados de variedades de cultivos modificados genéticamente (también conocidos como alimentos GM) dependen del contenido específico del alimento en sí y puede potencialmente ser beneficioso u ocasionalmente dañino para la salud humana. Por ejemplo, un alimento GM con un alto contenido de hierro digerible puede tener un efecto positivo en la salud si es consumido por una persona con deficiencia de hierro. En cambio, la transferencia de genes de una especie a otra también puede conllevar la transferencia de riesgos de alergias. Estos riesgos deberán ser evaluados e identificados antes de que se comercialice. También hay preocupaciones sobre los riesgos potenciales a la salud del uso de señales de resistencia antibiótica de alimentos GM, a pesar de que no existe ninguna evidencia que lo pruebe.

Alergias a alguna variacion


Riesgos Ambientales Dentro de los riesgos ecológicos potenciales identificados consta el incremento de la maleza, debido a la polinización cruzada en donde el polen de los cultivos GM se difunde a cultivos no GM en campos cercanos. Esto puede hacer que se dispersen ciertas características como resistencia a los herbicidas de plantas GM a aquellas que no son GM, con el potencial posterior de convertirse en maleza. Este riesgo ecológico puede evaluarse cuando se decida otorgar al GMO una característica específica, si se lo suelta en un ambiente particular, y si es así, bajo cuáles condiciones. Cuando se han aprobado tales liberaciones, el monitoreo del comportamiento de los GMOs luego de que hayan sido soltados, es un campo fructífero de investigación futura como parte de la ecología de cultivos.

Otros riesgos ecológicos potenciales surgen del gran uso de maíz y algodón modificados genéticamente con genes de insecticidas del Bacillus thuringienisis (el gene Bt). Esto puede hacer que se desarrolle una resistencia al Bt en poblaciones de insectos expuestas a cultivos GM. Se está intentando manejar este riesgo en plantas iniciales de cultivos GM mediante la plantación de secciones "de refugio" en campos de algodón de Bt con variedades de insectos susceptibles para reducir la oportunidad de que los insectos evolucionen hasta lograr la resistencia a las plantas que tengan el gene Bt (Gould, 1999). También puede haber riesgo para especies que no son el objetivo, como pájaros y mariposas, por plantas con el gene Bt. El monitoreo de estos efectos de nuevos cultivos transgénicos en el ambiente y el crear enfoques efectivos de manejo de riesgos son componentes esenciales para investigaciones posteriores de manejo de riesgos.

Uno de los mayores riesgo es que muera flora o fauna debido a la modificación de algunas plantas


Fuentes

Libros: Duque P., Juan, Biotecnología Panorámica de un sector, Netbiblo, 2010 ­ 114 páginas Mariano García Garibay, Rodolfo Quintero Ramírez, Agustín López­Munguía Canales, Biotecnología alimentaria, Editorial Limusa, 1993 ­ 636 páginas. María Antonia Muñoz de Malajovich, Biotecnología, Universidad Nacional de Quilmes, 2006 ­ 423 páginas

Internet: Link: http://www.slideshare.net/MaryPike/biotecnologia­en­la­agricultura Nombre del autor: Desconocido Link: http://www.oocities.org/fitopatologia/biotecnologia.htm

http://tecnoagro.com.mx/no­65/biotecnologia­para­el­control­de­plagas

Link: http://www.agbioworld.org/biotech­info/articles/spanish/ensayo.html Autores: Gabrielle J. Persley Banco Mundial, Washington DC James N. Siedow


nanotecnologia  

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