lunes, 1 de abril de 2013

Biotecnologia

LA BIOTECNOLOGIA







Concretamente la BIOTECNOLOGIA es la tecnologia aplicada a la vida. En una definicion mas extensa:
es el empleo de organismos vivos para la obtención de un bien o servicio útil para el hombre. Así, la biotecnología tiene una larga historia, que se remonta a la fabricación del vino, el pan, el queso y el yogurt. El descubrimiento de que el jugo de uva fermentado se convierte en vino, que la leche puede convertirse en queso o yogurt, o que se puede hacer cerveza fermentando soluciones de malta y lúpulo fue el comienzo de la biotecnología, hace miles de años.
Aunque en ese entonces los hombres no entendían cómo ocurrían estos procesos, podían utilizarlos para su beneficio. Estas aplicaciones constituyen lo que se conoce como biotecnología tradicional y se basa en la obtención y utilización de los productos del metabolismo de ciertos microorganismos.
Los científicos actualmente comprenden en detalle cómo ocurren estos procesos biológicos lo que les ha permitido desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar o copiar algunos de dichos procesos naturales para poder lograr una variedad mucho más amplia de productos.
Los científicos hoy saben, además, que los microorganismos sintetizan compuestos químicos y enzimas que pueden emplearse eficientemente en procesos industriales, tales como la fabricación de detergentes, manufactura del papel e industria farmacéutica.
La biotecnología moderna, en cambio, surge en la década de los ’80, y utiliza técnicas, denominadas en su conjunto “ingeniería genética”, para modificar y transferir genes de un organismo a otro. De esta manera es posible producir insulina humana en bacterias y, consecuentemente, mejorar el tratamiento de la diabetes. Por ingeniería genética también se fabrica la quimosina, enzima clave para la fabricación del queso y que evita el empleo del cuajo en este proceso. La ingeniería genética también es hoy una herramienta fundamental para el mejoramiento de los cultivos vegetales.
Por ejemplo, es posible transferir un gen proveniente de una bacteria a una planta, tal es el ejemplo del maíz Bt. En este caso, los bacilos del suelo fabrican una proteína que mata a las larvas de un insecto que normalmente destruyen los cultivos de maíz. Al transferirle el gen correspondiente, ahora el maíz fabrica esta proteína y por lo tanto resulta refractaria al ataque del insecto.

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 LA BIOTECNOLOGIA EN EL AREA AGRICOLA

La aplicación de la biotecnología a especies agrícolas importantes ha incluido tradicionalmente el uso de la fertilización selectiva para producir un intercambio de material genético entre dos plantas, para producir descendencia con características deseables, tales como mayor rendimiento, resistencia a las enfermedades y mejor calidad. El intercambio tradicional exige que las dos plantas cruzadas sean de la misma especie, o de especies muy próximas. El cruzamiento de plantas ha producido especies superiores con mucha mayor rapidez de la que hubiera tenido efecto al azar. Sin embargo, como el intercambio de genes tradicional se limita a especies iguales o muy semejantes, toma demasiado tiempo. Además, frecuentemente las características deseadas no existen en ninguna especie relacionada. La biotecnología moderna, en cambio, aumenta grandemente la precisión del intercambio, reduce el tiempo necesario, y multiplica las fuentes potenciales de donde se pueden extraer características deseables.




METODOS

En la década de los setentas, una serie de progresos complementarios en el campo de la biología molecular proporcionó a los científicos la capacidad de transferir ADN entre organismos relacionados distantes. Hoy día, esta tecnología recombinatoria 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, otransformado, 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 recombinatoria 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 recombinatoria 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 recombinatoria 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. Esto aumenta notoriamente la gama de características deseables que pueden ser aplicadas al desarrollo de nuevas variedades. Como ejemplo hipotético, si los genes que permiten a ciertas bacterias tolerar niveles altos de salinidad pudieran transferirse a papas, trigo o arroz, se podría cultivarlos en tierras salinas. Ya que la superficie de tales tierras se calcula es el equivalente de 20% a 25% de la tierra actualmente cultivada, ésta sería una contribución significativa a la provisión mundial de alimentos.

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ALGUNAS DEFINICIONES UTILES DE LA BIOTECNOLOGIA Y SUS COMPONENTES TECNICOS:


Se llama biotecnología a cualquier técnica que utilice organismos vivos o parte de ellos, para conseguir, o modificar un producto, o para mejorar plantas, animales o micro-organismos, para usos específicos. Todas las características de un determinado organismo están codificadas en su material genético, que consiste de las moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN) que existen en cada célula del organismo. Los organismos superiores contienen una serie específica de moléculas lineares de ADN llamadas cromosomas y el total de cromosomas en un organismo es su genoma.La mayoría de organismos tienen dos juegos de genomas, uno de cada padre. Cada genoma se divide en una serie de unidades funcionales, llamadas genes, y hay de 20 a 25 mil genes en plantas tales como el maíz o la soya. El conjunto de características de cada organismo (fenotipo) depende de los genes presentes en su genoma (genotipo). La aparición de una característica específica también depende de muchos otros factores, incluyendo si los genes respectivos están en función (manifiestos) o no, las células específicas dentro de las cuales se manifiestan los genes, y cómo interactúan éstos, y sus manifestaciones y productos, con los factores ambientales.
Los siguientes son los componentes clave de la moderna biotecnología:
  • Genómica: la caracterización molecular de todos los genes y productos de gene de una especie.

  • Bioinformática: el conjunto de datos obtenidos del análisis genómico, en forma accesible y útil.

  • Transformación: la introducción de genes individuales que pueden producir características útiles en plantas, ganado, peces y árboles.

  • Producción molecular: la identificación y evaluación de características útiles mediante la selección ayudada por marcadores de plantas, árboles, animales y peces.

  • Diagnóstico : la identificación más precisa y rápida de patógenos, mediante el uso de nuevas técnicas de diagnóstico, basadas en la caracterización molecular de los patógenos.

  • Tecnología de vacunas: basada en el uso de la moderna inmunología, para desarrollar vacunas basadas en el ADN recombinatorio, logrando un mejor control de enfermedades fatales.



¿PORQUE SE DESARROLLAN NUEVOS PRODUCTOS AGRICOLAS MEDIANTE LA BIOTECNOLOGIA?



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.
Después de dos décadas de investigaciones intensivas y costosas, el cultivo comercial de variedades transgénicas de plantas ha tenido lugar en los últimos tres años. Se calcula que, para 1999, se cultivaron aproximadamente 40 millones de hectáreas con variedades transgénicas de más de veinte especies vegetales. Las más importantes, desde un punto de vista comercial, son el algodón, el maíz, la soya y la colza (Servicio Internacional de Adquisición de Biotecnología Agrícola - ISAAA- 1999). Los países en que se efectuaron los cultivos incluyen algunos de los más importantes productores agrícolas del mundo: Argentina, Australia, Canadá, China, Francia, México, África del Sur, España y los EE.UU. El l5%, aproximadamente, de la superficie cultivada pertenecía a economías emergentes. El valor, en el mercado mundial, de los cultivos transgénicos creció de US $ 75 millones en 1995, a US $ 1640 millones en 1998.
Las características más frecuentes de las nuevas variedades son la resistencia a insectos (algodón, maíz), resistencia a los herbicidas (soya) y maduración lenta de la fruta (tomate). 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. Las combinaciones que se están probando en economías emergentes incluyen variedades resistentes a los virus de melones, papayas, papas, zambo, tomate y pimientos; arroz, soya y tomates resistentes a los insectos; papas resistentes a las enfermedades, y ajíes de maduración lenta. También se está trabajando para utilizar plantas como el maíz, la papa y el plátano como mini-fábricas para producir vacunas y plásticos biodegradables.





BENEFICIOS Y RIESGOS DE LA BIOTECNOLOGIA AGRICOLA:

Al evaluar los beneficios y 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. Entre esos puntos, se incluyen la evaluación y manejo de riesgos, dentro de un sistema efectivo de regulación. También hay que tomar en cuenta el papel de la propiedad intelectual para recompensar la innovación y permitir el acceso a la tecnología desarrollada por otras personas. En cuanto a los riesgos ambientales, hay seis problemas de seguridad que la OECD(Organización para la Cooperación y el Desarrollo) cree que se deben considerar: transferencia de genes, malezas, efectos de las características, variabilidad genética y fenotípica, manifestaciones del material genético tomado de patógenos, y seguridad del personal encargado del trabajo (Cook, l999)
Al juzgar los riesgos y beneficios, es importante distinguir entre riesgos inherentes a la biotecnología 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.



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. Algunas personas alérgicas a ciertas nueces, por ejemplo, necesitarán saber si los genes de cierta característica se transfieren a otros alimentos tales como la soya. Se requerirán etiquetas si tales cultivos se llegaran a comercializar. 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.
Se podrán requerir etiquetas en algunos países para identificar el contenido nuevo que resulte de la modificación genética por razones culturales o religiosas o simplemente por el hecho de que los consumidores querrán saber cuál es el contenido del alimento y cómo fue producido para tomar decisiones basadas en conocimientos, sin que dependan de los riesgos de salud.





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.



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