Introducción a la Biotecnología

La biotecnología es una rama de investigación y desarrollo científico (el proceso científico) en el cual se emplean organismos vivos, sus procesos, productos o extractos para implementarlos como tecnologías útiles. Pueden tener aplicación tecnológica para algún proceso o producto existente, reemplazarlos o incluso generar nuevos.

Esta ciencia fue descubierta hace miles de años, para ese entonces el hombre no entendía como ocurría su proceso, pero podía utilizarlos para su beneficio. Esto es lo que se conoce como biotecnología tradicional, la cual se basa en el empleo de los microbios o de los productos que ellos fabrican.
Y es así como surge en la década de los '80 la biotecnología moderna la cual utiliza técnicas basadas en la ingeniería genética y biología molecular. Con ellas estudian, modifican y transfieren genes de un organismo a otro e incluso dentro de un mismo organismo buscando modificar alguna propiedad, (anulándola o incrementándola), o atribuirle una nueva.
Actualmente esta rama de la ciencia nos permite entender y desarrollar procesos biológicos en detalle; lo cual ha servido a los científicos para desarrollar nuevas técnicas a fin de modificar o copiar algunos de dichos procesos naturales para una variedad más amplia de productos.

Reseña transgénica

Como bien sabemos algunos de los temas "populares" de hoy en día son los alimentos transgénicos, biocombustibles, biorremediación y biodegradación entre otros...
El tema de los alimentos transgénicos está demasiado "contaminado", en el sentido de que ya hay desarrollada toda una polémica en cuanto a factores ambientales, sociales, ventajas y desventajas, etc. Por eso vale la pena detenerse en este tema no para desarrollarlo sino para hacer una breve reseña sobre uno de sus aspectos principales.
Los alimentos transgénicos son sólo alimentos modificados genéticamente, lo cual le permite obtener y/o desarrollar alguna característica específica, ya sea de resistencia a algún factor climático, en su estructura y forma, o alguna característica de interés. Podemos decir que esto se venía produciendo de forma natural antes de que surgiera la ingeniería genética y la mano del hombre modifique o en este caso acelere el proceso.
En otras palabras cuando aquí se habla de "proceso" se está haciendo referencia a la selección natural de los seres vivos. La misma se venía produciendo de forma normal hasta que en un principio se hizo la modificación manual digamos: en la que por ejemplo al elegir una determinada clase de semilla de maíz para cierto tipo de terreno ya estamos aplicando una biotecnología, que hoy en día es denominada tradicional.
Luego por los avances científicos y los estudios realizados llegamos a lo que actualmente llamamos biotecnología moderna: en la cual se suma la acción y el aporte de la ingeniería genética y por lo tanto, las modificaciones pasaron a ser modificaciones en las secuencias de ADN y también a nivel molecular.
Como para dar algún tipo de cierre a continuación se encuentra un video sobre las plantas de arroz modificadas genéticamente para obtener la característica de ser resistentes a los insectos.

Conclusiones

Modificar genéticamente un ser vivo no es un asunto menor ya que es cierto que podemos introducir nuevas especies o subespecies que pueden contaminar (genéticamente hablando) a las existentes, o incluso ocupar el mismo nicho ecológico que la naturalmente establecida generando una incompatibilidad, una competencia y provocando la desaparición de una de las dos.

Con respecto a los alimentos, consumir leche de soja transgénica, aceite de maíz “genéticamente mejorado”, etc. no significa un peligro para nuestra salud ya que son alimentos en los que se ha comprobado que son “aptos para el consumo humano”, esto significa que cumple con una serie de requisitos, entre ellos la inexistencia de compuestos peligrosos o tóxicos. Y más allá de esto, por la manera en la que funcionan los mecanismos genéticos es totalmente improbable sino imposible que a una persona le comiencen a crecer hojas en la cabeza por consumir alguno de estos productos, si esto fuera posible ya hubiese ocurrido con los alimentos normales (no modificados por la mano del hombre).

De todas manera la práctica de la ciencia debe hacerse dentro de estrictos parámetros de ética, toma de conocimiento, de conciencia y regulación, bajo la vigilancia de las autoridades pertinentes, que trasciendan la opinión pública que suele estar muy teñida por las emociones, desinformación y la manipulación mediática que se da actualmente.

El peligro no es inherente al cuchillo sino a quien lo empuña. Ya que hasta el mismo tenedor plástico que le dan a un niño para comer en una plaza de comidas, puede ser un arma y causar daño en otras manos.

En el siguiente link pueden descargar un informe sobre los alimentos transgénicos, con su debida introducción planteada, desarrollo y conclusiones:

- http://adrypianetti.googlepages.com/alimentostransgenicos.doc

Biorremediación en la industria minera

Una de las tantas aplicaciones dentro del abanico que presenta la biotecnología es la “biorremediación”, la primera la definimos como el proceso en el que se emplean organismos biológicos para resolver problemas específicos medioambientales, como la contaminación. La biorremediación se puede emplear para atacar algunos contaminantes específicos, como los pesticidas clorados que son degradados por bacterias, o bien, de forma más general como en el caso de los derrames de petróleo, que se tratan empleando varias técnicas, incluyendo la adición de fertilizantes para facilitar o brindar un ambiente más propicio para el crecimiento de organismos que puedan descomponer del crudo.
En comparación con la biodegradación que se produce naturalmente, la biorremediación en si es también un proceso de biodegradación iniciado o incitado por el hombre generalmente con el propósito de subsanar el medio ambiente.

Sin embargo, hay una serie de ventajas de este tipo de aplicaciones biotecnológicas en la biorremediación, las cuales se puede emplear en áreas a las que no se accede fácilmente si no es mediante excavación. Por ejemplo, los derrames de gasolina pueden contaminar el agua subterránea. Introduciendo los organismos precisos, en conjunción con compuestos formadores de oxígeno, se puede reducir significativamente la concentración en gasolina después de un determinado periodo de tiempo. Esto es más ventajoso, en términos de costos, que la excavación seguida del enterramiento en otra parte o incineración, y reduce o elimina la necesidad de bombeo y tratamiento, que es la práctica más normal en sitios en los que el agua subterránea está contaminada por gasolina.

Por otro lado, la biodegradación ha sido objeto de preocupación activa en los últimos 40 años; recientemente, el campo se ha incrementado para abarcar una amplia variedad de productos químicos, una gran gama de cuestiones, y el desarrollo de la nueva industria de biorremediación.
En el siguiente video presentamos un reportaje sobre la utilización de organismos vivos utilizados en la descontaminación de desechos metalíferos que desechan en la cuenca hidrográfica de Portobelo; como el mercurio y productos de la actividad minera en distintos sitios como Portobelo , Perú, Ecuador, etc..

Tanto los materiales que son explotados como los residuos que generan afectan al ser humano. Esto ha sido demostrado gracias a estudios de variabilidad genética por estar expuestos a estos metales. Entre las afecciones encontramos personas con alteraciones, retardo mental, problemas pulmonares, etc.

El Centro Nacional de Biotecnología abre sus puertas al público

Con motivo de la VIII edición de la Semana de la Ciencia, este centro adscrito al CSIC ofrece una visita guiada a los laboratorios del centro, acercando la ciencia a todo aquel que esté interesado en conocer el trabajo que día a día llevan a cabo sus investigadores.

Fundado en 1992, el Centro Nacional de Biotecnología es una gran apuesta por la investigación científica, teniendo una reputación que traspasa las fronteras españolas. Son 630 personas las que hacen posible este proyecto, 60 de ellas son investigadores en biología molecular los cuales tienen la potestad de establecer su propia línea de investigación, dejando implícita su propia visión de la ciencia.

Esta semana tiene una relevancia adicional, ya que con motivo de la VIII edición de la Semana de la Ciencia, este centro ha ofrecido una visita guiada a los laboratorios de sus instalaciones. Se trata de una visita que contiene una visión general sobre los departamentos del centro, una panorámica que abarca desde aspectos como la protección radiológica y bioseguridad hasta la investigación sobre patogénesis microbiana.

Los elementos peligrosos por su contaminación biológica o radiactiva son especialmente cuidados, ya que trabajan con tres niveles de riesgo que van desde bacterias hasta cultivos “in vitro” con peligro potencial de enfermedades graves, por lo que toda atención es poca. En esta misma línea los elementos patógenos también son un peligro potencial para el centro, ya que cuentan por ejemplo con salmonela y listeria entre sus investigaciones.

No hay que olvidar que cada vez es más complicado encontrar nuevos antibióticos para combatir la creciente resistencia de los patógenos a los medicamentos actuales, para conseguirlos el personal de este departamento intenta encontrar cepas microbianas que producen compuestos nuevos para impedir la proliferación de estos agentes dañinos.

Para el equipo del CNB es necesario explorar aquellos mecanismos que causan la resistencia a los antibióticos, la estabilidad genética y los procesos vitales de bacterias y de hongos patógenos para seguir luchando contra enfermendes que afectan al hombre, a los animales y a las plantas.

Biología de plantas

La biología de la plantas superiores, una de las actividades más destacadas del centro, se desarrolla en el Departamento de Genética Molecular de Plantas. Todas sus líneas de investigación se orientan a desarrollar nuevas herramientas y procedimientos que mejoren la producción y la calidad de los cultivos, la obtención de productos de interés farmaceutico o la solución de problemas medioambientales.

Estudiando la variación genética de las plantas silvestres, los investigadores de este departamento son capaces de comprender cómo se adaptan éstas a vivir en distintos ambientes, siendo conscientes de la necesidad de conocer los genes implicados en la respuesta que las plantas desarrollan ante los distintos factores ambientales como son los nutrientes disponibles, la luz, sustancias tóxicas en el suelo o los mecanismos de defensa ante virus, hongos y otros agentes dañinos externos.

Fundamentalmente trabajan con la variedad arabidopsis Thaliana, de la que se conoce la totalidad de su secuencia genética. Necesitan establecer la variación genética y comparar genómas entre los dos mecanismos de variación, el natural y el artificial.

No obstante, también investigan con otras variedades como uvas, tomates y patatas. Actualmente están estudiando qué genes son los responsables de generar tuberculos en las patatas dependiendo de los fotoperiodos, es decir los periodos de exposición a la luz, los cuales varían dependiendo de las cuatro estaciones. Todo este estudio está orientado a que las patatas generen tuberculos en los fotoperiodos más cortos.

Como apoyo al trabajo que desarrollan los investigadores en el laboratorio está el invernadero del centro, el cual cuenta con ocho zonas habilitadas con disitintas condiciones dependiendo de las necesidades de cada investigación. En esta misma línea, cuentan con varias instalaciones de crecimiento indoor en las que se desarrollan enteramente cultivos transgénicos para la investigación del departamento.

Un mínimo fallo en las condiciones del invernadero provocaría tener que repetir cada investigación, por lo que cuentan con un avanzado centro de control que gestiona las condiciones que necesita cada investigación, tales como la temperatura, la humedad relativa o las exposiciones a la luz solar. Todas estas variables están rigurosamente informatizadas para ofrecer una fiabilidad absoluta a cada investigación.

Es gratificante como la visita guiada al centro desarrollada por la Semana de la Ciencia 2008, ha puesto de manifiesto un hecho que ya era una realidad desde 1992: el gran potencial en capital humano con el que cuenta su plantilla y el estricto rigor que se manifiesta tanto en la avanzada tecnología con la que cuenta como en el funcionamiento de sus departamentos. Dinero del contribuyente perfectamente invertido.

Publicado: Mar, 18/11/2008

Fuente: www.fundacion-antama.org

Los tomates transgénicos morados protegen contra el cáncer

El consumo de tomates morados, modificados genéticamente para que tengan unos altos niveles de antocianinas, protege contra el cáncer y un amplio número de enfermedades, según la revista científica británica "Nature Biotechnology".

La ingesta de alimentos con antocianinas, pigmentos antioxidantes producidos por algunas plantas, contribuye a la protección contra un gran número de enfermedades humanas. Sin embargo, los niveles de estas sustancias en las frutas que más se consumen habitualmente no son suficientes para conseguir esa protección.

Un equipo investigador del John Innes Centre, en Norwich (este de Inglaterra), incluyó dos genes de la especie boca de dragón, rica en antocianinas, en el genoma de la tomatera. Estas especies dieron tomates con la pulpa y la piel moradas y con un nivel de antocianinas similar al existente en moras y arándanos.

La expresión de los dos genes procedentes de la boca de dragón potenció la capacidad de los tomates de actuar como antioxidantes hidrofílicos. El equipo investigador, liderado por Cathie Martin, incluyó los tomates transgénicos en la dieta de ratones de laboratorio propensos a padecer cáncer, lo que prolongó substancialmente su vida.

Los científicos explican que la inclusión de estos tomates en la dieta humana sería una "forma fácil" de aumentar la ingesta de antioxidantes y fomentar la salud.

Publicado: Mié, 29/10/2008

Fuente: http://www.fundacion-antama.org/content/qu-es-antama

Premio de ‘Bioética y nuevas biotecnologías en salud humana’

La Sociedad Internacional de Bioética (SIBI), con el patrocinio de la Junta General del Principado de Asturias, ha convocado el premio anual de ‘Bioética y nuevas biotecnologías en salud humana’ dotado este año de 12.000 euros. Además, se premiará al ganador con la edición del trabajo premiado tanto en español como en inglés, y se le otorgará un diploma acreditativo.

Para poder participar los trabajos que se presenten han de ser inéditos, por lo que no pueden ser presentadas tesis doctorales, artículos periodísticos o trabajos publicados anteriormente. El plazo de inscripción finaliza el 31 de octubre de 2008, por lo que los trabajos deberán llegar antes de dicha fecha a las instalaciones del SIBI.

El escrito se presentará en papel, en español o en inglés, en formato Din-A4, a letra estándar y con una extensión mínima de 80 páginas y máxima de 200, encuadernados y acompañados del archivo en formato Word en soporte digital. La portada del trabajo ha de incluir título y lema. Además, el texto interior, independientemente de las restricciones en el número de páginas, no puede superar las 40.000 palabras, incluyendo las notas a pie de página y la bibliografía.

La identidad del autor debe ser mantenida en secreto hasta que tenga lugar el fallo del Premio. Para ello, el trabajo presentado y el soporte digital se meterán en un sobre cerrado en cuyo exterior constará el mismo lema, y en el interior una papeleta con la identidad y dirección completa del autor que permitirá al Jurado identificarlo una vez se produzca el fallo del Premio.

El Jurado estará constituido por D. Marcelo Palacios, Presidente del Comité Científico del SIBI, D. Georges Kutukdjian (Líbano), Dña. Michèle Jean-Stanton (Canadá) y D. Jesús A. Fernández (España), y no mantendrá correspondencia ni relación alguna fuera de su estricto contexto de actuación sobre los trabajos presentados, a excepción de la comunicación del Premio otorgado, a su autor y a la Presidencia de la Junta General del Principado de Asturias.

El Jurado fallará el Premio en el mes de diciembre de 2008, procediendo en ese momento a la apertura del sobre de igual lema que contiene la identidad del autor del trabajo premiado, que recibirá de inmediato la comunicación del fallo.

Publicado: Mié, 22/10/2008

Fuente: www.fundacion-antama.org

Desarrollan plantas que se defienden mejor de los insectos

Al introducir un gen de girasol en una planta de experimentación, científicos de la UNL obtuvieron plantas que son menos atacadas por los insectos. Esto permitiría disminuir el uso de insecticidas. Ese mismo transgén ya había mostrado conferir tolerancia a sequías en cultivos de interés agronómico.
Todo comenzó de forma casual, cuando los expertos de la cátedra de Biología Celular y Molecular de la Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas (FBCB - UNL) sufrieron una invasión de mosquitas en su cámara de cultivo. Allí se estaban realizando diferentes experimentos sobre plantas de Arabidopsis thaliana genéticamente modificadas con distintos genes vegetales para su estudio. Mientras los investigadores intentaban deshacerse de los insectos, notaron que las Arabidopsis modificadas genéticamente fueron atacadas en un grado mucho menor por las mosquitas, que las plantas no modificadas genéticamente. Esas plantas modificadas genéticamente tenían en su estructura un gen extraído del ADN del girasol, que el grupo ya patentó como el HaHb4, el gen que confiere una alta capacidad de resistencia a la sequía. La observación casual disparó un nuevo estudio por el que los científicos comprobaron que el gen agregado también mantiene activos y alertas constantemente los mecanismos de defensa de las plantas. El transgén HaHb4 fue patentado por la UNL, el Conicet y la empresa Bioceres en 2004, luego de años de estudio. El grupo de trabajo está integrado por los jóvenes investigadores Dr. Pablo Manavella y Dr. Carlos Dezar, bajo la dirección de la Dra. Raquel Chan. Luego de la observación inicial, los investigadores se dieron a la tarea de descubrir por qué las plantas transgénicas no eran comidas por las moscas. "Pusimos larvas solamente con plantas modificadas, las dejamos que coman y las fuimos pesando diariamente. Las larvas que se alimentaban de plantas salvajes en paralelo tuvieron un desarrollo de peso normal, mientras que las que se alimentaban de las transgénicas no aumentaron de peso. Es decir que su desarrollo se detuvo", contó Manavella. Las experiencias también mostraron que los insectos, cuando podían elegir, preferían comer las plantas salvajes. Las plantas cuentan con una serie de genes que "perciben" qué está pasando fuera, en el ambiente, y disparan diferentes señales de acuerdo a la situación. Esa primera señal desencadena un efecto dominó o cascada que le permite a la planta responder a la situación externa. "Los genes de la respuesta a los insectos y la tolerancia a la sequía generalmente van de la mano, porque cuando la planta está sufriendo evita que los insectos se la coman", señaló Manavella. El fenómeno fue observado en plantas de experimentación que no tienen interés comercial, pero sirven para ensayar las respuestas del desarrollo vegetal a las condiciones medioambientales. En una segunda etapa, los investigadores estudian si estas respuestas se repiten en especies diferentes. "Para eso, transformamos maíz y evaluamos qué pasaba. Al comparar los datos de las áreas de hojas comidas, se ve que los insectos comían alrededor de un 30% menos las plantas transgénicas que las salvajes", contó Chan. "Entre el 90% y 100% de las larvas de oruga que poníamos a que coman llegaban al estadio adulto -que es cuando vuelve a poner huevos- en las plantas salvajes. Mientras que en las transgénicas sólo entre el 10% y 20% de las orugas llegaron a adultas", detalló. "Estos valores hay que tomarlos con cuidado porque fue una instancia de experimentación donde el insecto no tenía otras alternativas para comer. Es probable que si uno tuviese las plantas transgénicas y el vecino no, el insecto vaya a comer las plantas del vecino", aclaró Manavella. De todos modos, el poder disminuir de forma significativa la población de insectos en los cultivos tiene un fuerte impacto económico. Por un lado disminuye las pérdidas de cantidad y calidad en la producción, y por otro reduce el uso de insecticidas.
Actualmente se están haciendo ensayos en maíz, trigo y soja con resultados alentadores. La fase de reproducción de semillas está a cargo de la empresa Bioceres. "Este gen es responsable de dos efectos diferentes y probablemente de otros porque está al principio de una cascada y dispara muchos efectos, tipo dominó", señaló la investigadora. Sin embargo, no hay que olvidarse de que al ser un gen natural de las plantas simplemente activa en forma aumentada la propia defensa de las plantas sin generar un mecanismo artificial. Los genes poseen la información capaz de enviar señales que desencadenan funciones; al igual que un "interruptor" que dispara una reacción. "Lo que nosotros hacemos es tomar determinados genes, ponerlos en las plantas de forma de que estén muy expresados. Le ponemos un interruptor que hace que el gen, que normalmente sólo estaría "prendido' cuando hay una condición adversa, lo esté todo el tiempo", explicó Chan. En las plantas salvajes, el ataque de un insecto provoca una respuesta sistémica que las pone en estado de alerta y desencadena los mecanismos de defensa. Por una parte, produce una sustancia -inhibidores de proteasa- que, si bien no son tóxicos, afectan el sistema digestivo de los insectos, retrasan su desarrollo lo que termina por matarlos. Además activan mecanismos indirectos en los cuales interviene una hormona vegetal llamada ácido jasmónico. Liberando productos volátiles -que constituyen las señales del lenguaje entre plantas- le avisan a sus vecinas y a las otras hojas de la planta atacada. La verificación del aumento del ácido jasmónico en las plantas transgénicas se hizo en el Instituto Max Planck de Jena, Alemania. En las plantas a las que se les agregó el "gen de la sequía" el estado de alerta fue permanente y los mecanismos estuvieron prendidos constantemente. "Es como una lucha constante entre las plantas y los insectos, en la que al hombre le conviene que gane la planta, sobre todo en los cultivos agronómicos", comentó Manavella. "El poder ver que este mecanismo de defensa se está reproduciendo al ponerle este gen en una planta como el maíz tiene una importancia biotecnológica fundamental. Y también biológica porque demostramos que hay una conservación de mecanismos entre especies que son muy distantes", indicó Chan.

Publicado el : 11-09-2008

Fuente: Prensa Universidad Nacional del Litoral

Proximamente...

Trataremos diversos temas sobre biotecnología como ya lo venimos haciendo, con la diferencia particular de que serán sobre aplicaciones biotecnológicas que se están realizando en la Ciudad de Santa Fe. Haremos entrevistas a científicos de la Universidad Nacional del Litoral (UNL) e investigaremos sobre sobre sus estudios y proyectos científicos orientados a la biotecnología.
Además hemos hecho recientemente contacto con un docente-investigador, el señor Carlos Alberto Querini, de la Facultad de Ingeniería Química (UNL), actualmente trabajando en el INCAPE (Instituto de Catálisis y Petroquímica). Tendremos una entrevista con él gracias al contacto hecho por un docente de la facultad, Victtorio Angel Marzocchi, quien nos pudo contactar y pasar la debida información para hacer posible dicha entrevista.
En fin, estaremos planificando y armando una guia de preguntas y un par de directrices para la entrevista durante esta semana para concretarla la semana que viene. Dicha entrevista tratará sobre los biocombustibles.