La Biotecnología en la Producción de
Alimentos y en la Salud –
organismos transgénicos
Mertxe de Renobales Scheifler
Bioquímica y Biología Molecular
Facultad de Farmacia – UPV/EHU
Vitoria-Gasteiz
Aulas de la Tercera Edad – Octubre 2015
Programa
1.- Introducción –
Qué es la biotecnología. Cuántas
biotecnologías hay. En qué campos o sectores se aplica.
2.- Atomos, moléculas y células.
El ADN y los genes
3.- Los organismos transgénicos.
Qué son. Cómo se hacen. La
ingeniería genética.
4.- Microorganismos transgénicos.
Aplicaciones en la salud: fármacos.
Enzimas industriales: aplicaciones en la industria alimentaria y
de detergentes.
Programa
5.- La mejora genética de las plantas que comemos:
mejora
tradicional y transgénica. Otras biotecnologías agrarias.
6.- Cómo se hace una planta transgénica.
Plantas transgénicas
comercializadas en el mundo.
7.- Normativas europeas:
evaluación de la inocuidad para los
consumidores. Etiquetado de alimentos.
8.- Plantas transgénicas para mejorar la salud.
Reducción de
compuestos tóxicos. Aumento de compuestos beneficiosos.
Programa
9.- Las plantas transgénicas y el medio ambiente.
Principales
problemas y sus posibles soluciones. El cambio climático.
Beneficios para los agricultores.
10.- Animales transgénicos.
Cómo se hacen. Aplicaciones.
Animales clonados.
11.- El debate social entorno a los alimentos transgénicos.
Multinacionales y patentes. El hambre en el mundo. La
Soberanía Alimentaria. Aspectos políticos. Aspectos religiosos.
1.- Qué es la biotecnología
Biotecnología
integración de las ciencias naturales y la ingeniería para la aplicación de organismos, células o sus componentes (y/o análogos moleculares) a la obtención de productos y servicios (Federación Europea de
Biotecnología)
Empleo de células vivas para la obtención y mejora de productos útiles, como los alimentos y medicamentos (RAE)
Aplicación de ciencia y tecnología a organismos vivos, así como sus
partes, productos y modelos de los mismos para alterar materiales vivos o para producir conocimientos, bienes y servicios (OCDE)
Empleo de agentes biológicos aplicando principios de ingeniería con fines comerciales para obtención de productos y servicios
• Industria, medicina, agricultura, medio ambiente
Qué es la biotecnología
La biotecnología es
multidisciplinar
ciencias naturales:
o microbiología, genética, biología, bioquímica, química ingeniería
economía derecho ética
Qué es la biotecnología
Algunas páginas web:
ASEBIO
o http://www.asebio.com/es/que_puede_hacer_por_ti_la_biotecnologia.cfm o http://www.asebio.com/es/la_familia_cromosoma.cfm
Fundación Antama: http://fundacion-antama.org/
o https://www.youtube.com/user/fundacionantama
10 verdades sobre sobre los OGM
o Cuando la ciencia responde:
https://www.youtube.com/channel/UCULrUTG_MdZ_9uOP7h8DRrA
Chile BIO: http://www.chilebio.cl/
La Doble Hélice: https://cgrandola.files.wordpress.com/2008/04/jd-watson-la-doble-hc3a9lice.pdf
Es parte de nuestra vida diaria
Breve historia de la Biotecnología
Alimentos biotecnológicos
tradicionales
Neolítico
o Alimentos fermentados: pan, queso, vino
o restos de queso en una cerámica en la
tumba de Aha en Abydos (Alto Egipto)
en 3000 AC
o figura: panel de la tumba de Ipy (2300 –
2100 AC)
o Cerámica encontrada en Centro
Europa:
≈ 5000 AC 8
Breve historia de la Biotecnología
1673 –
Anton van Leeuwenhoek
Inventa el microscopio
1796:
Edward Jenner
Vacuna a un niño contra la viruela
1859 –
Charles Darwin
–
“El origen de las Especies” - Selección natural
1878 - Christian Hansen
cuajo comercial para fabricar queso
Mediados del siglo XIX –
Gregor Mendel
Las leyes de la herencia genética 9
Breve Historia de la Biotecnología
Comienzos del siglo XX
Los cromosomas contienen las unidades de la herencia
1919: Karl Ereky (Hungría) –
“Biotecnología” procesos con agentes biológicos para convertir materias primas en productos útiles.
1926: los rayos X inducen variabilidad genética
mutaciones
1928: Alexander Fleming -
penicilina
No se puede utilizar todavía en medicina
Breve Historia de la Biotecnología
1940: purificación y estabilización de la penicilina
1944: Pfizer produce penicilina
Anuncio de penicilina durante la2ª Guerra Mundial
Factor importante en la victoria de los aliados
la biotecnología puede mejorar la vida humana
1944: el
ADN es el material genético
Breve Historia de la Biotecnología
1953: Watson y Crick
estructura
del ADN
– la doble hélice
1958 – Edward Tatum y Josua Lederberg – Premio Nobel
Los genes regulan el metabolismo a través de los enzimas
1964 – conferencia sobre biotecnología
Posibilidad de recombinar los genes de un organismo Producción de nuevos genes por mutagénesis inducida Posibilidad de controlar la expresión de los genes
Breve Historia de la Biotecnología
1966 – el código genético
1970-75:
1er microorganismo recombinante
1975:
Conferencia de Asilomar
(California)
¿puede ser peligrosa la manipulación del ADN?
1977 – un microorganismo sintetiza insulina humana
Aprobada en 1982
1981 – primer animal transgénico: ratón
Primera patente para un microorganismo
capaz de degradar petróleo
o 1989: Exxon Valdez (Alaska) 13
Breve Historia de la Biotecnología
1983:
primera planta transgénica
Universidad de Gante: Marc Van Montagu y Jeff Schell Universidad de St. Louis: Mary-Dell Chilton
Universidad de Leiden: Rob Schilperoort Monsanto: Robert T. Fraley
1983:
PCR
o Reacción en Cadena de la Polimerasa
Técnica básica de biología molecular imprescindible enbiotecnología
o Kary Mullis (Premio Nobel, 1993)
1986 – primera vacuna recombinante – hepatitis B
Primer fármaco anti-cáncer: interferón
…. hasta hoy
Distintas Biotecnologías
Blanca, o industrial
Síntesis de vitaminas, enzimas para mejorar procesos industriales Procesos industriales “limpios”, no contaminantes
Eliminación de residuos contaminantes: biodegradación, depuración de aguas residuales
Roja, o sanitaria
El genoma humano
Genes que causan enfermedades hereditarias, cáncer, etc
o Tratamientos farmacológicos
Verde, o agrícola
Tecnologías de mejora genética animal y vegetal
Análisis de la diversidad genética, bancos de germoplasma 15
Distintas Biotecnologías
Los colores de la biotecnología
http://www.biotecnoblogos.es/los-colores-de-la-biotecnologia/ Roja: medicina, fármacos, cosméticos ….
Verde: agroalimentación, plantas
Blanca: procesos industriales de todo tipo Gris: medio ambiente, biorremediación
Azul: marina, organismos marinos Otras varias
o Bioinformática
o Organismos del desierto o Etc….
Es parte de nuestra vida diaria
Biotecnología Industrial
Procesos industriales “limpios”
Menos contaminantes y emisiones Enzimas y microorganismos
Microorganismos
Alimentos fermentados Bioremediación:
o Descontaminación de mareas negras
Bioplásticos Bioetanol
o A partir de maíz, caña de azúcar
o Procesos combinados con enzimas (siguiente diapositiva) 17
Biotecnología Industrial
Enzimas
Proteínas que llevan a cabo las reacciones químicas en las células Sectores industriales que utilizan enzimas
Industria alimentaria
o Todos los subsectores
Piensos
Sectores industriales varios o Detergentes
• Lavado a bajas temperaturas,
• ropa oscura
o Textiles: vaqueros lavados “a la piedra”
o Curtido del cuero
o Fabricación y reciclado del papel
o Síntesis de fármacos, compuestos orgánicos, etc.
Novozymes: “Enzymes at Work” 18
Biotecnología en la Salud
Objetivos
centrarse en las causas de las enfermedades y no en los síntomas,
o ofrece una de las mayores esperanzas para tratar las enfermedades de los pacientes.
gran variedad de soluciones nuevas:
o soluciones terapéuticas y clínicas únicas, centralizadas y
personalizadas para enfermedades y dolencias específicas,
o una cantidad ilimitada de fármacos, vacunas y otros productos
potencialmente más seguros,
o mejores propuestas terapéuticas y clínicas,
o una mayor eficacia clínica porque la base biológica de la
enfermedad se conoce.
Tecnologías moleculares, ingeniería genética, enzimas
Biotecnología Agrícola
Mejora genética de plantas y animales
productividad
Mejorar la calidad nutricional
impacto ambiental de la agricultura
Tecnologías diversas
basadas en el conocimiento del ADN
o Ingeniería genética
o Selección facilitada por marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
o Selección de plantas libres de enfermedades
Plantas y animales modificados genéticamente
Referencias
EuropaBio – Asociación Europea de BioIndustrias
-
http://www.europabio.org/
Introducción a la mejora genética vegetal (3ª ed) – JI Cubero,
Ediciones MundiPrensa, 2013
History of Agricultural Biotechnology.
Wieczorek, A. M. &
Wright, M. G. (2012)
Nature Education Knowledge 3(10):9
Agricultural Biotechnology – Cornell Univ.
http://blogs.cornell.edu/gmodialogue/downloads/