La Biotecnología en la Producción de Alimentos y en la Salud organismos transgénicos

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



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

2ª 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



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)



1977 – un microorganismo sintetiza insulina humana



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

biotecnología

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.

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/

Chemistry in Context – American Chemical Society