La elaboración de este fascículo tiene

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1 Índice PRESENTACIÓN... 1 Módulo 1 BIOTECNOLOGÍA: HISTORIA Y DEFINICIÓN 1.1 Cronología: avances de la biotecnología Qué es la biotecnología? Biotecnología tradicional y moderna... 5 Información complementaria... 6 Evaluación... 7 Módulo 2 BIOTECNOLOGÍA TRADICIONAL 2.1 Usos de la biotecnología tradicional... 9 Información complementaria Evaluación Módulo 3 BIOTECNOLOGÍA MODERNA 3.1 Avances logrados por la biotecnología moderna Ingeniería genética Organismos genéticamente modificados (OGM) Proyecto HUGO Información complementaria Evaluación Módulo 4 BIOTECNOLOGÍA Y SOCIEDAD 4.1 Bioética y biotecnología Una cuestión de ética Bioseguridad Información complementaria Evaluación Presentación La elaboración de este fascículo tiene como finalidad mostrar a alumnos y docentes los beneficios que la biotecnología ofrece al mundo de hoy. El primer módulo nos brinda el marco teórico de lo qué es la biotecnología y explica cómo surge. Se hace referencia a una historia a través de la cual descubriremos que los procesos biológicos de la biotecnología han estado siempre presentes entre nosotros. En el segundo módulo se habla de la biotecnología tradicional y sus usos. Destaca el papel del proceso de fermentación, llevado a cabo por acción de los microorganismos. En el tercer módulo se abordan los temas de la biotecnología moderna, sus complejos procesos y nuevas aplicaciones. Aquí, es clave el protagonismo de la ingeniería genética. En el cuarto y ultimo módulo, se desarrolla la bioética como disciplina que va de la mano con el desarrollo de la biotecnología y las normas de bioseguridad, que debemos asumir para insertarnos en esta gran revolución. PROYECTO COOPERATIVO BIBLIOGRAFÍA Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:3 4/4/07 5:08:41 PM

2 Ciencia, Tecnología y Ambiente Biotecnología: historia y definición MÓDULO 1 Biotecnología: historia y definición LOGROS DE APRENDIZAJE Identifica cómo surge la biotecnología a través del progreso de la ciencia. Define biotecnología. Explica la evolución de la biotecnología. Identifica a la biotecnología como ciencia de desarrollo para el beneficio humano. A EXPERIMENTAR! EXTRACCIÓN DEL ADN Objetivo Aislar y observar, utilizando materiales caseros, el ADN. Planteamiento del problema El ácido desoxirribonucleico o ADN es una de las partes más importantes del cromosoma, en el interior de una célula, pues contiene a los genes responsables de la transmisión de características hereditarias y de controlar las actividades celulares. Materiales Hígado de pollo, detergente lavavajillas o detergente líquido transparente, enzimas (jugo de papaya: papaína), alcohol frío, licuadora, recipiente de vidrio o plástico y vaso de precipitados o cualquier vaso con graduaciones. Procedimiento 1. Cortar en trozos el hígado de pollo y ponerlo en la licuadora. Agregar agua hasta cubrir el hígado y licuar por 10 segundos para que tenga la consistencia de una crema. 2. Verter la crema de hígado de pollo en un colador para separar algunas partes sólidas. Medimos el total del licuado y añadimos la cuarta parte de la medida de detergente lavavajillas. Revolvemos suavemente con ayuda de una cuchara. 3. Añadimos una cucharada de enzimas (jugo de papaya) y mezclamos lentamente por unos 5 minutos. Si mezclamos con rapidez o con mucha fuerza se corre el peligro de romper el ADN, con lo que no podríamos observarlo. 4. Vertemos la mezcla en un recipiente alto y delgado hasta la mitad. Ladeamos el recipiente y vertemos alcohol frío deslizándolo sobre la pared, con mucho cuidado, evitando que se mezcle con el líquido de abajo. Luego de unos minutos podrás observar unos filamentos blancos dentro del alcohol que se elevan de la mezcla de hígado. Es el ADN! Análisis de resultados La extracción de ADN requiere una secuencia de acciones. Primero, tiene que romperse la membrana celular para poder acceder al núcleo de la célula. Segundo, también debe romperse la membrana nuclear para dejar libre al ADN. Y tercero, hay que proteger el ADN de enzimas que puedan degradarlo. Para aislarlo, hay que hacer que precipite en alcohol. 2 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:4 3/15/07 2:53:36 PM

3 Fascículo 6 / Biotecnología 1.1 Cronología: avances de la biotecnología 6000 años a.c. La elaboración de cerveza fue realizada por sumerios, babilonios y asirios 4000 años a.c. Se fabrica el pan a base de trigo Reproducción sexual de las plantas Se descubre que todos los organismos vivos están compuestos por células Louis Pasteur definió el rol de los microorganismos y estableció la ciencia de la microbiología Gregorio Mendel publicó los resultados de sus experiencias sobre la herencia y la transmisión de caracteres a 1950 Se aísla el ADN en el núcleo de una célula. El ADN es identificado como la molécula genética W. S. Sutton y T. Boveri formulan la Teoría cromosómica de la herencia, que establece que los genes se localizan como unidades físicas en los cromosomas Thomas Morgan presenta sus experimentos con la mosca de la fruta, que revelan que algunos fragmentos genéticos son determinados por el sexo Se descubre que los rayos X causan mutaciones genéticas a 1950 Se descubre que cada gen codifica una única proteína James Watson, Francis Crick y Maurice Wilkins anuncian la estructura en doble hélice del ADN Se identifican 23 pares de cromosomas en las células del cuerpo humano Se descifra el código genético que asocia nucleótidos con aminoácidos Se crea la primera molécula de ADN recombinante en el laboratorio: genes de una especie son introducidos a otras especies y funcionan correctamente Daniel Nathans y Hamilton O. Smith descubrieron un tipo de proteínas las enzimas endonucleasas o enzimas de restricción- que actúan como "tijeras moleculares", para cortar la doble cadena de ADN. La Conferencia de Asilomar evalúa los riesgos biológicos de las tecnologías de ADN recombinante. Se fundó Genentech Inc., primera empresa de ingeniería genética Se clonó el gen de la insulina humana El Tribunal Supremo de los Estados Unidos de América dictamina que se pueden patentar los microbios obtenidos mediante ingeniería genética Se produce insulina utilizando técnicas de ADN recombinante Creación de las primeras plantas transgénicas Se autorizan las pruebas clínicas de la vacuna contra la hepatitis B, obtenida mediante ingeniería genética La Universidad de Harvard patenta por primera vez un organismo producido mediante ingeniería genética: un ratón. Se crea la organización HUGO para llevar a cabo el Proyecto Genoma Humano e identificar todos los genes del cuerpo humano. GLOSARIO 1994 En California se comercializa el primer vegetal modificado genéticamente: un tomate y, en Holanda, se autoriza la reproducción del primer toro transgénico Se completan las primeras secuencias de genomas de bacterias Investigadores, liderados por Ian Wilmut, clonan al primer mamífero: la oveja Dolly Se publica el mapa provisional del genoma humano. UN LARGO CAMINO Desde hace siglos, el ser humano ha elaborado pan, cerveza y vino mediante el proceso de fermentación, sin saber que las bacterias y los hongos eran los responsables de dichos procesos. La biotecnología encuentra sus raíces en la biología molecular, un campo de estudios que evoluciona rápidamente en la década de 1970, y dio origen a la primera compañía de biotecnología, Genentech, en Desde entonces, se ha logrado la síntesis de nuevas drogas, como la insulina humana; la modificación genética de organismos; la obtención de plantas transgénicas; la terapia génica y las herramientas de diagnóstico, como los marcadores genéticos, etc. Tradicionalmente las empresas biotecnológicas se asociaban con farmacéuticas para obtener financiamiento, credibilidad y posición estratégica, sin embargo, en los últimos años han intensificado la búsqueda de su propio rumbo. Una prueba de ello es el aumento de asociaciones empresariales biotec-biotec, al punto que hoy exceden a las biotec-farma. DESPUÉS DE LA LECTURA Identifica las ventajas de los avances de la biotecnología a lo largo de la historia. Visita las páginas Web: Biotecnologia/introbiotec.htm Biotecnolog%C3%ADa 3 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:5 3/15/07 2:53:40 PM

4 Ciencia, Tecnología y Ambiente Biotecnología: historia y definición 1.2 Qué es la biotecnología? DURANTE LA LECTURA Define el término biotecnología, su objetivo y las disciplinas científicas que intervienen en ella. Elabora un mapa semántico con la información del texto. INVESTIGA BIOTECNOLOGÍA TRADICIONAL La biotecnología se aplicó, por primera vez, en la elaboración de productos como el queso y el vino. Qué papel cumplen los microorganismos en la elaboración del queso y del vino? Cuáles son los nombres de los microorganismos que actúan en los procesos biológicos de la fermentación del vino, cerveza y chicha de jora? Puedes visitar las páginas web: Fermentaci%C3%B3n revista/9812sp3.htm wiki/fermentaci%c3%b3n_ l%c3%a1ctica Más información en: MED. Bios 1, p La biotecnología es una actividad multidisciplinaria que consiste en el uso de un organismo o parte de él, sean estos microorganismos, células vegetales o animales, para elaborar o modificar productos tales como alimentos y medicamentos. Además, se pueden mejorar animales, plantas y productos químicos que son útiles a la humanidad. Varias disciplinas científicas han enriquecido a la biotecnología: la biología molecular, la bioquímica, la bioingeniería, la biología vegetal, la microbiología, la ingeniería genética, etc., pero básicamente la biotecnología surge de la unión de dos conceptos: Biología + Tecnología = Biotecnología La biología es la ciencia que estudia a los seres vivos, y la tecnología es un conjunto de instrumentos y procedimientos, aplicados en la ciencia, para elaborar un determinado producto que brinde soluciones a las necesidades de la sociedad. El objetivo de la biotecnología es utilizar el conocimiento para dar solución a diversos problemas socioeconómicos en el campo agropecuario, la salud, la contaminación ambiental e industrial, la medicina y/o el reciclaje, entre otros. La biotecnología abarca desde la biotecnología tradicional (fermentación de los alimentos), hasta la moderna (basada en el uso de nuevas técnicas del ADN recombinante y nuevos métodos de cultivo de células y tejidos). GLOSARIO ADN: principal componente del material genético de la mayoría de seres vivos, junto al ARN. Es el componente químico de los cromosomas y el material en que los genes están codificados. 4 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:6 3/15/07 2:53:43 PM

5 Fascículo 6 / Biotecnología 1.3 Biotecnología tradicional y moderna El interés por comprender el proceso de fermentación para elaborar pan o para transformar leche en yogurt o en queso, cómo el jugo de uva se convierte en vino, o por qué hacemos cerveza fermentando malta y lúpulo, fue el comienzo del estudio de estos procesos biológicos. Más tarde se le llamaría biotecnología tradicional. Con el surgimiento de la tecnología del ADN recombinante, la biología molecular y la ingeniería genética, además de nuevos instrumentos, equipos y máquinas, los procesos biotecnológicos se perfeccionaron. Se incluyeron también otras técnicas, como la mejora genética de animales y plantas, y la producción de vacunas y de antibióticos. Todo esto dio lugar a la biotecnología moderna. INVESTIGA BIOTECNOLOGÍA MODERNA La biotecnología moderna utiliza técnicas como el cultivo de células, para detectar enfermedades. En el Perú existen instituciones dedicadas a la biotecnología? Haz un listado e investiga: A qué se dedican? Qué estudios realizan para beneficiar a la población o a la agricultura? Puedes visitar las páginas web: tenido/temas_especiales/desarro llo_sustentable/la_promocion_de_ la_biotecnologia_en_peru tos/ibt/instituto.htm GLOSARIO DESPUÉS DE LA LECTURA Bovinos a los que se les insertó el gen de la hormona del crecimiento y plantas con genes de bacterias son algunos ejemplos de la aplicación de la biotecnología moderna. Biología molecular: ciencia que se ocupa del estudio de las bases moleculares de la vida, es decir, relaciona las estructuras de las biomoléculas con las funciones específicas que estas desempeñan en la célula y en el organismo. Vacunas: inoculación de microorganismos atenuados o muertos, causantes de enfermedades. Pueden ser administradas por vía oral o intravenosa a un organismo, para volverlo inmune frente a enfermedades infecto-contagiosas. Elabora un díptico informativo sobre el concepto de biotecnología. Investiga cómo las personas han aprovechado los conocimientos de la biotecnología para prosperar económica y socialmente. DATO CURIOSO bacgen/marco/ Sabías que la acetona es un disolvente producido por microorganismos? El químico y, posteriormente, primer presidente de Israel, Chaim Weizmann utilizó durante la Primera Guerra Mundial la acetona, para elaborar pólvora explosiva. Este compuesto fue producido a partir de una bacteria llamada Clostridium acetobutylicum. 5 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:7 3/15/07 2:53:44 PM

6 Ciencia, Tecnología tecnología y Ambiente ambiente Biotecnología: historia y definición Información complementaria BIOTECNOLOGÍA VEGETAL Durante muchos siglos la humanidad ha introducido numerosas mejoras en las plantas cultivables, a través del mejoramiento genético. Hoy, la biotecnología vegetal es una extensión de esta práctica, con una diferencia muy importante: que la biotecnología vegetal, sistematizada y tecnificada, permite la transferencia de una mayor variedad de información genética de un modo preciso y controlado y en menor tiempo. Por contraposición con la manera tradicional de modificar las plantas, que incluía el cruce incontrolado de cientos o miles de genes, la biotecnología vegetal hace posible la transferencia selectiva de un gen o unos pocos genes deseables. Debido a su mayor precisión, esta técnica permite que los mejoradores genéticos puedan desarrollar variedades con caracteres específicos deseables, sin incorporar aquellos que no lo son. En el Perú existen diversas instituciones dedicadas a las investigaciones biotecnológicas y, en especial, a la biotecnología vegetal y al mejoramiento genético. Un ejemplo de mejoramiento genético es el que viene realizando con la papaya, la estación experimental agraria "Donoso" del Instituto Nacional de Investigación y Extensión Agraria (INIEA), en Huaral. Se procede a la colección, selección e identificación de ecotipos de Papaya (Carica papaya), de alta productividad y tolerancia a enfermedades, mediante métodos avanzados de selección. Por medio de la electroforesis y propagación in vitro logran semillas mejoradas, como la PTM 331 y la PTU 405, semilla de alta productividad, buen rendimiento y resistencia a plagas. También la Universidad Nacional Agraria La Molina, a través de su Centro de Investigaciones en Recursos Genéticos y Biotecnología Vegetal (CIRGEBV), viene realizando investigaciones de transformación genética en la papaya, mediante el uso de la Agrobacterium tumefaciens, con la finalidad de lograr resistencia al ataque de plagas y enfermedades virales, tales como el virus del mosaico de papayo (PMV) y el virus de la mancha anular del papayo (PRV). Estas mejoras en los cultivos pueden contribuir a producir una abundante y saludable oferta de alimentos, y a proteger nuestro ambiente para las futuras generaciones. La existencia de un gran potencial de especies de frutas tropicales nativas, así como la búsqueda de una selección de cultivos más adaptables a condiciones locales, que atiendan mejor las necesidades de los consumidores, evidencian la importancia de la creación y mantenimiento de un banco de germoplasma de estas especies, para su aprovechamiento futuro. 6 6 GLOSARIO Banco de germoplasma: lugar donde se mantienen individuos representativos o sus partes reproductivas (semillas, esporas), con el fin de evitar la pérdida de la diversidad genética necesaria en el proceso de selección natural o artificial. Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:8 3/15/07 2:53:47 PM

7 Fascículo 6 / Biotecnología EVALUACIÓN VI CICLO: Copia y completa las siguientes frases: La biotecnología tuvo sus orígenes hace miles de años cuando el ser humano aprendió a producir Se llama fermentación al proceso de La primera compañía de biotecnología se llamó y fue creada en el año Con ayuda de las siguientes palabras, elabora un mapa conceptual. Puedes incluir otras palabras. biotecnología, biotecnología tradicional, biotecnología moderna, biología, tecnología, biología molecular, fermentación VII CICLO: Completa el siguiente cuadro de la cronología de la biotecnología: AÑO DESCUBRIMIENTO AÑO DESCUBRIMIENTO Redacta en tu cuaderno un informe acerca de la importancia de la biotecnología para la vida humana. Copia y completa las siguientes frases: La biotecnología es una actividad multidisciplinaria que consiste en El mejoramiento genético de la papaya consiste en METACOGNICIÓN VI CICLO: Elabora una lista de todas las actividades que realizaste en este módulo. Selecciona una de las actividades y describe todas las acciones que realizaste para aprenderla mejor. En qué acción encontraste mayores dificultades? Por qué? Qué aplicaciones biotecnológicas observas en tu comunidad? VII CICLO: Escribe cinco aspectos que hayas aprendido en este módulo. Identifica qué tipo de actividad te ha permitido aprender más y mejor. Qué habilidades pusiste en juego en la actividad que señalaste en el punto anterior? Qué aplicaciones biotecnológicas hay en tu comunidad? Descríbelas. INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA (Ver página de bibliografía) MINISTERIO DE AGRICULTURA - INSTITUTO NACIONAL DE INVESTIGACIÓN Y EXTENSIÓN AGRARIA (INIA) MONSANTO html EDUCAR - EL PORTAL EDUCATIVO DEL ESTADO ARGENTINO influencia-de-las-tic/tecnologia-del-adn-recombi nante/como_cortar_y_pegar_el_adn_tij.php MED. Bios 1. 7 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:9 3/15/07 2:53:48 PM

8 Ciencia, Tecnología y Ambiente Biotecnología tradicional MÓDULO 2 Biotecnología tradicional LOGROS DE APRENDIZAJE Identifica las clases de biotecnología. Define biotecnología tradicional y señala sus características. Explica los procesos biológicos que emplea la biotecnología tradicional. Identifica los productos que se originan a partir de la aplicación de la biotecnología tradicional. Actividad inicial La elaboración de pan es un proceso biotecnológico, porque se utiliza el proceso biológico de fermentación como técnica para su logro. Observa las imágenes del proceso de elaboración del pan. Luego contesta, qué ingredientes se usan en la elaboración? Elaborar pan es un proceso nuevo o antiguo? Por qué? B A C A. Selecciona los ingredientes: 750 g harina de trigo, 1 vaso de agua tibia, 40 g de levadura, 1 huevo y 1 cucharadita de sal. D B. Disolver la levadura en el agua tibia y, luego, amasar todos los ingredientes. C. Se hacen bolas para que la masa repose por 30 minutos y se dé la primera fermentación natural. E D. Con las bolas de pan fermentadas, se forman las piezas. E. Segunda fermentación natural donde la masa reposa por 2 ½ horas para adquirir su sabor y aroma. El pan ya tiene su forma final. F. Cocción en horno a 180ºC durante 30 minutos o hasta que esté dorado. F 8 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:10 3/21/07 11:52:35 AM

9 Fascículo 6 / Biotecnología 2.1 Usos de la biotecnología tradicional DURANTE LA LECTURA Ubica en la lectura las ideas principales y anótalas en tu cuaderno. Elabora en tu cuaderno un mapa conceptual sobre la biotecnología tradicional. Lactobacillus acidophylus: EL YOGURT Y LAS BACTERIAS ÁCIDO-LÁCTEAS Las bacterias Lactobacillus acidophylus son microorganismos beneficiosos, con forma de bastón y sin movimiento propio. Destacan por su capacidad para generar equilibrio en la flora bacteriana, protegernos de los microbios y cuidar nuestro aparato digestivo. Los productos probióticos favorecen el equilibrio microbiano en el tracto digestivo. La elaboración del yogurt es un proceso biológico que consiste en transformar la lactosa o azúcar de la leche en ácido láctico, que es lo que le da textura y sabor al yogurt al cuajar las proteínas, como la caseína. En el yogurt, la textura y el sabor son importantes, pero también se deben controlar otras variables como la temperatura y la composición de la leche, que influyen en las cualidades de los distintos productos resultantes, además de ese sabor ligeramente acidulado. Comercialmente, en la producción del yogurt, participan también microorganismos tales como Streptococcus salivarius y Streptococcus thermofilus. EVOLUCIÓN DE LA DEMANDA APARENTE DE ALGUNOS PRODUCTOS LÁCTEOS (t), 2001 Quesos Mantequilla Yogurt PRODUCTO Fuente: Webb y Fernandez Baca (2001) / Elaboración : MINAG - Dirección de Crianzas GLOSARIO El yogurt, en comparación con la mantequilla y el queso, es el producto que más se consume. Ha crecido y mantenido una demanda constante en el mercado. Se puede mezclar con cereales, frutas, miel, etc., lo que lo vuelve un alimento con mayor valor nutritivo. Probiótico: preparados lácteos que contienen bacterias que favorecen la vida del ser humano. Lactosa: azúcar que contiene la leche. Está formada por moléculas de glucosa y galactosa. Caseína: proteína que se produce cuando la leche se fermenta o se acidifica. Constituye casi el 80% del total de proteínas presentes en la leche de vaca y es el ingrediente principal del queso. EXPLORA LA TINCIÓN DE GRAM La tinción de Gram es una técnica para identificar bacterias, mediante el uso de una batería de colorantes. Se denomina así en homenaje al bacteriólogo danés Christian Gram, quien la desarrolló en Ante la reacción a la violeta de genciana, las bacterias pueden dividirse en dos grupos: grampositivas y gramnegativas. Microsoft Encarta Microsoft Corporation. La forma en que se colorean los tipos de células depende de la estructura de su pared celular. Las bacterias grampositivas, como las Lactobacillus acidophilus, retienen el tinte y se colorean de violeta, y las bacterias gramnegativas se colorean de color rojo. Por qué es importante identificar y diferenciar las bacterias grampositivas de las gramnegativas? 9 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:11 3/15/07 2:54:04 PM

10 Ciencia, Tecnología y Ambiente Biotecnología tradicional ELABORACIÓN DE QUESO Para elaborar queso, lo primero que se hace es dejar que la leche se fermente y se acidifique. Luego se precipita el cuajo, del cual se obtiene el queso (parte sólida) y se separe el suero (parte líquida). El cuajo, conocido en algunas partes del país como "quesillo", también se vende preparado en forma de pastillas para hacer queso en casa. Para la elaboración de quesillo visita la página web org.pe/archivos/sistemasdepro duccion/mejoremos%20quesillo. pdf INVESTIGA BODEGA DE VINO Qué clases de vino existen en el mercado peruano? De qué países son originarios? Por qué? Por qué sale el año de fabricación en las botellas? Qué significa? Influye en la calidad? Visita la página web y obtén información sobre el vino: Robert Harding Picture Library/Didier Barrault Microsoft Encarta Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos Robert Harding Picture Library/Didier Barrault Microsoft Encarta Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos EL QUESO Y EL CUAJO El queso es un producto alimenticio sólido o semisólido, fabricado con leche, cuajo animal y sal. El cuajo es el cuarto estómago de los rumiantes, contiene un líquido del mismo nombre capaz de coagular la caseína de la leche producida por los microorganismos Aspergillus niger y Kluyveromyces lactis. Este cuajo separa los componentes sólidos de la leche, llamados cuajo, de los componentes líquidos o suero. Cada queso tiene características propias según su origen y método de fabricación. Cuanto más suero se extrae, más compacto es el queso. Hoy en día, el cuajo y los coagulantes que se utilizan para elaborar quesos ya vienen listos. Son preparaciones de enzimas proteolíticas extraídas de los estómagos de los rumiantes. DEL MOSTO AL VINO El vino es una bebida alcohólica. Los más conocidos son el vino blanco y el vino tinto. Ambos se producen a partir de uvas, ya sean verdes o negras, según sea el tipo de vino. El primer paso para la elaboración del vino es la vendimia, es decir, la cosecha de la uva. Luego, la uva se prensa para obtener el mosto, rico en azúcares. Posteriormente se procede a su maceración y fermentación. Para provocar la fermentación del mosto se agregan levaduras, hongos microscópicos que transforman los azúcares del fruto en alcohol y dióxido de carbono en estado gaseoso. Este dióxido es el que provoca el burbujeo, la ebullición y el aroma característico de un barril de mosto en fermentación. El proceso fermentativo culmina cuando ya se han desdoblado prácticamente todos los azúcares y cesa la ebullición. Se llama "vino" únicamente al líquido resultante de la fermentación alcohólica, total o parcial, del zumo de uvas, sin adición de ninguna sustancia. EL VINAGRE El vinagre, antiguamente, procedía de los toneles de vino que se agriaban al subir la acidez, los que los convertía en un vino malo llamado vinagre. Hoy se sabe que los microorganismos que producen el vinagre son las bacterias Mycoderma aceti, que realizan la reacción química de fermentación del alcohol etílico del vino en ácido acético, con lo cual lo convierten en vinagre. GLOSARIO Levaduras: hongos microscópicos unicelulares que participan en la fermentación de carbohidratos para obtener nuevas sustancias. Las levaduras más cultivadas y usadas en la industria son las del género Saccharomyces. En el pan se utiliza el Saccharomyce cerevisiae. Suero: parte que permanece líquida al coagularse la leche. 10 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:12 3/15/07 2:54:05 PM

11 Fascículo 6 / Biotecnología DE LA CEBADA A LA CERVEZA La cerveza es una de las bebidas más antiguas que existen. Su origen se remonta a la prehistoria, conjuntamente con el cultivo de cereales y la elaboración de pan. La cerveza es una bebida alcohólica elaborada en tres etapas: cocimiento, fermentación y reposo. Sus ingredientes básicos son: malta (cebada tostada), lúpulo (frutos secos de la planta del mismo nombre que se emplean para aromatizar y dar sabor amargo a la cerveza), agua y levadura. El proceso de la elaboración de la cerveza se inicia cuando se convierte el almidón de la cebada en maltosa (azúcar que la levadura sí puede consumir). Para lograr esta maltosa, es necesario maltear (forzar la germinación de la cebada) y posteriormente macerar el cereal malteado con agua caliente, para producir una solución azucarada que está lista para fermentar. Se le agrega el lúpulo y se hierve. También se le puede adicionar más azúcar durante el proceso para incrementar el contenido de alcohol. Una vez obtenido el mosto de la cerveza se incorpora la levadura (Saccharomyces cerevisiae) y se realiza la fermentación. La mayoría de las cervezas pasa por un período de reposo antes de ser envasada. Dependiendo del tipo de cerveza, estas pueden guardarse en barriles o servirse directamente sin gasificar. Las cervezas contienen alrededor de un 5% de alcohol por volumen, aunque pueden ser, tanto de 2%, como alcanzar un 17%. VISITA UNA VITIVINÍCOLA O UNA FÁBRICA DE CERVEZA Visita con tu profesor una vitivinícola o una fábrica de cerveza, donde observen el proceso de elaboración del vino o de la cerveza. Identifica las etapas de elaboración de cada producto. Registra esta información en tu cuaderno e ilústrala. Entrevista a los trabajadores sobre el proceso de envasado, transporte y venta del producto. Averigua sobre la calidad de los vinos y la cerveza producidas. De no existir en tu comunidad una vitivinícola o una fábrica de cerveza, investiga cómo se prepara en forma casera el vino y/o cerveza. Busca fotos en Internet de los procesos de elaboración. DESPUÉS DE LA LECTURA Elige uno de los productos explicados (yogurt, queso, vino o cerveza) y elabora un tríptico que ilustre los procesos biotecnológicos para su elaboración. En tu cuaderno, elabora un cuadro a dos columnas y anota los microorganismos más importantes para la elaboración de productos con biotecnología tradicional. Señala, para cada microorganismo, el beneficio que ofrece a los seres humanos. Oxford Scientific Films/G.A. MacLean Microsoft Encarta Microsoft Corporation. CEBADA MADURA La cebada es un cereal utilizado para la alimentación, y para la elaboración de cerveza y otras bebidas. Qué otros cereales son usados para elaborar cervezas? Investiga en Cerveza#Tipo_de_grano EL LÚPULO INVESTIGA Photo Researchers, Inc./R.J. Erwin Microsoft Encarta Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos. Es una enredadera herbácea. Su fruto es la parte que se usa en la elaboración de la cerveza y lo que le da el sabor amargo. Qué función cumple el lúpulo en la elaboración de la cerveza? Visita la página Web wikipedia.org/wiki/lupulo Más información en: MED. Bios 1, p Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:13 3/15/07 2:54:07 PM

12 Ciencia, tecnología y ambiente Biotecnología tradicional Información complementaria PROCESO BIOLÓGICO: LA ELABORACIÓN DE LA CHICHA DE JORA La chicha de jora es un producto oriundo del Perú, que se elabora artesanalmente. Los quechuas la llamaban Aqha. La chicha de jora es producto de la germinación controlada de los granos de maíz para limitar el desarrollo del tallito y la radícula. Las variedades más utilizadas para la obtención de jora es el maíz amarillo y maíz alazán. Se consume en otros países de Sudamérica, por lo que se podría ser un producto potecncialmente industrial. En sus diversas preparaciones se puede encontrar la chicha de jora (con maíz jora blanca y negra), la chicha arequipeña (con maíz jora y chancaca), la chicha de jora con pata de vaca (con maíz jora blanca, quinua y una pata de vaca), la chicha de maní (con maní, maíz mote y quinua), la chicha de quinua, la chicha loretana (con harina de maíz y chancaca) y la chicha morada, que es un refresco no fermentado. En las fotos podemos apreciar el maíz de jora y la chicha ya elaborada. La chicha de jora es elaborada y comercializada a escala industrial? Por qué? Crees que sería un buen negocio? Cuántos tipos de chicha se preparan en nuestro país? Cuál se consume en tu comunidad? La chicha es una bebida alcohólica?, qué concentración de alcohol posee? Ingredientes: 5 litros de agua, 1 taza de jora blanca, 1 taza de jora negra, 1 palo de canela, clavos de olor y pimienta de chapa al gusto, 1 bola de chancaca. Preparación: Poner a remojar los dos tipos de jora en un recipiente con agua durante 24 horas. Al cabo de este tiempo, escurrir la jora, triturarla ligeramente y ponerla a hervir en una olla con 4 litros de agua, la canela, la pimienta de chapa y los clavos de olor, hasta que se reduzca a la mitad. Agregar 1 litro más de agua muy caliente y dejar que hierva a fuego lento por 1 hora. Colar a través de un paño limpio, agregar la chancaca trozada y ponerla a fermentar por 2 semanas en una olla de barro. Remover una vez al día. Tapar con un paño muy fino por donde filtre aire. Nunca la selle herméticamente porque se abomba antes de fermentar. 12 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:14 3/15/07 2:54:09 PM

13 Fascículo 6 / Biotecnología EVALUACIÓN VI CICLO: Escribe alrededor de la siguiente figura, cinco nombres de microorganismos que se emplean en la producción de alimentos con la biotecnología tradicional. Con ayuda de las siguientes palabras, elabora un mapa conceptual. Puedes incluir otras: biotecnología tradicional, lactobacillus acidophylus, vino, mosto, cerveza, lúpulo, fermentación, pan, leche, lactosa, suero. Define en tu cuaderno los siguientes términos: Lactobacillus acidophylus mosto lactosa lúpulo cuajo jora VII CICLO: Completa los siguientes espacios en blanco: La biotecnología tradicional es un conjunto de Las levaduras son responsables de un proceso biológico llamado: El vino se elabora a partir del El cuajo es el y es producida por los microorganismos La elaboración del yogurt es un proceso biológico que consiste en Escribe en tu cuaderno cinco ventajas acerca de los beneficios que trae la aplicación de la biotecnología tradicional en la vida del hombre. Explica los siguientes procesos en tu cuaderno: Fermentación del pan Queso y cuajo Del mosto al vino METACOGNICIÓN VI CICLO: Escribe dentro de los casilleros las acciones que realizaste para aprender los temas de biotecnología tradicional. Puedes agregar más casilleros si es necesario. Selecciona una de las acciones y describe los pasos que realizaste para aprenderla mejor. En qué acción encontraste mayores dificultades? Por qué? De lo aprendido, qué actividades de producción de alimentos o bebidas puedes generar para el beneficio económico de tu comunidad? VII CICLO: Escribe cinco conceptos que hayas aprendido en este módulo. Identifica qué tipo de actividad te ha permitido aprender más y mejor. Qué habilidades pusiste en juego en la actividad que señalaste en el punto anterior? Qué actividades de producción de alimentos o bebidas puedes generar para el beneficio económico de tu comunidad si usas lo aprendido? INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA (Ver página de bibliografía) FORN TRADICIONAL Proceso para la elaboracion del pan En: MINISTERIO DE AGRICULTURA PORTAL AGRARIO - Cadena productiva: lacteos WIKIPEDIA WIKIPEDIA grano MINISTERIO DE EDUCACIÓN (ed.) 2004 Bios Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:15 3/15/07 2:54:10 PM

14 Ciencia, Tecnología y Ambiente Biotecnología moderna MÓDULO 3 Biotecnología moderna LOGROS DE APRENDIZAJE Define biotecnología moderna, ingeniería genética y Proyecto Genoma Humano. Identifica las diferencias entre la biotecnología tradicional y la moderna. Comprende los procesos que emplea la biotecnología moderna para el beneficio del hombre. Identifica las ventajas y desventajas de la ingeniería genética y del Proyecto Genoma Humano. DATO CURIOSO CAMPO DE MAÍZ Sabías que en los campos de cultivo de maíz existen, en el suelo, unas bacterias llamadas Bacillus thuringiensis que fabrican una proteína que mata a las larvas de los insectos? Hoy en día, gracias a la biotecnología moderna y, en especial, a la ingeniería genética, es posible transferir un gen proveniente de esa bacteria hacia una planta, por ejemplo, al maíz Bt. Al transferir el gen correspondiente, la planta de maíz fabrica esta proteína y, por lo tanto, resulta inmune y resistente al ataque de las larvas y de los insectos. Actividad inicial Organiza con tus compañeros(as) un recorrido por los terrenos de cultivo de los alrededores de tu comunidad. Observen y entrevisten a los agricultores, indaguen y registren la información de todas las actividades, acciones y métodos que emplean para el cuidado de sus cultivos. Recorran los campos, observen y entrevisten a los agricultores. Elaboren una lista de las acciones naturales que toman para proteger sus cultivos de las plagas. Intercambien opiniones acerca de sus hallazgos con su grupo de aprendizaje y reflexionen sobre las siguientes preguntas: esl-es/ jpg Es la biotecnología moderna importante para el desarrollo del ser humano? Qué otros ejemplos conoces donde la ciencia haya mejorado y transformado, de manera importante, la vida del ser humano? PLANTAS TRANSGÉNICAS La proteína Bt de la bacteria Bacillus thuringiensis, introducida en el tejido de la planta de maíz por medio de la biotecnología, ha permitido un control efectivo de los depredadores de esta planta y ha eliminado los problemas de la aplicación de insecticidas. Este maíz, con un gen extraño de otra especie, se llama planta transgénica. 14 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:16 3/15/07 2:54:13 PM

15 Fascículo 6 / Biotecnología 3.1 Avances logrados por la biotecnología moderna DURANTE LA LECTURA Define qué es la biotecnología moderna. Ubica aquellos párrafos donde se haga referencia a los aportes que ofrece el uso de la biotecnología moderna y/o las ventajas y desventajas que tiene la ingeniería genética. Anótalos en tu cuaderno. OBSERVA GRÁFICO DE PATENTES OTORGADAS EN EL MUNDO (AÑO 2000) En 1992, el Convenio sobre diversidad biológica de las Naciones Unidas definió a la biotecnología moderna como toda aplicación tecnológica que emplee sistemas biológicos, organismos vivos o sus derivados, para la creación o modificación de productos o procesos para fines específicos. La biotecnología moderna se origina a partir de numerosos avances en la ciencia. Con el descubrimiento de la tecnología de recombinación del ADN, que permitió en 1973 insertar genes de otras especies en bacterias, nació la biotecnología moderna. La lucha contra los grandes problemas que afrontamos: hambre, desnutrición, contaminación, deforestación, tienen una respuesta en la biotecnología que ya es, en este siglo, una poderosa herramienta en nuestro quehacer humano. Los aportes más importantes de la biotecnología moderna son: En la agricultura: la biotecnología se ha aplicado a diversos cultivos como el arroz, la soya, el algodón, el maíz, el trigo, el tomate, el tabaco, la papa y la remolacha. Gracias a ello, se han obtenido nuevas variedades resistentes a plagas y herbicidas; plantas adaptables a condiciones adversas; y frutos de mayor duración y mejor calidad nutricional. También se han elaborado bioinsecticidas para evitar la contaminación del suelo y de los cultivos. En la salud: gracias a la biotecnología hoy se elaboran mejores medicamentos, vacunas, hormonas, sueros y transplantes. Algunas sustancias, que antes se obtenían de animales o de cadáveres, como la insulina y la hormona del crecimiento, actualmente se obtienen de bacterias o levaduras. La ingeniería genética permite modificar los genes de los microorganismos para que se produzcan antibióticos más efectivos. Por otro lado la terapia génica logra el tratamiento de pacientes con enfermedades genéticas, debido a que se les modifica genéticamente los tejidos afectados. GLOSARIO Insulina: hormona segregada por el páncreas, que regula la cantidad de glucosa existente en la sangre. Fuente: Oficina de Patentes y Marcas de los Estados Unidos. Una patente es un título que reconoce y otorga el derecho de explotar, en exclusiva, una invención; e impide a otros su fabricación, venta o utilización, sin consentimiento del titular. Como contrapartida, la patente se pone a disposición de la comunidad científica y del público en general, para su conocimiento. En el gráfico, sobre un total de patentes concedidas, el 58% correspondió a Estados Unidos y el 20% a Japón. En países como Taiwán, Reino Unido y Alemania el número de patentes se está incrementando. Qué patentes, en los últimos cinco años, existen en nuestro país relacionadas con la biotecnología moderna? 15 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:17 3/15/07 2:54:15 PM

16 Ciencia, Tecnología y Ambiente Biotecnología moderna OBSERVA SUPERFICIE MUNDIAL EN MILLONES DE HECTÁREAS USADAS PARA EL CULTIVO DE PLANTAS GENÉTICAMENTE MODIFICADAS ENTRE LOS AÑOS 1996 Y 2004 millones de hectáreas Años Observa y analiza el gráfico: Cuántas hectáreas se han incrementado desde 1996? Esto es beneficioso para las plantas y el hombre? Qué ventajas y desventajas trae al ser humano consumir alimentos que provienen de plantas genéticamente modificadas? El Perú utiliza para su agricultura cultivos de plantas genéticamente modificadas? Cuáles? Visita la página web: terceraedicioncuaderno.pdf Más información en: MED. Bios 1, p. 230 Ruiz de Somocurcio, César Biología moderna, p En el ambiente: se aplica en el registro de especies y organismos genéticamente modificados (OGM), así como en el tratamiento y reutilización de aguas residuales y desechos sólidos. Hay bacterias que pueden degradar la materia orgánica y, también, los fosfatos y nitratos vertidos por las zonas urbanas y agrícolas. Además, las bacterias eliminan los gases y los residuos tóxicos de los hidrocarburos. En la ganadería: la biotecnología se usa para desarrollar nuevas razas; además de métodos y técnicas para el mejoramiento genético del ganado. En la industria: se busca hacer combustibles renovables y alcanzar procesos y tecnologías para una producción limpia Ingeniería genética La ingeniería genética es la tecnología de la manipulación y transferencia de ADN, de unos organismos a otros. Esto permite la creación de nuevas especies; además de la corrección de defectos genéticos, el desarrollo de herramientas de diagnóstico y la fabricación de numerosos compuestos. También es llamada metodología del ADN recombinante. Por lo tanto, es un conjunto de técnicas que sirven para cortar, pegar, retirar, modificar o agregar genes a una molécula de ADN, con la finalidad de cambiar la información que contiene. Al cambiar esta información, la ingeniería genética cambia el tipo o cantidad de proteínas que puede producir un organismo, haciéndole posible elaborar nuevas sustancias o desempeñar nuevas funciones. images/arabidopsis-intacsic.png net/content/view/full/57692 Semillas germinadas y modificadas genéticamente para absorber el insecticida y degradarlo en otro compuesto menos tóxico. Soya transgénica: semillas mejoradas genéticamente con aportes de aminoácidos esenciales para elevar su calidad nutricional. La ingeniería genética se aplica para elaborar: Vacunas contra la hepatitis B. Fármacos tales como la insulina y la hormona del crecimiento humano. Enzimas para disolver manchas, usadas en los detergentes en polvo. Enzimas para la industria alimenticia, como la elaboración del queso. Plantas resistentes a plagas y enfermedades mediante la implantación de bioinsecticidas. Herramientas de diagnóstico de enfermedades. 16 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:18 3/20/07 2:23:35 PM

17 Fascículo 6 / Biotecnología PLANTAS TRANSGÉNICAS La técnica que emplea la ingeniería genética incluye los siguientes pasos: ADN Vector (plásmido) Organismo hospedador (bacteria) Fragmentos de ADN con el gen deseado Las herramientas necesarias para realizar la manipulación genética en la tecnología del ADN recombinante son: 1. Se identifica, aisla y corta el gen con la característica deseada. 2. Se selecciona un vehículo genético que se llama vector (puede ser un virus o un plásmido, al cual se le introduce la característica elegida), para transferir el ADN seleccionado al organismo hospedador. 3. Finalmente, el vector se introduce en el organismo hospedador para multiplicar y propagar la expresión del gen, a fin de que muestre la característica deseada. Enzima de restricción: son enzimas capaces de cortar el gen en zonas específicas del ADN, separándolo en fragmentos. Vector: es el vehículo que permite transportar y replicar el ADN para introducirlo en el organismo hospedador (virus, plásmido), que es el organismo que deseamos que exprese el gen con la nueva característica. OBSERVA ESPECIES VEGETALES TRANSGÉNICAS QUE MÁS SE SIEMBRAN EN EL MUNDO millones de hectáreas Superficie mundial de cultivos transgénicos (millones de hectáreas) DESPUÉS DE LA LECTURA CultivosTransgenicos/sp_current.html Qué plantas genéticamente modificadas se están cultivando en el mundo? Cuál es el alimento transgénico que dispone del mayor número de millones de hectáreas de cultivo en el mundo? Por qué? Qué se está haciendo en nuestro país, en materia genética, con la papa y el algodón? Infórmate en el Centro Internacional de la Papa y en la Asociación Nacional de Algodoneros. Más información en: ARGENBIO h/faq/index.php MEDIO-AMBIENTE.INFO Ingeniería genética: jugándonos la vida En: biente.info/displayarticle 301.html Elabora un organizador visual con la información que te aporta el texto (definición de biotecnología moderna, definición de ingeniería genética, OGM). Investiga cómo favorece la ingeniería genética a la biotecnología moderna. Redacta las conclusiones en tu cuaderno. 17 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:19 3/15/07 2:54:21 PM

18 Ciencia, Tecnología y Ambiente Biotecnología moderna 3.3 Organismos genéticamente modificados (OGM) OBSERVA Observa ambas imágenes y analízalas. Estás a favor o en contra de los OGM? Los defensores de los OGM dicen que los alimentos serán más grandes y nutritivos, qué opinas? Organiza un debate clase. DURANTE LA LECTURA Ubica en la lectura las ideas principales respecto a los OGM y el Proyecto Genoma Humano. Anótalas en tu cuaderno. Elabora en tu cuaderno un mapa conceptual sobre el Proyecto Genoma Humano. Un organismo genéticamente modificado (OGM) es aquella planta, animal, hongo o bacteria a la que se le ha agregado, mediante el uso de la ingeniería genética, un gen o una muestra de genes, con el fin de producir proteínas de interés industrial o de mejorar ciertos rasgos, como la resistencia a plagas, calidad nutricional, tolerancia a heladas, etc. Esta tecnología se aplica con la intención de controlar el hambre, mitigar la acción de diferentes enfermedades, etc. Un ejemplo de esto son los alimentos transgénicos los cuales poseen una mejora en su calidad nutricional, es decir, contienen nutrientes que fueron producidos a partir de una planta genéticamente modificada, como la soya y el maíz. En el mundo es cada vez mayor el número de plantas transgénicas. Encabeza la lista de empresas dedicadas a esto: Monsanto, con 80% de plantas transgénicas; seguida de Aventis, con el 7%; Singenta y BASF, con el 5% cada una; y DuPont, con 3%. Igualmente, las tierras de cultivo para estas plantas transgénicas va en aumento: EE.UU. tiene el 59%; Argentina, 20%; Brasil, 6%; Canadá, 6%; China, 5%; Paraguay, 2% y Sudáfrica, 1%. Los alimentos transgénicos se encuentran actualmente disponibles en el mercado internacional. Han pasado las evaluaciones de riesgo y es probable que no presenten daño a la salud humana, aunque en algunos países de Europa sigue prohibido su comercio. 1. El plásmido modificado es introducido a la célula vegetal. 2. El ADN se recombina y origina una célula transformada. 3. Las nuevas células se propagan en un cultivo celular. OBTENCIÓN DE UNA PLANTA TRANSGÉNICA IN VITRO La obtención de una planta transgénica por reproducción in vitro se inicia con el plásmido o bacteria, el cual es una cadena de ADN cerrada en forma de círculo, que puede contener el gen que lo hace resistente a los antibióticos Plásmido Célula Vegetal Célula Transformada Cultivo celular Siembra 4 Planta transgénica 5 4. Se hace la siembra en un cultivo in vitro. 5. Se pasa a una maceta para su crecimiento. Así se obtiene una nueva planta transgénica. 18 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:20 3/15/07 2:54:26 PM

19 Fascículo 6 / Biotecnología 3.4 El proyecto HUGO (The Human Genoma Organization) Con el avance de la biología molecular se lograron los cultivos in vitro, el desarrollo de la tecnología del ADN recombinante y la ingeniería genética. A partir de estos avances, surge el proyecto HUGO (Human Genoma Organization), orientado a descifrar, nucleótido a nucleótido, el genoma humano. Este proyecto comenzó sus actividades en 1990, y convocó a los más destacados biólogos y genetistas del mundo. Fue coordinado por los Estados Unidos y dirigido, en sus inicios, por James Watson. En el contribuyeron el Reino Unido, Japón, Francia, Alemania, China, entre otros países. Los objetivos fueron: Identificar los o genes en el ADN del ser humano. Determinar la secuencia de los más de 3 billones de pares de base química que conforman el ADN humano. Almacenar esta información en bases de datos. Mejorar las herramientas para el análisis de esa información. Transferir la tecnología encontrada al sector privado. Abordar los problemas éticos, legales y sociales que pudieran emerger del proyecto. Con el proyecto HUGO se pretende orientar la investigación genética en beneficio de la humanidad. Por ejemplo, lograr un diagnóstico precoz para la curación de enfermedades hereditarias y el cáncer, mediante la terapia génica. Dichas enfermedades probablemente guarden relación con los genes. En el campo de la terapia génica farmacológica, destaca lo siguiente: Una nueva generación de vacunas, que son bacterias o virus con un gen activo extirpado, que permite producir reacciones limitadas de inmunidad. Ya está en el mercado una para la hepatitis B y se trabaja en vacunas para la malaria, encefalitis y, por supuesto, el SIDA. Fármacos obtenidos de la manipulación genética, tales como la insulina y la hormona del crecimiento. Desarrollo en el campo de la neurobiología molecular de los neurotransmisores, para posible uso en enfermedades psíquicas. Obtención de activadores de tejidos, que pueden ayudar en la evolución del infarto. DESPUÉS DE LA LECTURA Investiga la historia de cómo surge el Proyecto HUGO. Visita la página web Elabora una línea de tiempo del proyecto HUGO. Visita la página web INVESTIGA HUELLAS DIGITALES DE ADN O ADN FINGERPRINT Al igual que las huellas digitales en los dedos de la mano nos identifican y nos diferencian de otro ser humano, también poseemos huellas genéticas de ADN, que se localizan en el núcleo de cada célula. El método ideado por A. Jeffreysen de la Universidad de Leicester en Inglaterra, se conoce como ADN fingerprint o "huellas digitales de ADN". Esta técnica se puede utilizar para identificar lazos parentales con una eficiencia de 99,99%. Ayuda a resolver parentescos en temas de inmigración y en disputas por paternidad, pero también es muy útil para capturar criminales y delincuentes. En la siguiente imagen, las flechas rojas señalan 2 patrones de bandas iguales, las cuales indican que ambas muestras corresponden a la misma persona. Así, es posible vincular o descartar la asociación entre el ADN obtenido de una evidencia y un sospechoso. ADN de la escena del crimen ADN de los sospechosos Análisis de muestras de ADN Cuando dos patrones son iguales, significa que son de la misma persona, pero si los patrones se diferencian en un 50%, significa que el parentesco es de padre a hijo. 19 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:21 3/15/07 2:54:28 PM

20 Ciencia, tecnología y ambiente Biotecnología moderna Información complementaria CÉLULAS MADRES Por Janet Montoro Asencios Las células madres (en inglés stem cells), son células que poseen dos características que las hacen únicas: generan nuevas células madres, es decir, se autorrenuevan, y también tienen la capacidad de "diferenciarse" y dar origen a cualquiera de las diferentes células de nuestro cuerpo. Estas células, tales como las células madres de la sangre, de los músculos, de las neuronas, del hígado, etc., tienen como función mantener y reparar el tejido donde se encuentran alojadas. Existen tres clases de células madres: Totipotentes: pueden crecer y formar un tejido completo. Ejemplo: zigoto. Pluripotentes: no forman un tejido completo, pero sí cualquier otro tipo de célula. Ejemplo: célula madre embrionaria. Unipotentes: pueden formar sólo un tipo de célula particular. Ejemplo: células de la piel. imagenes/2006/08/09/ _0_orig.jpg Células madre en fase de división Las células madres que están siendo ampliamente investigadas y han concitado el interés de los científicos, son las de la sangre. Son altamente necesarias y fáciles de conseguir, ya que se obtienen mediante la extracción de la médula ósea, de la propia sangre y del cordón umbilical. El cordón umbilical es una fuente enorme de células madres, que sirven para el tratamiento de enfermedades como leucemia, linfomas, lupus; incluso se están realizando investigaciones para tratar el mal de Parkinson, problemas reumatoideos, la enfermedad de Alzheimer y la diabetes. El procedimiento de recolección es sencillo. Una vez que el niño nace se punza la vena umbilical para recoger la sangre de la placenta y del cordón en una bolsa especial. Este contenido se lleva al laboratorio donde se separan las células madres, las mismas que serán preservadas a 196ºC hasta la fecha que el mismo niño las necesite o algún pariente suyo. En el Perú ya contamos con instituciones donde se conservan las células madres extraídas de la sangre del cordón umbilical. 20 Z_S1 ALUMNOS F6.indd Sec1:22 3/15/07 2:54:30 PM