La Biotecnología en Agroalimentación y Salud Luces y Sombras de los Organismos Transgénicos

Transcripción

1 La Biotecnología en Agroalimentación y Salud Luces y Sombras de los Organismos Transgénicos Mertxe de Renobales Scheifler Bioquímica y Biología Molecular Facultad de Farmacia UPV/EHU Vitoria-Gasteiz 1 Aulas de la Tercera Edad

2 Programa 1.- Introducción Clasificación de la materia inerte y de los seres vivos. Qué es la biotecnología. Cuántas biotecnologías hay. En qué campos o sectores se aplica. 2.- Qué son los genes. El ADN y la herencia genética 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. 2

3 Programa 5.- La mejora genética de las plantas que comemos: mejora tradicional y transgénica. Otras biotecnologías agrarias. 6.- Cómo se hace una planta transgénica. 7.- Plantas transgénicas comercializadas en el mundo. 8.- Normativas europeas: evaluación de la inocuidad para los consumidores. Etiquetado de alimentos. 9.- Plantas transgénicas para mejorar la salud. 3

4 Programa 10.- Luces y sombras de las plantas transgénicas: beneficios para los consumidores, agricultores, y el medio ambiente. Principales problemas y sus posibles soluciones Animales transgénicos. Cómo se hacen. Aplicaciones. Animales clonados El debate social entorno a los alimentos transgénicos. Multinacionales y patentes. El hambre en el mundo. La Soberanía Alimentaria. Aspectos políticos. Aspectos religiosos. 4

5 1.- Clasificación de la materia inerte Elemento: sustancia que no se puede descomponer en otras más sencillas por medios químicos Oro, plata, hierro, azufre Unos 110 elementos diferentes en todo el universo o 92 son ocurren naturalmente y el resto se crean en reacciones nucleares átomo: la partícula más pequeña de un elemento que sigue manteniendo sus propiedades químicas y puede existir como una entidad estable independiente 5

6 1.- Clasificación de la materia inerte La tabla periódica de los elementos 6

7 1.- Clasificación de la materia inerte La tabla periódica de los elementos según su abundancia 7

8 1.- Clasificación de la materia inerte Compuesto químico: es una sustancia pura que está formada por 2 o más elementos unidos entre sí de una manera única que le da una serie de propiedades características Diamante y grafito 8

9 1.- Clasificación de la Materia Inerte Estructuras del diamante el grafito: Otros compuestos químicos: Agua Sal Azúcar (sacarosa) Glucosa, fructosa Etc.. 9

10 1.- Clasificación de la Materia Inerte Compuesto químico (cont). Molécula La partícula más pequeña de un compuesto químico que mantiene las propiedades químicas de la sustancia o En un vaso de agua hay millones de moléculas de agua Hay millones y millones de moléculas diferentes o Tamaños muy diferentes La gran mayoría de ellas se han sintetizado en los laboratorios, no existen en la naturaleza: los plásticos 10

11 Mezclas 1.- Clasificación de la Materia Inerte combinación física de 2 o más compuestos químicos (sustancias), cada uno de los cuales puede estar presente en cantidades variables, y cada uno mantiene sus propiedades químicas. No es una sustancia pura. Ejemplo: aire, aceite, harina, vino, detergente de lavadora, muchos fármacos, productos fitosanitarios.. 11

12 Célula 1.- Composición de los Seres Vivos Es la unidad morfológica de cualquier ser vivo. Es la partícula más pequeña de un ser vivo que tiene vida. Está compuesta de miles y miles de moléculas Hay sólo 2 tipos de células fundamentalmente diferentes: Células procariotas y eucariotas. 12

13 1.-Composición de los Seres Vivos Las células eucariotas pueden ser: animales y vegetales 13

14 1.- Composición de los Seres Vivos Los seres vivos pueden ser Unicelulares o Procariotas Bacterias cianobacterias o Eucariotas Protozoos algas 14

15 1.- Composición de los Seres Vivos Los seres vivos pueden ser Pluricelulares o Diferentes tipos de células tejidos Ser humano: > 200 tipos de células distintas 15 o Todas las células de un organismo tienen el mismo ADN (siguiente tema)

16 Biotecnología 1.- Qué es la biotecnología Empleo de agentes biológicos aplicando principios de ingeniería con fines comerciales para o obtención de productos y servicios Industria, medicina, agricultura, medio ambiente Federación Europea de Biotecnología o 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. Empleo de células vivas para la obtención y mejora de productos útiles, como los alimentos y medicamentos (RAE) 16

17 Qué es la biotecnología La biotecnología es multidisciplinar ciencias naturales: o microbiología, genética, biología, bioquímica, química ingeniería economía derecho ética 17

18 Breve historia de la Biotecnología Alimentos biotecnológicos tradicionales Neolítico o invención del 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 ( AC) o Cerámica encontrada en Centro Europa: 5000 AC 18

19 Breve historia de la Biotecnología 1673 Anton van Leeuwenhoek inventa el microscopio 1796: Edward Jenner vacuna a un niño con éxito contra la viruela 1859 Charles Darwin El origen de las Especies Selección natural Mediados del siglo XIX Gregor Mendel Las leyes de la herencia genética 19

20 Breve Historia de la Biotecnología Comienzos del siglo XX Los cromosomas contienen las unidades de la herencia 1926: los rayos X inducen variabilidad genética mutaciones 1928: descubrimiento de la penicilina 1933: se crea el maíz híbrido 1944: el ADN es el material genético 1953: Watson y Crick descubren la estructura del ADN la 20 doble hélice

21 Breve Historia de la Biotecnología : 1er microorganismo recombinante 1975: Conferencia de Asilomar (California) puede ser peligrosa la manipulación del ADN? 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 1984: PCR o Reacción en Cadena de la Polimerasa Técnica básica de biología molecular imprescindible en biotecnología o Kary Mullis (Premio Nobel, 1993) 21

22 Blanca, o industrial Distintas Biotecnologías 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 22

23 Biotecnología Industrial Procesos industriales limpios Menos contaminantes Microorganismos Alimentos fermentados Bioremediación: o Descontaminación de mareas negras Bioplásticos Bioetanol o A partir de maíz, caña de azúcar 23 o Procesos combinados con enzimas (siguiente diapositiva)

24 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. 24 Novozymes: Enzymes at Work

25 Objetivos Biotecnología en la Salud 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 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 25

26 Biotecnología Agrícola Mejora genética de plantas y animales productividad Mejorar la calidad nutricional impacto ambiental Tecnologías diversas basadas en el conocimiento del ADN o Ingeniería genética o Selección facilitada por marcadores Cultivo de tejidos o Selección de plantas libres de enfermedades Plantas y animales modificados genéticamente 26

27 Referencias EuropaBio Asociación Europea de BioIndustrias - Introduccióna 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(1 0): 9 Agricultural Biotechnology Cornell Univ. Chemistry in Context American Chemical Society 27