Autor: Andrés M. Gatica Arias, Dr.sc.agr
Introducción Es de rigurosa justicia emancipar la enseñanza de todo extraño poder, y convertirla en una función social, sin otra ley que la libre indagación y profesión de la verdad. 3
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Contenido Introducción...3 Contenido...5 Presentación...7 Módulo 1: Qué es la biotecnología?...9... 9... 9... 12... 13... 16... 20 Módulo 2: Aplicaciones de la biotecnología...21... 21 2.1.1 Cultivo de células, tejidos y órganos vegetales... 26 2.1.2 Biotecnología y agricultura orgánica: compostaje y lombricultura... 27... 29... 32... 37... 40... 43 2.6.1 Biología sintética... 43 2.6.2 Nanobiotecnología... 44 Módulo 3:... 45... 45... 46 5
3.2.1 Transformación mediada por.. 46 3.2.2 Transformación mediada por biobalística o bombardeo de microproyectiles... 48 3.2.3 Electroporación... 49... 49 con resistencia a herbicidas... 51 con resistencia a insectos... 53 mejoras nutricionales... 54 con maduración retardada... 55... 57 Módulo 4: Regulación de la biotecnología moderna...59... 59... 60... 62 Glosario...65 Bibliografía consultada...71 6
Presentación conjunto de procedimientos y medidas animal y ambiental, de las aplicaciones de la biotecnología moderna. 7
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Módulo 1: Qué es la biotecnología? la ciencia de los métodos que permiten la obtención de productos a partir de materia prima, mediante la intervención de organismos vivos toda actividad que utiliza organismos vivos o sus compuestos para la obtención de productos (alimentos, vacunas, antibióticos, entre otros) o servicios (descontaminación ambiental, energías limpias, entre otr 9
Organismos Vivos o sus compuestos Biotecnología Bienes y Servicios Figura 1. 10
Figura 2. Fotografías tomadas de internet. 11
la biotecnología moderna se producción de bienes y servicios 12
Figura 3. Fotografías tomadas de internet. La 13
ADN Genómica ARN Transcriptómica Proteínas Proteómica Metabolitos Metabolómica 14
La e 15
1797 Penicillium notatum 16
1959 1976 1977 bacteria in vitro in vitro 17
1994 1995 1996 1997 1999 cerevisiae 18
Mycoplasma mycoides 19
20 54% mujeres 46% hombres 87% nacionales 13% 64% - 30 años entre 30 y 50 años 18% más 50 años
Módulo 2: Aplicaciones de la biotecnología in vitro in vitro in vitro es posible 21
in vitro Figura 4. in vitro Fotografías tomadas de internet. Cultivo de tejidos en Costa Rica in vitro Fuente: 22
Beauveria bassiana los escarabajos Producción de biofungicidas La empresa costarricense Fuente ) Las í 23
Fuente: ) 24
Tracy El Dolly Dolly Consumo de animales clonados Fuente ) 25
Leche hipoalérgenica Fuente: ) 2.1.1 Cultivo de células, tejidos y órganos vegetales in vitro in vitro 26
in vitro Micropropagación Cultivo de anteras o polen: Haploides Híbridos somáticos Selección in vitro Productos secundarios Figura 5. Aparación de mutantes: Variación somaclonal in vitro 2.1.2 Biotecnología y agricultura orgánica: compostaje y lombricultura 27
28
Existen amilasas, 29
Figura 6. Fotografías tomadas de internet. 30
Producción de biodiesel en Costa Rica Fuente ) 31
32
Figura 7. Fotografías tomadas de internet. 33
La insulina: producto de la biotecnología moderna 34 Fragmentos de ADN humano con genes responsables de la producción de insulina ADN de bacteria ADN humano ADN de bacteria INSULINA TRANSGÉNICA ADN humano ADN de bacteria Insulina humana producida por la bacteria: Insulina Transgénica Figura 8. html
in vitro Esta 35
Mosquitos transgénicos Aedes aegypti Fuente ) 36
Figura 9. Fotografías tomadas de internet. En 37
llevar a 38
La biotecnología gris en Costa Rica Así, por ejemplo la empresa costarricense Bioproyectos Fuente ) 39
En los Figura 10. Fotografías tomadas de internet. 40
41
Salmón transgénico Fuente html 42
2.6.1 Biología sintética bacteria Mycoplasma mycoides M. mycoides 43
2.6.2 Nanobiotecnología el estudio, diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales, aparatos y sistemas funcionales a través del control de la materia a nano escala 44
Módulo 3: 45
como rubi o 3.2.1 Transformación mediada por Agrobacterium tumefaciens. Esta bacteria posee 46
Figura 11. Agrobacterium Agrobacterium inicia con el contacto entre la 47
in vitro 3.2.2 Transformación mediada por biobalística o bombardeo de microproyectiles Estos en el núcleo, Figura 12. 48
3.2.3 Electroporación 49
Cuadro 1 Cultivo Soya Canola Países Características introducidas insectos Tolerancia a Tolerancia a 50
resistencia a herbicidas por el hombre y consiste en la creación Soya con tolerancia al herbicida glifosato Agrobacterium tumefaciens por esta bacteria es tolerante al aromáticos y por lo tanto tampoco Fuente 51
epsps Agrobacterium tumefaciens bar Tu494 Streptomyces bar 52
resistencia a insectos Maíz con resistencia a insectos lepidópteros La resistencia se en el ) proteínas Cry, son tóxicas para varios mariposas, moscas, los cristales, las proteínas Cry 53
54 nutricionales Figura 13. Comparación tomada de internet.
maduración retardada 55
Tomate con maduración retardada línea 1345-4 1 1 4 Fuente ) 56
57
Soya con alto contenido de ácido oleico Fuente ) 58
Módulo 4: Regulación de la biotecnología moderna como el conjunto de procedimientos y medidas que se adoptan con de las aplicaciones de la biotecnología moderna. 59
Cuadro 2 Año 1991 1997 7664 60
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1 Algodón Tiquisque Soya Maíz Banano Plátano Arroz Piña 1991 1992 1997 1998 2003 2005 Figura 14. 1 Tomado de: Ing. Alex May Montero. Desarrollo e implementación - 64
Glosario Abiótico: ADN (ácido desoxirribonucleico): ADN recombinante: ADN-T:Agrobacterium tumefaciens : Alergia: 65
Biorremediación: Bioseguridad: Biotecnología: Células somáticas: Clonación: Clones: Conservación : 66
Conservación : Cromosomas: Cultivo de tejidos o : Embriogénesis somática: in vitro Enzima: Explante: in vitro Fenotipo: Fermentación: 67
Fitorremediación: Fotosíntesis: Gen: Genoma: Genotipo: Germoplasma: in situ ex situ Ingeniería genética: 68
Metabolismo: Metabolito primario: Metabolito secundario: Metabolito: Microorganismo: Nanotecnología: Patógeno: Plásmido: 69
Proteína: Las Riesgo: Secuenciación del ADN: Transcriptoma: 70
Bibliografía consultada 71
En En 72
En En En 73
En 74
En 75
A, S, 76