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4. BIOTECNOLOGÍA APLICADA A AGROALIMENTACIÓN, INDUSTRIA Y MEDIO
AMBIENTE
Actualmente se están desarrollando numerosas aplicaciones de la biotecnología a la producción
de cultivos, alimentos, piensos y otros productos para la industria. Su ventaja es que permite
avanzar más rápidamente que con las técnicas convencionales.
4.1.
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APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA A LA AGRICULTURA.
Tradicionalmente, los cultivos han mejorado mediante genética clásica realizando
cruzamientos para obtener plantas con los caracteres deseados: más productivas, con frutos
más dulces…
Este procedimiento es largo y no siempre se obtienen los caracteres buscados. También se
transfieren genes de unas variedades de plantas a otras.
El uso de la biotecnología permite avanzar más rápidamente en la mejora de cultivos,
debido a que:
- Permite elegir los genes específicos del carácter que se desea seleccionar e
introducir solo estos en la planta.
- Se pueden introducir genes de otra especie, lo que no es posible mediante
genética clásica, ya que solo las plantas que son muy similares pueden cruzarse
entre sí.
 ¿QUE ES UNA PLANTA TRANSGÉNICA?
 Es aquella cuyo genoma ha sido modificado mediante tecnología de ADN, para
introducir uno o varios genes nuevos o para modificar la función de algún gen propio.
 Como consecuencia la planta transgénica manifiesta una característica nueva.
 El gen o genes introducidos se comportan como los suyos propios y serán
transmitidos a su descendencia.
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La tecnología de ADN se ha aplicado ya a numerosas plantas: arroz, algodón, maíz, trigo, y
se han producido variedades con nuevas características. Entre éstas destacan las
siguientes:
 Protección contra aciertas plagas (insectos, enfermedades o virus). Estás plantas
fabrican ellas misma proteínas o sustancias que las protegen del ataque de las
plagas.
 Resistencia a herbicidas: eliminan las malas hierbas pero el cultivo no se ve
afectado por la presencia de este.
 Producción de alimentos con mejores características o más saludables: como
por ejemplo el arroz dorado que posee alto contenido en vitamina A que podría ayudar
a prevenir la deficiencia de esta vitamina en poblaciones donde el arroz es la principal
fuente de alimentación.
 Mayor tolerancia de los cultivos a condiciones adversas: lo que permitiría en la
obtención de plantas en lugares de alta temperatura, salinidad, sequía…
 Nuevas aplicaciones: se están desarrollando plásticos biodegradables (bioplásticos)
a partir de sustancias vegetales; vacunas comestibles producidas en plantas,
espinacas...como sucede por ejemplo con una variedad de patata transgénica que
contiene un gen de la toxina del cólera, capaz de inmunizar contra esta enfermedad al
comer el vegetal; cultivos ornamentales(flores de colores más vistosas o fragancias
especiales).
4.2.
APLICACIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA EN LA GANADERÍA Y ACUICULTURA
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Con la utilización de animales transgénicos se pretende un incremento de la productividad y
resistencia a enfermedades, y ello no solo en animales terrestres sino también acuáticos.
Hoy en día la acuicultura es un sector de gran importancia económica donde España
desempeña un importante papel. Con la manipulación genética es posible el diseño de peces
resistentes a enfermedades y a condiciones adversas o conseguir ejemplares en menor
tiempo. En este sentido ya se han generado carpas y salmones transgénicos que portan
múltiples copias del gen de la hormona del crecimiento de la trucha. De esta forma se logran
animales que gran tamaño mucho más rápido.
4.3.
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¿QUÉ ES LA BIOTECNOLOGÍA DE ALIMENTOS?
La biotecnología interviene en muchos procesos de producción de alimentos.
La mayoría de los alimentos que consumimos sufren transformaciones biotecnológicas para
obtener el producto que llegará al mercado por ejemplo modificando los cultivos de los que
vienen (arroz, maíz…) para adecuarlos a las necesidades de producción, mejorar sus
cualidades sensoriales, nutritivas, etc.,
En la industria muchas materias primas sufren transformaciones en las que intervienen
microorganismos como bacterias, hongos o levaduras, los cuales también han sido
previamente mejorados para que tengan las características adecuadas para producir queso,
pan, vino, yogures o cerveza. Por ejemplo.
- Se han diseñado bacterias lácticas que portan genes de otros organismos, que
facilitan la maduración de los alimentos en menor tiempo sin perdidas de su
calidad.
- Las levaduras panadera transgénicas incrementan el volumen y la vida útil del pan.
- Las levaduras vinícolas transgénicas producen vinos cono aroma más afrutado lo
que es muy apreciado.
En la industria alimentaria también se utilizan enzimas y aditivos, que en su mayor parte se
obtienen industrialmente a partir de microorganismos.
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Los alimentos transgénicos son aquellos que han sido elaborados a partir de materia prima
que contienen organismos modificados genéticamente (OMG), ya sea en plantas, animales o
microorganismos, o que contienen algún ingrediente o aditivo que proviene de algún OMG.
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Existen directivas europeas muy estrictas que obliga a los productores a etiquetar los
alimentos que contienen más del 1% de un componente transgénico como alimentos
modificados genéticamente. En otros países fuera de la UE como Japón, Estados Unidos,
Australia, Canadá, la legislación no requiere el etiquetado específico de este tipo de
alimentos.
4.4. BIOTECNOLOGÍA EN EL TRATAMIENTO DE RESIDUOS Y CONTAMINANTES
La biotecnología puede contribuir a preservar mejor el medio ambiente a través de las siguientes
aplicaciones:
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El tratamiento de aguas residuales: las bacterias pueden degradar la materia orgánica,
así como eliminar los fosfatos y nitratos de vertidos agrícolas y urbanos.
La eliminación del petróleo para el control de mareas negras. Se han empleado
bacterias y hongos capaces de degradar los hidrocarburos, transformándolos en
compuestos menos contaminantes.
La eliminación de metales pesados; como el plomo o el mercurio que son tóxicos para
la mayoría de individuos pero que algunos microorganismos son capaces de acumularlos
sin sufrir daño. Alguna plantas pueden extraes metales pesado del suelo, como el
arsénico y acumularlo en sus tejidos.
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4.5.
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LA BIOTECNOLOGÍA EN LA INDUSTRIA Y LA ENERGÍA
Los procesos industriales requieren el uso de enzimas que hacen posible los proceso
de degradación de sustancias o la transformación de una sustancia en otra.
- Por ejemplo, los detergentes contienen enzimas que remueven selectivamente las
manchas de la ropa, de esta forma se ha logrado reducir la temperatura de lavado
hasta casi 30º, con el consiguiente ahorro de energía.
- La industria textil, las enzimas se utilizan para lograr el aspecto envejecido de
algunas prendas.
- En la industria de la piel, las enzimas permiten eliminar más fácilmente el pelo del
animal de la piel.
- En la industria alimentaria, las enzimas se unas para cuajar el queso, ablandar la
carne, degradar el almidón.
Las enzimas que se usan actualmente son producidas por bacteria y hongos, los
cuales se producen en grandes tanques, llamados fermentadores. Más del 90% de las
enzimas que están hoy en día en el mercado provienen de microorganismo
genéticamente modificados.
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En el sector energético se trata de conseguir una producción optima de bioetanol y
biodiesel o biogás, mediante la acción de enzimas y la fermentación por microorganismos
modificados genéticamente.
5. BIOTECNOLOGÍA DE CÉLULAS MADRES Y LA CLONACIÓN
Las técnicas de clonación son bien conocidas en animales y plantas pero su aplicación en la
biología humana ha despertado gran interés y también inquietud, la utilización de células madre
permitirá el avance de la medicina regenerativa.
5.1.
¿QUÉ ES LA CLONACIÓN?
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Es el proceso que permite producir células o individuos genéticamente idénticos, que se
denominan clones. Es posible clonar un fragmento de ADN, una bacteria, una célula
eucariótica o un organismo entero.
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En animales existen ejemplos de clonación de forma natural como la regeneración de las
colas de las lagartijas o los brazos de las estrellas de mar. Estos animales poseen células
capaces de regenerar por clonación la parte del cuerpo perdida.
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La clonación puede tener dos objetivos:
a) Clonación reproductiva: permite obtener individuos idénticos genéticamente o clónicos. En
mamíferos este proceso puede producirse de dos maneras:
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División del embrión: en los gemelos idénticos que se producen cuando células
totipotentes (originan un individuo completo, es el caso del óvulo fecundado o los
blastómeros) se separan y a partir de cada una de ellas se desarrolla un individuo.
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Transferencia de un núcleo del individuo que se quiere clonar, a un óvulo, al que
se le ha extraído su propio núcleo. Se crea un embrión que tras crecer en el
laboratorio durante unos días, se implanta en el núcleo. Ejemplo: Dolly.
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b) Clonación no reproductiva, terapéutica o con fines curativos. No pretende obtener un se
idéntico a otro, sino conseguir células madre.
5.2.
LAS CÉLULAS MADRE
Las células madre o células troncales son una célula capaz de dividirse indefinidamente y dar
lugar a uno o más tejidos adultos diferenciados.
A. TIPOS DE CÉLULAS MADRE
Se pueden clasificar en son tipos principales:
a) Células madre embrionarias: son células que derivan de la masa celular interna del
embrión (entre 7 -14 días) y son capaces de generar todos los tipos de células
diferentes del cuerpo humano salvo la placenta, por lo que se llaman célula
pluripotenciales o pluripotentes. Se obtienen a partir de embriones sobrantes de
procesos de fecundación in Vitro y a partir de células germinales procedentes de fetos
abortados.
b) Células madre adultas. Son capaces de generar células de su propia estirpe. Se
denominan multipotencicales o multipotentes. Se encuentran en los tejidos adultos
y generan células especializadas en tejidos sometidos a un desgaste natural. Se han
podido aislar células de la piel, médula ósea, cordón umbilical, páncreas, músculo
esquelético.
5.3.
ASPECTOS ÉTICOS RELACIONADOS CON La CLONAICÓN Y LAS CÉLULAS
MADRE
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Ninguna legislación permite la clonación humana con fines reproductivos, es decir para
dar lugar a nuevos individuos.
En algunos países está permitida la clonación con fines terapéuticos o curativos, es decir
la formación de preembriones: se obtienen mediante la transferencia de núcleos de
células adultas a un óvulo enucleado, obteniendo un embrión que no se implanta en el
útero para que se desarrolle sino que sirve para obtener células madre embrionarias
genéticamente idénticas a las del paciente, con lo que se evita el rechazo.
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La terapia génicas sólo se utiliza de forma experimental, para tratar ciertas enfermedades
genéticas muy bien conocidas, y con protocolos muy estrictos. Sólo se permite la terapia
génica somática, es decir, la que se realiza en células de tejidos y órganos distintos de
los gametos y para reemplazar funciones de genes muy concretos.
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Actualmente la legislación española sobre reproducción asistida, selección e
investigación con embriones ha cambiado. Está en vigor la Ley de Investigación
Biomédica aprobada en junio de 2007 que incluye, entre otros, las siguientes
novedades:
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Se regula la investigación con embriones humanos que hayan perdido su viabilidad
biológica y con los sobrantes en la aplicación de técnicas de reproducción asistida (hasta
ahora prohibida).
Se prohíbe la constitución de preembriones y embriones humanos exclusivamente con
fines de experimentación.
Se permite la utilización de cualquier técnica de obtención de células troncales
humanas con fines terapéuticos o de investigación, que no comporte la creación de un
preembrión o de un embrión exclusivamente con este fin, en los términos definidos en
esta Ley, incluida la activación de ovocitos mediante transferencia nuclear.
Se permite la selección de embriones con fines terapéuticos.
6. LA BIOÉTICA
Los avances científicos y tecnológicos no son en sí mismos buenos o malos, son sus
aplicaciones las que pueden entrañar riesgos o consecuencias indeseadas si no se aplican con
limitaciones o controles estrictos.
La valoración ética de las consecuencias de las nuevas tecnologías no debe ser una tarea
exclusiva de los gobiernos, la sociedad debe implicarse en el debate y en el diálogo social de las
mismas. La educación y la información son elementos claves para poder participar en este
diálogo.
6.1.
¿QUÉ ES LA BIOÉTICA?
Es la disciplina que trata de los aspectos éticos relacionados con las aplicaciones de la
biomedicina y la biotecnología.
Etimológicamente, proviene del griego bios y ethos: “ética de la vida”.
En un sentido más amplio, la bioética no se limita a lo biomédico , sino que incluye todos los
problemas éticos que tienen que ver con la vida en general, extendiéndose de esta manera su
campo a cuestiones relacionadas con el medio ambiente y al debido trato a los animales.
A continuación, se analizarán algunos aspectos éticos y sociales relacionados con las
distintas aplicaciones de la biotecnología.
6.2.
ORGANISMOS MODIFICADOS GENÉTICAMENTE (OMG)
Todavía hay numerosos interrogantes por contestar acerca de las consecuencias de la
utilización de organismo modificados genéticamente.
¿Cuáles podrían ser las consecuencias de la biotecnología para la salud humana?
Algunas personas temen que los alimentos obtenidos de plantas transgénicas, puedan
contener proteínas tóxicas, o compuestos que originen alergias. O que la modificación
genética de una bacteria pueda convertirla en perjudicial para la salud de las personas o de
los animales.
Sin embargo ¿Preocupa igual si los organismos modificados genéticamente se utilizan para
producir nuevos medicamentos o para avanzar en el conocimiento y tratamiento de las
enfermedades?
¿Cuál es el riesgo, para el medio ambiente, de liberar bacterias o plantas modificada
genéticamente?
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Pueden ………………………………………………………………………………
,
Provocar la ………………………………………………………………………..
Los científicos creen que no ha habido pruebas que confirmen estos temores, y que con las
precauciones que se toman los riesgos son pequeños.
España y la Unión Europea, desarrolla normativas muy estrictas, en las que se establecen
todos los controles que deben tener los experimentos y las liberaciones al media ambiente de
organismos modificados genéticamente.
La sociedad reclama un etiquetado preciso y claro de los productos obtenidos de plantas o
animales modificados genéticamente, de forma que los consumidores dispongan de información
para elegir estos productos libremente.
6.3.
GENOMA HUMANO
Como consecuencia del conocimiento de la secuenciación del genoma humano y de la función
de sus genes, especialmente de los que se relacionan con enfermedades, surgen nuevos
debates éticos:
¿Qué uso puede hacerse del perfil genético de unas personas, con el que se desvelaría la
probabilidad de contraer una enfermedad, su expectativa de vida o la necesidad de modificar su
estilo de vida?
¿Qué ocurriría si esta información cayera en manos de una aseguradora? ¿O se utilizara para
conceder o no una hipoteca?
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