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Diciembre 2003
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2. La importancia de la biotecnología

 2.1. Implicaciones de la biotecnología en la agricultura y la ganadería
 2.2. Tecnología del ADN recombinante

Fuente:

Aplicaciones de la genética molecular a la mejora de la calidad. L'Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA)
Aplicaciones de la biotecnología en la agricultura (Apartados del 1. al 3.). Infoagro
La biotecnología al desnudo. (Promesas y realidades) Grace, Eric S. (1998). Barcelona: Anagrama. (289 pp.)
Tecnología del DNA recombinante. Universidad de Salamanca
Selección Asistida por Marcadores Moleculares (MAS) vs Selección Fenotípica Convencional. Medina Martín,Yanes Maria Lis, Zaffaroni

La biotecnología ha sido utilizada por el hombre desde los comienzos de la historia en actividades tales como la preparación del pan y de bebidas alcohólicas (procesos de fermentación) o, como ya hemos comentado, en el mejoramiento de cultivos y de animales domésticos. En términos generales, biotecnología se puede definir como el uso de organismos vivos o de compuestos obtenidos de organismos vivos para obtener productos de valor para el hombre.

En el núcleo de las células vegetales y animales se encuentran los cromosomas, cada uno compuesto por una larga y única molécula de ADN. Los genes se encuentran localizados a lo largo de los cromosomas. Un gen es la unidad funcional básica de la herencia; esto significa que contiene la información genética que es responsable de la expresión de un rasgo o carácter en particular.

A partir de la segunda mitad del siglo XX comenzaron a desarrollarse técnicas de biología molecular que permitían analizar y manipular el ADN. Gracias a estas técnicas, en 1978 Boyer logró aislar el gen de insulina humano e insertarlo en bacterias, convirtiendolas en fábricas que producían grandes cantidades de insulina. Había nacido la biotecnología moderna. Desde entonces, la modificación genética de bacterias se ha empleado en la obtención de fármacos o vacunas, así como de productos de interés económico cuya preparación por síntesis química es más costosa (ej. antibióticos y péptidos de interés terapeútico, aditivos alimentarios, etc)

2.1. Implicaciones de la biotecnología en la agricultura y la ganadería

La mejora tradicional de especies vegetales y ganaderas se ha basado en características visibles o medibles (fenotipo), como por ejemplo la resistencia a la sequía, el tamaño de los cuernos o la cantidad de leche producida. Lógicamente, esos caracteres visibles vienen determinado por la información genética contenida en el ADN de la especie susceptible de ser mejorada (genotipo). Algunos caracteres estarán controlados por un solo gen y otros por más de uno, pero es posible identificar genes específicos mediante el empleo de marcadores moleculares.

Los marcadores moleculares son secuencias de nucleótidos cercanas a un gen determinado, por lo que, al estar juntos en el mismo cromosoma, tienden a mantenerse juntos en las siguientes generaciones. Los marcadores moleculares que interesa identificar son aquellos que están asociados a caracteres de interés económico (mejor calidad de la carne, frutos más dulces), de forma que, al efectuar un cruzamiento, basta con encontrar el marcador para saber que el gen de interés está presente en la progenie. Este procedimiento, denominado selección asistida por marcadores moleculares, permite acelerar los procesos de selección y mejora, ya que no hay necesidad de esperar a que se manifieste el carácter, lo cual, por ejemplo en animales, podría suponer esperar a que el animal fuera adulto.

Por otro lado, la biotecnología ha abierto nuevos caminos que hacen posible evitar los métodos tradicionales de reproducción selectiva y transferir directamente rasgos deseables a animales y cultivos. Mediante la ingeniería genética es posible introducir en un organismo uno o más genes (denominados entonces transgenes) que no estaban presentes en la especie de forma natural. Estamos hablando ya de los organismos transgénicos. El gen o los genes extraños incorporados suelen proceder de una especie diferente y confieren al organismo transgénico nuevas capacidades de las que carecía la especie no modificada. La característica fundamental de los organismos transgénicos es que la información genética extraña se incorpora de forma estable al genoma del organismo, y se transmite por tanto a la descendencia; es una transformación permanente.

2.2. Tecnología del ADN recombinante

La manipulación deliberada de las moléculas de ADN con el fin de transferir información genética desde un organismo a otro se denomina Ingeniería genética o tecnología de ADN recombinante.

Por lo general, se sigue el siguiente proceso:

  • El ADN del organismo donador se extrae y se corta el gen de interés o transgén (b, en la figura 1) mediante enzimas de restricción

  • El transgén se une a otro fragmento de ADN mediante enzimas ligasas para formar una nueva molécula de ADN recombinado. Esta molécula acostumbra a llevar los siguientes componentes básicos:

    - Secuencia promotora o promotor (a, en la Figura 1),fundamental para que el gen se pueda expresar de forma correcta. El enzima ARN polimerasa (responsable de la producción de ARN mensajero), se adhiere al promotor e inicia la transcripción del transgen, es decir, la síntesis del ARN mensajero.

    - Secuencia de terminación (c, en la Figura 1). la cual indica a la maquinaria celular que se ha finalizado la secuencia génica

  • a
    b
    c
    Figura 1

    - Si es necesario, se puede agregar a esta construcción de ADN un gen marcador. Este gen nos permitirá identificar aquellas células que han integrado de forma exitosa el transgén.

  • Esta construcción se transfiere y mantiene dentro de una célula hospedadora. La introducción del ADN en la célula hospedadora se denomina transformación.

  • Aquellas células que han tomado la construcción de ADN (células transformadas) se identifican y se aislan de aquellas que no contienen la construcción.

Para ampliar: Ingeniería Genética

Más información:

Biotecnología y sociedad. Instituto de Biotecnología. Universidad de Granada
International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology
Centro Nacional de Biotecnología (CNB). Universidad Autónoma de Madrid (UAM) - Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Biotecnología y salud. Sociedad Española de Biotecnología (SEBIOT)
Por qué Biotecnología. El portal de la biotecnología en español
Noticias de Biotecnología. Agrodigital.com
Aplicaciones de la biotecnología en la agricultura. Infoagro.com
Biotecnología. Agrovia.com

    
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