Por Qué Biotecnología

Introducción a la biotecnología tradicional y moderna, incluyendo algunos ejemplos. Definiciones, usos y aplicaciones. Ingeniería genética, organismos transgénicos

Definición y ejemplos de organismos genéticamente modificados: cultivos, animales y microorganismos.

 Estructura y función del ADN. Transcripción y traducción a proteínas y su uso en la biotecnología.

 El uso de técnicas de ingeniería genética para la obtención de un organismo genéticamente modificado.

Descripción y diferencias en el mejoramiento genético de plantas mediante cruzamiento tradicional y biotecnología. Conceptos incluidos: Hibridación, mutagénesis, variación somaclonal, polinización, fertilización in vitro, ingeniería genética.

Las aplicaciones biotecnológicas a la agricultura: Cultivos transgénicos, control de plagas, producción de alimentos saludables y utilización en la industria. Por qué producir cultivos transgénicos: beneficios para el consumidor y el medioambiente.

El uso de microorganismos para la fabricación de alimentos tradicionales. El proceso de fermentación. Alimentos probióticos y prebióticos. Algunos conceptos incluidos: fermentación, levaduras, bacterias.

La biotecnología moderna basada en la ingeniería genética ha dado origen a los cultivos transgénicos y aún, a pesar de la evidencia científica disponible, es motivo de debates públicos y de algunas campañas que la cuestionan. Es que la biotecnología moderna con el uso de la tecnología del “ADN recombinante” es aún desconocida para algunos, y esto despierta incertidumbre y preguntas, si no se cuenta con información confiable y precisa.

Metodología utilizada para la obtención de animales transgénicos. Desarrollos en Argentina y el resto del mundo. Conceptos incluidos: oveja Dolly, terneros transgénicos, insulina y hormona de crecimiento producida en animales, tambo farmacéutico.

Se describe el trayecto que sigue un producto biotecnológico desde la idea hasta que llega al consumidor. Conceptos de propiedad intelectual y patente. Se relata el ejemplo de la producción de la insulina recombinante.

Los alimentos mejorados mediante biotecnología y sus beneficios para la salud. Seguridad de los alimentos modificados genéticamente.

Se aborda el problema de la seguridad alimentaria, y cómo la biotecnología ofrece enormes posibilidades para mejorar los sistemas de seguridad alimentaria.

Introduce al tema de biotecnología y sus usos en la vida cotidiana, de una manera amena para niños.

Rotulado nutricional de un alimento, ejemplos. Regulación, control y etiquetado de alimentos transgénicos en Argentina. Conceptos incluidos: etiquetado, rotulado nutricional, CAA (Código Alimentario Argentino), equivalencia sustancial.

El empleo de diversas enzimas en la industria textil, ya sea para la fabricación de telas como para el tratamiento de efluentes.

El hombre y su alimentación: desde el mejoramiento de las primeras especies hasta la biotecnología moderna como herramienta para la obtención de alimentos más saludables.

Modificación de plantas mediante técnicas de ingeniería genética: proceso mediado por Agrobacterium tumefaciens.

Bioseguridad: ¿Cómo se evalúa un alimento transgénico antes de ser aprobado para consumo? Organismos de Regulación en Argentina: CONABIA, SENASA, DNMA.

El avance en el conocimiento de la genética en el siglo XX como la base para el desarrollo de la biotecnología moderna. Conceptos incluidos: Genética mendeliana, ADN, cromosoma, código genético, citogenética, genética molecular, ingeniería genética.

El conocimiento de la estructura y el funcionamiento del ADN y la biotecnología, como herramientas para el desarrollo de nuevas técnicas para diagnosticar, prevenir, tratar y curar enfermedades. Conceptos incluidos: Vacunas recombinantes, métodos de diagnóstico, antibióticos, proteínas recombinantes.

Ejemplo de un producto obtenido por biotecnología tradicional. Se explica el proceso de fabricación del vino, la fermentación y la acción de microorganismos intervinientes.

Un desarrollo biotecnológico con gran relevancia social: el arroz dorado. Su desarrollo tiene como objetivo resolver un problema de salud que afecta especialmente a países del tercer mundo: la deficiencia en vitamina A.

En el suelo existen microorganismos beneficiosos para la agricultura, y se utilizan para proteger los cultivos del ataque de plagas o enfermedades, como fertilizantes (biofertilizantes), para la limpieza de ambientes contaminados (biorremediación), en la alimentación y otras industrias.

La contribución de la biotecnología al desarrollo de un nuevo fármaco: pasos hasta su aprobación. Vacunas y proteínas recombinantes. Factores de coagulación. Técnicas de diagnóstico. Plantas y animales que producen medicamentos. Farmacogenómica.

Desarrollo de una planta transgénica y sus aplicaciones. Presente y futuro de la biotecnología vegetal.

Desde el comienzo del mejoramiento genético de plantas hasta las plantas transgénicas.

Modificación de plantas mediante técnicas de ingeniería genética: transferencia directa de ADN mediante biobalística.

Se desarrolla el tema de las vacunas, desde la primera contra la viruela, pasando por las vacunas recombinantes, hasta las futuras vacunas comestibles.

La utilización de enzimas en la industria farmacéutica, alimenticia, textil y papelera, entre otras. Ejemplos de cada caso.

La controversia ligada a nuevos desarrollos tecnológicos como la obtención de organismos genéticamente modificados. Los medios de prensa, el imaginario social. Tendencias.

Desarrolla el tema de los ácidos nucleicos ADN y ARN: cómo están formados, su función y relación con la biotecnología.

Enumera los distintos usos que se le da a este cultivo y sus características. También se mencionan las características mejoradas mediante ingeniería genética.

Qué son las enzimas de restricción. Cómo se utilizan en ingeniería genética y cuál es su función.

Se desarrolla el tema del cultivo in vitro, el cual constituye un paso fundamental en la obtención y regeneración de plantas transgénicas. Términos relacionados: micropropagación, tejido vegetal, totipotencialidad.

Un ejemplo de cómo la biotecnología puede resolver los problemas de contaminación mediante el uso de seres vivos (microorganismos y plantas) capaces de degradar compuestos tóxicos.

En este cuaderno se plantean los siguientes interrogantes: ¿Qué es una noticia y cómo se analiza? y ¿Por qué la biotecnología se convirtió en noticia en diversos medios de comunicación?

Se tratan algunos conceptos básicos de la estadística y su importancia en las investigaciones científicas. Conceptos: variables, frecuencia, probabilidad, probabilidad y genética.

Se desarrolla el tema de la biodiversidad y del proceso de transformación de las especies, ya sea en forma natural como artificial.

Se relatan los primeros experimentos de Gregor Mendel y las conclusiones obtenidas de los mismos.

Se explican los estudios realizados por Mendel, teniendo en cuenta cruzamientos de plantas con dos caracteres diferentes.

La biotecnología es el empleo de organismos vivos para la obtención de un bien o servicio útil para el hombre. La biotecnología llamada “tradicional” se utiliza hace muchísimo tiempo y se basa en el uso de microorganismos para fabricar, por ejemplo, vino, pan, yogurt y queso. Hoy en día, cuando hablamos de biotecnología, nos referimos también a la “biotecnología moderna”, aquella que utiliza técnicas de ingeniería genética para producir medicamentos como la insulina, enzimas que se usan en la industria alimenticia, y para mejorar cultivos y animales.

Datos de adopción en Argentina y en el mundo (Campaña 2018/2019), características incorporadas y beneficios a lo largo de 25 años.

Se detallan las múltiples aplicaciones que tienen los cultivos transgénicos argentinos - soja, maíz y algodón - en una variedad de industrias.

¿Cuál es la importancia de mejorar alimentos y qué puede ofrecer la biotecnología en este campo? Algunos ejemplos de desarrollos de alimentos mejorados genéticamente: arroz, soja, maíz, otros.

La utilización de microorganismos con capacidad de degradar compuestos tóxicos, para la limpieza de zonas contaminadas. Biorremediación.

Ejemplos de animales transgénicos y cuáles son los compuestos de interés que producen. Conceptos incluidos: tambo farmacéutico, clonación, transgénesis, proteína recombinante, insulina, hormona de crecimiento humano, ovejas y vacas transgénicas.

La biotecnología puede dar una solución a los problemas ambientales que originan los plásticos tradicionales: el desarrollo de plásticos biodegradables a partir de materias primas renovables. Conceptos incluidos: polímero, bacterias, biofábricas (plásticos a partir de plantas).

Cómo se desarrolla una proteína recombinante y la obtención de fármacos para la salud humana. Conceptos incluidos: insulina, hormona, vacas transgénicas, factores de coagulación, anticuerpos monoclonales, otros.

¿Cuáles son y qué características tienen las especies modelo, ampliamente utilizadas en investigación? Conceptos incluidos: reinos, Escherichia coli, Arabidopsis thaliana, ratón, Saccharomyces cerevisiae, entre otros.

Historia y desarrollos actuales de antibióticos. Conceptos incluidos: Penicilina, los nuevos antibióticos.

Pasos en la fabricación de un alimento y cómo la biotecnología puede aportar soluciones en cada uno de ellos.

Uso de microorganismos a escala industrial para la fabricación de alimentos. Ejemplos: yogur, queso, cerveza.

Descripción de algunos alimentos en donde se emplean enzimas. Importancia de las enzimas en la industria alimenticia. Pan, gaseosas, leche, cerveza, vino.

¿Cuáles son los objetivos y cómo se obtiene información acerca de los genes que componen un genoma? El caso delgenoma humano.

La reproducción asexual de las plantas y su utilización como herramienta de la biotecnología.

¿Quiénes son y cómo viven los organismos adaptados a condiciones ambientales extremas? Conceptos relacionados: bacterias, enzimas, genómica, biorremediación.

La biotecnología impulsa el desarrollo de energías alternativas basadas en recursos naturales renovables y menos contaminantes, como la bioenergía proveniente de los biocombustibles.

El comienzo de la Revolución Verde: características y limitaciones. Aportes de nuevas tecnologías, incluida la biotecnología.

Impacto de la agricultura al medioambiente. Consideraciones a tener en cuenta para la aprobación y liberación de un organismo transgénico al medioambiente. Bioseguridad.

El conocimiento y la resolución de problemas utilizando el método científico.

Debido a que las tecnologías utilizadas para la obtención de OGMs presentan características propias y novedosas, las organizaciones internacionales determinaron una regulación obligatoria y particular para evaluar la seguridad de estos productos.

Se definen las distintas formas de comunicación del conocimiento científico. 

Las BPA -Buenas Prácticas Agropecuarias- son lineamientos para producir productos agropecuarios de calidad y seguros para todos, cuidando el medio ambiente, la salud y el bienestar de los trabajadores y las comunidades agrícolas. En este cuaderno te contamos cuáles son algunas de estas recomendaciones.

Se relata la historia del descubrimiento de la estructura y la función del ADN.

La modificación por ingeniería genética permite cambiar la composición de ácidos grasos y mejorar la calidad de los aceites vegetales. Conceptos incluidos: lípidos, ácidos grasos, omega 3, colesterol.

Se enumeran y desarrollan los pasos a seguir para la obtención de un organismo genéticamente modificado. Conceptos incluidos: PCR, clonación, secuenciación, ADN, ARN, vector, ARN mensajero, transgén, Northern blot, Western blot y ELISA.

Conceptos incluidos: salud y enfermedad, enfermedades infecciosas y su prevención, sistema inmunológico, ADN, biotecnología moderna y técnicas de laboratorio para diagnóstico.

Algunas aplicaciones del análisis del ADN, desde el análisis de parentesco entre individuos hasta su utilización para acelerar programas de mejoramiento genético de especies vegetales y animales. Temas vinculados: la unidad y la diversidad de los seres vivos, la estructura del ADN, la genética, la diversidad fenotípica y la variabilidad genética, las mutaciones, y la ingeniería genética.

Aplicaciones de la ingeniería genética para mejorar las plantas cultivadas sobre la biología del desarrollo. Las plantas: fotosíntesis y respiración. Ciclo vital, semilla, flor y fruto. Reproducción sexual y asexual, fecundación, polen.

La creación de una nueva generación de vacunas producidas por ingeniería genética que reducen o eliminan los inconvenientes que presentan las vacunas clásicas.

Cómo se pueden aprovechar los últimos avances de la biotecnología para ofrecer más variedades de flores, con mejores características ornamentales. Ejemplos: Clavel azul, retardo de la marchitez, nuevos colores de pétalos, etc.

Se presenta una descripción de las propiedades de jabones y detergentes y cómo actúan las enzimas de éstos, en la limpieza de manchas.

Algunas plantas pueden modificarse genéticamente para que produzcan vacunas, que pueden ser ingeridas directamente. Cómo se hacen. Desarrollos actuales en el laboratorio.

Se introduce el concepto de aditivo alimentario y los aportes de la biotecnología moderna a este campo.

Cómo puede ayudar la biotecnología al mejoramiento de especies forestales, acelerando su crecimiento, haciéndolas más productivas y contribuyendo con el medioambiente.

Adopción de la biotecnología agropecuaria en Argentina y el mundo: Datos correspondientes a 2006/2007.

Te presentamos una de las más recientes herramientas que tienen los investigadores y fitomejoradores para lograr alimentos de calidad para los consumidores, productividad para los agricultores y sustentabilidad para el planeta: la edición génica.

Trabajo práctico de laboratorio para nivel secundario que tiene como objetivo la aplicación práctica de los principios de fitorremediación en el laboratorio escolar, para extraer contaminantes no biodegradables del medio ambiente.

Para estudiar la estructura y el funcionamiento celular se utilizan numerosas herramientas, desde el microscopio óptico, hasta técnicas que permiten discernir la estructura de las macromoléculas, sus movimientos y funciones. Conceptos relacionados: seres vivos, microorganismos, niveles de organización de la materia, célula, tipos y clasificación de células, transformaciones químicas, metabolismo, manejo y usos del microscopio, modelos científicos.

Cuáles son los centros de orígen de los cultivos, que permiten estimar las condiciones ambientales requeridas para el desarrollo óptimo de una especie dada en un lugar determinado.

La capacidad de producción de nuestro país para satisfacer la demanda interna y exportar competitivamente: la importancia de la biotecnología agropecuaria en este aspecto.

Se describe las propiedades y funciones de las células madre o stem cells y las terapias basadas en la utilización de las mismas.

Un área de la biotecnología, llamada biominería, permite reducir el impacto ambiental negativo en las operaciones mineras.

En 2015 se aprobó en Estados Unidos el primer animal transgénico para consumo humano: el salmón. Luego, se aprobó en Canadá. Desde estos países del norte, la noticia llegó a nosotros y hoy nos preguntamos, ¿es seguro comer salmón GM?, ¿por qué y para qué se desarrolló?, ¿ya está disponible en las pescaderías?, ¿se exportará a otros países?

El empleo de nuevas técnicas para la producción, cría y mejoramiento de especies acuícolas. Peces transgénicos.

El empleo de microorganismos del suelo para el manejo integrado de la agricultura, sobre todo en la protección de cultivos (biocontrol) y como fertilizantes “amigos” del medioambiente (biofertilizantes).

La biotecnología ofrece herramientas que permiten detectar compuestos tóxicos.

Para el manejo de los Recursos Genéticos, la Biotecnología ofrece nuevas técnicas que complementan a las metodologías tradicionales de mejoramiento. Conceptos relacionados: Banco genético, germoplasma, bancos in vitro, bancos de genes.

Trabajo práctico de laboratorio para la escuela secundaria. Se presentan una serie de experimentos diseñados y realizados por alumnos de la escuela media para sintetizar biodiesel a partir de aceite de cocina usado.

Descripción de alimentos que, además del valor nutritivo, aportan beneficios a las funciones fisiológicas del organismo. Conceptos relacionados: nutrientes, alimento funcional, alimento enriquecido, ingeniería genética aplicada al mejoramiento de alimentos.

Un nuevo paradigma agrícola que permite aumentar la producción de alimentos, minimizando los riesgos conocidos en el plano ambiental.

Al igual que otros seres vivos, las plantas poseen mecanismos para defenderse de agentes patógenos que pueden causarles enfermedad. Patógenos: virus, hongos, bacterias, nemátodos, insectos. Ingeniería genética.

Una entrevista a un especialista en el área de alimentos, donde nos cuenta en qué consiste la carrera y el trabajo enIngeniería de Alimentos.

Mejoramiento vegetal para la alimentación animal. Cultivos transgénicos utilizados en la alimentación animal. Mejoramiento del maíz, leguminosas y suplementos dietarios. Desarrollo de animales transgénicos.

El mejoramiento de plantas forrajeras utilizadas en alimentación animal, mediante biotecnología: gramíneas y leguminosas. Alimentación de rumiantes.

Estructura de la madera y proceso de producción del papel. Empleo de enzimas para la optimización del proceso. Conceptos relacionados: Celulosa, lignina, hemicelulosa, enzimas.

Aislamiento y crecimiento de células en diferentes medios de cultivo.

Características del cultivo. Países productores de maíz. Alcance del mejoramiento de maíz en Argentina.

¿Cuáles fueron los hechos históricos considerados hitos en el desarrollo de la biotecnología? Desde la fabricación de cerveza en el reinado de Nabucodonosor hasta los desarrollos modernos.

Una disciplina emergente basada en el uso de recursos naturales marinos para encontrar soluciones a problemas de hoy. Biotecnología marina y su relación con el medio ambiente, los peces transgénicos, la bioprospección marina, el biofouling, bioproductos.

Las fibras de celulosa, estructura y función. Enzimas que degradan celulosa y su utilización en las diferentes industrias.

Qué es un texto de divulgación científica, dónde se encuentra. Cuál es la función social de la divulgación de la ciencia.

Características y usos de este cultivo. Mejoramiento. Situación en Argentina.

Cuaderno introductorio al tema de fotosíntesis. Definición de metabolismo, catabolismo, anabolismo, energía, enzimas, fotosíntesis.

Aspectos avanzados en la comprensión del proceso de la fotosíntesis, las moléculas y complejos que intervienen y las reacciones que se suceden.

Aspectos de nivel más elevado en relación al concepto de fotosíntesis: conceptos más complejos y específicos referidos a la estructura vegetal y la ingeniería genética. Uso de la biotecnología moderna (ingeniería genética) para la optimización del proceso de fotosíntesis.

Qué son los marcadores moleculares, cuál es su función y cuáles son sus aplicaciones y usos. Conceptos incluidos en el cuaderno: tipos de marcadores moleculares, marcadores genéticos (isoenzimas, marcadores morfológicos, proteínas de reserva, ADN y marcadores moleculares).

Función y estructura de una semilla. Sustancias de reserva. Monocotiledóneas y dicotiledóneas. Cómo hacer una germinación.

Sugerencias de qué actividades realizar con los alumnos al visitar un museo de ciencias. Foco en la sala de alimentos “La Mesa está Servida” del Museo Participativo de Ciencias de Buenos Aires.

Adopción y beneficios de los cultivos transgénicos en Argentina y en el mundo: datos correspondientes a la campaña 2008/2009. Soja, maíz y algodón.

“Genaro”: Cuento para niños y adolescentes que explica cuáles son los procesos a seguir para el desarrollo de una planta transgénica. El ejemplo menciona el desarrollo de un maíz resistente al frío.

Trabajo práctico de laboratorio para alumnos de nivel secundario. Producción de biocombustibles a través de la utilización de cáscaras. Biomasa, biogás, carbono, bioingeniería, combustión, biodigestor.

Qué son las disciplinas como la genómica, la metagenómica, la proteómica, la transcriptómica y la metabolómica. La genómica funcional, disciplinas que estudian a los productos de la expresión de los genes.

Regulación de la expresión génica. Silenciamiento Génico transcripcional y post-transcripcional. Aplicaciones en biotecnología vegetal y medicina.

Biotecnología aplicada a la fabricación de vinos.

Qué es y cómo se trabaja en Metagenómica. Aplicaciones y proyectos en marcha.

Repaso de las Técnicas moleculares en la trazabilidad de alimentos derivados de OGMs. A nivel de ADN: Southern Blot; PCR; Real Time PCR y a nivel de proteínas: Western Blot, ELISA, LFS.

Informe presentado por ISAAA (Servicio para la Adquisición de Aplicaciones Agro-biotecnológicas) con datos de adopción de cultivos transgénicos en el mundo durante 2009.

Viejas y nuevas tecnologías utilizadas para la secuenciación de genomas completos.

Qué son y cómo actúan los virus vegetales. Interacción entre la planta y los virus. Aplicaciones biotecnológicas.

Pigmentos vegetales y su función. Aplicaciones biotecnológicas.

 Descripción del proceso de síntesis de proteínas.

Estructura química y diferentes tipos de ARN. Aplicaciones en biotecnología.

Por qué las plantas se estresan y qué mecanismos se desencadenan.

 Datos estadísticos de adopción de cultivos transgénicos.

Trabajo práctico para trabajar con semillas y hacer una germinación.

 La importancia de las hormonas de las plantas.

Qué son los elementos transponibles, también llamados “genes saltarines” o “transposones”. Su importancia en la biología molecular.

Qué es una alergia. Alergia y alimentos.

Cuáles son los insectos que afectan más frecuentemente a los cultivos y qué aporta la biotecnología para combatirlos.