Situación actual de la biotecnología y la bioseguridad en ALC - Pedro J. Rocha S., Ph.D.
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Situación actual de la biotecnología
y la bioseguridad en ALC
Pedro J. Rocha S., Ph.D.
Coordinador
Área de Biotecnología y Bioseguridad
Semana de la Biotecnología en Uruguay 1
Montevideo, 28 de octubre de 2013
Contenido
• Introducción
• Biotecnología
– Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología
– Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
2
Contenido
• Introducción
• Biotecnología
– Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología
– Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
3
La población humana se incrementa
> 7.188´776.000
5:30 a.m., 28 de octubre de 2013
Fuente: http://www.worldometers.info
4
http://www.wired.com/wiredscience/2012/10/how-intracellular-crowding-changes-everything/
Necesidades (Demandas) de la Humanidad:
Crecientes en Calidad y Cantidad
http://livingviajes.com/costa-rica-un-paraiso-de-sensaciones/
Menzel, P. Hungry planet (2007) Menzel, P. Hungry planet (2007) Siabatto, O. (2009)
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/10 http://es.paperblog.com/buscando-el-elixir-de-la-eterna- http://es.paperblog.com/secretos http://www.chinadaily.com.cn/olympics/2008-
/091001081223.htm juventud-525816/ -para-la-eterna-juventud-530620/ 08/22/content_6962746.htm
http://www.storyspanish.com/?p=689
http://www.tuverde.com
http://es.123rf.com/photo_5132723_estatuas-de-los-
5
http://www.ahorroenenergia.com/
https://nccnews.expressions.syr.edu/?p= http://www.flickr.com/groups/caracasfree/discuss/72157603380 hombres-desempleados-de-pie-en-una-l-nea-de-
consejos-para-ahorrar-gasolina-ii/ 822992/
36010 desempleo-durante-la-gran-depresi-n-en-e.html
Presión urbana por tierras productivas
Año Ha/persona
1950 0,52
2010 0,20
2050 0,15
Tomado de : http://climate.nasa.gov/state_of_flux#El_Chaco_930x504.jpg
Cambio Climático Global
http://www. robertocarballo.com
http://www.elcolombiano.com
http://www.indaga.net/noticiascomunitat/images/ince
ndios-forestales-comunitat.jpg
Ciencia, Tecnología, Innovación, Desarrollo &
Institucionalidad
Conocimiento
tradicional Institucionalidad
Recurso Tecnología
Intangible Innovación
(Conocimiento)
Desarrollo
Investigación Impactos
Ciencia Aplicada Económico
Industrias y Social
Investigación Mercados Ambiental
Básica
Recursos
Naturaleza Necesidades
tangibles
8
Rocha, 2009
Institucionalidad del Sector Agrícola en ALC
> Sustentabilidad
Mejorar el desempeño de la agricultura - Convencional
> Eficiencia - Transgénica
> Rentabilidad - Orgánica
- Enfrentando CCG - Agroecológica
- Uso de la biodiversidad - Indígena
- Seguridad alimentaria
Políticas e
Instituciones
Instrumentos
Codex, PCB (COP),
CIAO
UPOV, TIRF, IPCC, etc.
Internacional Hemisférico Regional Nacional
Ministerios, Programas
Sistema UN (FAO), IICA, OEA, CAS, CAC, Nacionales Sectoriales,
GFAR, GCAR, CGIAR,
BID, Fontagro, Foragro, Universidades, INIAs, Redes,
Embajadas
CEPAL, OPS Redes Plataformas, Gremios,
(Agregados agrícolas)
Asociaciones
9
Contenido
• Introducción
• Biotecnología
– Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología
– Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
10Biotecnología
“Toda aplicación tecnológica que utilice sistemas
biológicos y organismos vivos o sus derivados
para la creación o modificación de productos
o procesos para usos específicos” (CDB, 1992).
11Estos son procesos biotecnológicos…
Uso de hongos y bacterias Mejoramiento genético de especies vegetales por
en la producción de quesos medio de selección y cruzamiento (agricultura)
Uso de levaduras en
la producción de pan
Uso de predadores naturales Uso de plantas con propiedades Uso de abejas para recolectar miel
en el control de plagas medicinales (apicultura)
12Uso de microorganismos para Uso de bacterias para Uso de levaduras para fermentación
degradar materia orgánica fermentación láctica (yogurt) alcohólica (cerveza o vino)
(compost)
….y estos también!
Bioreactores (Uso de celulas
Tecnologías de ADN individuales a modo de “fábricas”
Nanobiotecnología
de compuestos)
13Cultivo de tejidos vegetales en Cultivo de tejidos animales en
investigación o producción masiva aplicación médica e investigación
Reproducción asistida
de plantas
Cultivos de piel
Producción de vacunas y otros tipos
de medicamentos
14Contenido
• Introducción
• Biotecnología
– Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología
– Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
15Propósito
Sistemas productivos sostenibles
(social, económico, ambiental)
Decisión política Políticas Implementadas Agricultor decide Resultados
Construcción de Apoyo a la institucionalidad: Comunicación de la Actividades
capacidades Políticas e Instituciones biotecnología
Biotecnología: Bioseguridad: Biotecnología:
IICA no está a
mucho más que Expresión de la complemento y
favor o en contra Postulados
transgénesis soberanía de los fundamento de
de una tecnología IICA
países frente a la las diversas
“Ómicas”: Genómica, particular
Proteómica, Metabolómica biotecnología formas de
Bio- (transgénica) agricultura
Transgénesis
informática Tecnologías
limpias
Radio- Marcadores
actividad moleculares limpia transgénica
Tecnología Tecnología No
Aceptación
nuclear transgénica Aceptación
Fermentación Bio-reactor convencional orgánica
Tecnologías
Cultivo in Basada en conocimiento
Hibridación convencionales
vitro tradicional
Conocimiento científicamente validado y tecnologías disponibles Innovación
tecnológica
Otras disciplinas: Ingenierías Derecho Economía Estadística Informática Comunicación
Base científica
Biología celular Fisiología y técnica
Ciencias biológicas: y molecular
Genética Bioquímica Ecología
vegetal
Microbiología
Modificado de: Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31 16Biotecnología agrícola Biofertilización
(compost)
Control
Fermentación biológico
Crioconservación
Bioreactores
Biocontrol
(productos
naturales)
Biocombustibles
Generación Cultivo Regeneración
de haploides in vitro
Transgénesis Metabolómica
Clonación /
Inducción Limpieza
Micro-
de variación biológica
propagación Proteómica
somaclonal
Transcriptómica
Hibridación
-Fitomejoramiento-
Genómica “Ómicas”
Inducción de
mutaciones
Marcadores
Radioisótopos Moleculares
y Radiación Tipo I: isoenzimas, RFLP,
Tipo II: Basados en PCR (RAPD,
AFLP, SSR) Bioinformática
Tipo III. Basados en secuenciación
(SNP, SSCP)
Técnica de
insecto Estéril
Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31 17Biotecnología animal
Inseminación
artificial
Fertilización Reproducción
in vitro asistida
Transferencia
de embriones
Clonación
Mejoramiento Cultivo in
genético Transgénesis
vitro
Transcriptómica
Bioinformática
Marcadores
Moleculares Genómica “Ómicas”
Diagnóstico de
Tipo I: isoenzimas, RFLP, enfermedades Proteómica
Tipo II: Basados en PCR (RAPD, Inmunodiagnóstico
AFLP, SSR)
Tipo III. Basados en Metabolómica
secuenciación (SNP, SSCP) Vacunas
18Propósito
Sistemas productivos sostenibles
(social, económico, ambiental)
Decisión política Políticas Implementadas Agricultor decide Resultados
Construcción de Apoyo a la institucionalidad: Comunicación de la Actividades
capacidades Políticas e Instituciones biotecnología
Biotecnología: Bioseguridad: Biotecnología:
IICA no está a
mucho más que Expresión de la complemento y
favor o en contra Postulados
transgénesis soberanía de los fundamento de
de una tecnología IICA
países frente a la las diversas
“Ómicas”: Genómica, particular
Proteómica, Metabolómica biotecnología formas de
Bio- (transgénica) agricultura
Transgénesis
informática Tecnologías
limpias
Radio- Marcadores
actividad moleculares limpia transgénica
Tecnología Tecnología No
Aceptación
nuclear transgénica Aceptación
Fermentación Bio-reactor convencional orgánica
Tecnologías
Cultivo in Basada en conocimiento
Hibridación convencionales
vitro tradicional
Conocimiento científicamente validado y tecnologías disponibles Innovación
tecnológica
Otras disciplinas: Ingenierías Derecho Economía Estadística Informática Comunicación
Base científica
Biología celular Fisiología y técnica
Ciencias biológicas: y molecular
Genética Bioquímica Ecología
vegetal
Microbiología
Modificado de: Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31 19Contenido
• Introducción
• Biotecnología
– Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología
– Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
20Bioinsumos Agrícolas
Componentes o
productos biológicos
que pueden ser
empleados con
distintos propósitos
en las actividades
agrícolas
21Insumos Naturales para la Agricultura
Bio-insumos
Bio-productos
Botánico (Fito)
Bio (fito-, fico-, mico-) remediación
Bio-fertilizantes y abonos orgánicos – bioles, FBN, SBP, SBK,
Biológico (Bio)
Micro-biológico
(Fico, Mico)
Mezclas Compostaje, Vermicultura, Bio-Estimulantes, Fito-reguladores, Bio-
herbicida, Control biológico: Feromonas,
Mezclas
Natural
Bio-insecticidas, Bio-repelentes, Bio-insecticidas, Bio-fungicidas,
Animal Bio-nematicidas, Bio-bactericidas
Bio-viricidas
Fertilizantes
Mineral (macro y micronutrientes ) Enmiendas
Aplicación de macro y micronutrientes (minerales)
22
Tomado de: Rocha (2013)Desarrollo de mercado de bioinsumos agrícolas en ALC
Evaluación
Mercados BIO-Productos Institucionalidad
Convencionales Registro de
Protocolos, Estándares, Normas, Pruebas,
Calidad (Trazabilidad, Inocuidad, Eficacia,
Escalamiento
(Investigación, validación)
Comercialización
producto
Orgánicos
Biotecnológico
Desarrollo
Estabilidad, Bioseguridad)
Transgénicos Producto
intermedio
Locales, Certificación
Nacionales, de procesos
Internacionales Extracción
Sí
Aplicación No Políticas de
agrícola Fomento
Otras Autorización
aplicaciones
Recurso para acceso
biológico Conservación
23
DesapariciónEjemplo de producción de bioinsumos
• Tendencia creciente a llevar al mercado bioproductos.
– Primer biofungicida (Fungifree AB) para evitar la antracnosis en
mango y mejorar la productividad.
• Desarrollado por en Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional
Autónoma de México (UNAM e investigadores del Centro de Investigación
en Alimentación y Desarrollo, Unidad Culiacán).
• Doce años de investigación.
• A comercializarse en 2013 (Agro&Biotecnia).
– Mango, aguacate, papaya
– Brasil, Ecuador y EE.UU.
• http://www.portalfruticola.com/2013/02/08/nace-el-primer-biofungicida-
quemejorara-la-productividad-del-mango-mexicano/?pais=argentina
Fuente: Inforganica 2013-05
24Ejemplos de producción de bioinsumos: Cosecha de
algas
• Producción de algas como actividad
económicamente viable y
ambientalmente amigable.
Fundamento:
• Las algas son mantenidas en sitios
abiertos y pueden ser recolectadas en
períodos de 15 días.
Beneficios:
• Tecnología de bajo costo
• Uso de biodiversidad nativa
• De utilidad para la pequeña agricultura
• Remediación/Limpieza de agua
• Generación de biomasa
– Biofertilizante
– Bioenergía (etanol)
Contacto: Randy Vines, Tauri Group.
randy.vines@taurigroup.com 25Contenido
• Introducción
• Biotecnología
– Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología
– Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
26Secuenciación de ADN
http://www.nanoporetech.com/t
echnology/minion-a-miniaturised-
sensing-instrument
100- 250 pb 5.000- 10.000 pb (5.000.000- 10.000.000 pb)x4
(15 días) (2 días) (2 horas)
27
http://radbox.me/watch/video/452779Biotecnología y Ética: Secuenciación de Genomas
> 27 500 genomas secuenciados
Obsolescencia técnica
Disponibilidad de datos
28
Fuente: http://www.genome.gov/sequencingcosts/Otras ‘ómicas’
29Bioinformática
www.wadsworth.org
https://encrypted-
tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS5G6iywuoS
MQNukx21Emw-B-iDgNbEUGUio5ABc_2owvUZi9MQ
30Contenido
• Introducción
• Biotecnología
– Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología
– Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
31Avances en Marcadores Moleculares
• Usos de MM:
– Empleados en todas las especies vegetales que
sustentan la alimentación humana.
– Empleados en mejoramiento genético: Selección
asistida y mapeo de genes
• Mecanismo de acción de gen DIO3 (aumenta tamaño de la
camada de lechones y fertilidad de la cerda) Coster et al. (2012) The
Imprinted Gene DIO3 Is a Candidate Gene for Litter Size in Pigs. PLoS ONE 7(2): e31825.
– Caracterización de biodiversidad
• 21% de las 8.000 razas ganaderas están en peligro de
extinción.
• Plan de acción mundial de recursos zoogenéticos (FAO).
– Determinación de relaciones de parentesco
– Diagnóstico de enfermedades
• “El valor añadido estará en el diagnóstico y no en el
fármaco” Steven Burril (BIOCAT, 2001).
– Virus de Schmallemberg (caracterizado en Nov. 2011, Alemania)
– MM para el Síndrome Reproductivo y Respiratorio Porcino (PRRS).
– MM y cambio climático
• Identificación de mm asociados con mejor digestión de
pastos en rumiantes.
• Estadística
32
Rocha et al., 2007 Rev. UDCA 19(2):51-63Contenido
• Introducción
• Biotecnología
– Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología
– Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
33Cultivo in vitro de Células y Tejidos Vegetales
• Se han consolidado las técnicas tradicionales.
– Limpieza/desinfección de tejidos
– Embriogénesis somática
– Micropropagación clonal/Regeneración
– Cultivo de anteras
– Criopreservación
– Rescate de embriones
• Herramienta fundamental de investigación agrícola
básica y aplicada.
– Pre-transgénesis
– Pre-reactores
• Todas las especies que sustentan la alimentación de la
humanidad han sido objeto de cultivo in vitro.
• Aportes importantes en conservación de diversidad.
34Cultivo in vitro de Células y Tejidos Vegetales
El ser vivo multicelular y viable más antiguo reportado
– Planta completa de Silene stenophylla Ledeb. (Caryophyllaceae) regenerada de tejido placental
(maternal) de frutos inmaduros.
• Frutos provenientes de permafrost (38m)
• Datación C14: 31.800 ± 300 años (Pleistoceno tardío).
Fuente: Yashina, S. et al. 2012. Regeneration of whole fertile plants from 30,000-y-old fruit tissue buried in Siberian 35
permafrost. PNAS 10.1073/pnas.1118386109Cultivo de Células Animales
• Fundamento de las técnicas de reproducción asistida
– Inseminación artificial
– Fecundación in vitro
– Clonación
• Permite un uso más amplio del potencial genético del animal
– Sirve a un número mayor de hembras reproductoras.
• En monta natural, un macho bovino puede preñar hasta 80 hembras/año
• Con inseminación artificial es teóricamente posible obtener hasta 14.600 crías anuales.
Ventajas
• Aprovechamiento del macho, aún después de muerto.
• Se obtienen grandes cantidades de descendientes de un mismo macho .
• Evita transmisión de enfermedades.
• Aumenta la fertilidad.
• Uso de sementales que están en malas condiciones físicas.
• No importa el peso de los dos géneros.
• Aprovechamiento del período de celo (velocidad de cubrimiento).
• Control absoluto del hato (registro. manejo, evaluación).
• Apareamiento correctivos
• Reducción de costos de preñez.
36Reproducción Asistida: Clonación
Animal Nombre Año
Búfalos 2005/09-India
Caballo Prometea 2003
Cabras 2001/6/12, Irán
Camello Injaz 2009
Cabra Ibex 2009
Carpa 1963
http://grtu.net/data/index.php?option=com_ http://indiansciencejournal.wordpress.com/
Cerdos 2000/1, USA content&task=view&id=644&Itemid=1
Conejo 2003, Francia
Gatos CC, Little 2001/4, USA
Nicky
Lobo Corea del Sur
Monos Tetra/ANDi 2000/7, USA
Mosca de fruta 2004
http://www.guardian.co.uk/gall/0,8542,627251,00.html
37Reproducción Asistida: Clonación
Animal Nombre Año
Mula 2003, USA
Ovejas Dolly 1996/7 (UK), 2005/7
(Irán, Turquía)
Perros Snuppy 2005, Corea del Sur
Rata Ralph 2003
Ratón Masha 1986 (URSS), 1997
(USA)
Terneros 2002 (Argentina),
2009 (Irán)
Toro Brahman Second Chance 1999, USA
Todo de lidia Got 2010, España
Vaca Holstein Amy 1999, USA
http://www.nortecastilla.es/multimedia/fotos/ultimos/5
6651-presentacion-toro-clonado-provincia-palencia-
Vaca Jersey 2001, USA
0.html
Venado Dewey 1998, USA
38Biotecnología y Ética: No-Clonación
En junio de 2012, luego de varias decenas de animales clonados, el “solitario George” murió y
desapareció la especie Chelonoidis abingdoni.
Paradoja: La tecnología de clonación animal está disponible desde hace más de 10 años
39Contenido
• Introducción
• Biotecnología
– Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología
– Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
40Hecho 1: Todos los seres vicos contenemos
genes
Tomado de Museo Smithsonian (Washington) 41Hecho 2: Es posible aislar y manipular genes
Vida = genes
chamanismognostico.webs.com
Tomado de : http://biology.clc.uc.edu
42Transgénesis
• Todos los seres vivos contenemos genes.
Planta Animal
• Procedimiento que permite la incorporación de genes de una
especie a otra, es decir, es una manera de hacer modificación
genética de cualquier especie biológica sin necesidad de
reproducción sexual.
– Ocurre de manera natural pero limitada (e.g. Agrobacterium en plantas)
– La ciencia ha conocido, estudiado, entendido y utilizado el fenómeno
biológico y se han ampliado las posibilidades de manipulación de la Bacteria Virus
bioquímica que sustenta a la vida.
• Transgénesis = Ingeniería Genética, Biología Molecular o Tecnología del
ADN Recombinante, Biotecnología Moderna (?), Modificación Genética
Directa, Transformación Genética.
• Productos de la transgénesis = Organismos Genéticamente
Modificados (OGM) u Organismos Transgénicos (plantas, animales,
microorganismos, humanos)
– No es exclusivo del sector agrícola
• Introdujo el tema y las acciones de BIOSEGURIDAD.
43Plantas GM
¿Qué son?
• Son plantas modificadas a nivel de
su ADN mediante la inserción de un
ADN foráneo. www.ekalavvya.com www.livemint.com
• Son plantas que se diferencian de
su equivalente no transgénico
solamente en la expresión del gen
insertado.
• Son una alternativa para lograr lo http://www.perubiotec.org www.ecoportal.net
que de manera natural jamás se
hubiera logrado (v.g. arroz dorado).
44
www.goldenrice.orgPlantas GM
¿Qué son? ¿Qué NO son?
• Son plantas modificadas a nivel de • A nivel biológico, no son “plantas
su ADN mediante la inserción de un imperfectas”.
ADN foráneo.
• A nivel económico, no son “plantas
• Son plantas que se diferencian de su perfectas”.
equivalente no transgénico – Una planta GM-HR es tolerante a un
solamente en la expresión del gen herbicida, pero esa única modificación no
insertado. le confiere resistencia a insectos, ni a virus,
ni la hace tolerante a sequía, frío, salinidad
• Son una alternativa para lograr lo del suelo, etc.
que de manera natural jamás se
hubiera logrado (v.g. arroz dorado). • No son plantas peligrosas.
– No generan cáncer ni enfermedades.
– No están acabando con el ambiente.
NO
home.intekom.com
45¿Qué es la soya GM?
GM Convencional
Resistencia a Degrada herbicida
herbicida (RH) No produce herbicida
Resistencia a Produce bioinsectida
Insectos (RI)
Degrada herbicida y
RH/RI Produce bioinsectidaVentajas del cultivo de soya GM
Soya GM-RH
• Facilita las labores del cultivo (observaciones, aspersiones).
• Evita la utilización de herbicidas con toxicidad alta.
• Reduce costos de producción.
• Disminuye liberación de gases de efecto invernadero.
Soya GM-RI
• Evita la utilización de diversos insecticidas (de seis
aplicaciones se pasa a una).
• Evita intoxicaciones por mal manejo de operarios.
• Protege la biodiversidad benéfica.
• Fomenta empresas de bioinsumos (Argentina) http://www.iica.int/Esp/Pro
gramas/Innovacion/Publicac
• Disminuye costos de insumos
iones_TeI/b2992e.pdf
– De 42 USD/l (1983) a 2,5 USD/l (2012)-Glifosato
• Contribuye al aumento de la competitividad. 47Ruta de desarrollo de soja GM
48Transgénicos
www.medicinajoven.com
www.taringa.net
49Transgénicos, Percepción errónea
comunidadecologicape www.gastronomiaycia.com
www.ecotumismo.org www.taringa.net nalolen.bligoo.com
poster.4teachers.org alumnossecundariaqm.blogspot.com www.taringa.net
50
www.ecotumismo.org transgenicounaamenaza.blogspot.comMensajes irresponsables: Terror
musulmanesdecostarica.blogspot.com
www.lagarbancitaecologica.org
www.redes.org.uy
www.elciudadano.cl identidadandaluza.wordpress.com
51Maíz GM, egos, cáncer y ratas
Foto: Nature (11 Oct. 2012). Vol 490:158
52Maíz GM, ego, cáncer y ratas
2003 2004 2006
Foto: Nature (11 Oct. 2012). Vol 490:158
Fuente: Amazon.com
53Seguridad de los cultivos GM
Después de más de 30 años de investigación
sobre cultivos GM, no existe evidencia
científica alguna que demuestre que los
cultivos GM comercializados en el mundo en la
actualidad estén generando problemas de
salud humana, animal o sobre el ambiente.
Los cultivos GM son SEGUROS
54Cultivos GM en 2012
90
80
70
60
Área (M ha)
50
40
30
20
10
0
Soya Maíz Algodón Canola
180
160
140
120
Área (M ha)
104
100
19
80
60
40 81
55 6
20 23
24
0 8
Soya Maíz Algodón Canola
GM Convencional
55
Tomado de: James, C. 2012. Executive summary. Global status of commercialized biotech/GM crops:2012. Brief 44.Transgénesis: Costosa al inicio, barata en la
actualidad
• Costo estimado de descubrimiento, desarrollo
y autorización de un nuevo evento: 136 M
USD y 13,1 años. (McDougall, 2011) -– Y el de un 140 136
agroquímico 256 M USD y 9,8 años (McDougall,
2010) - 120
• Costo reportado para evento en Brasil: 3,5 M
USD y 10 años. (Fuente: Francisco Aragao, Embrapa). 100
Millones USD
180 80
160
160
60
140
Millardos USD
120 40
100
20
80
3.5
60 0
GM-Priv GM-BRA
40
20 13.2
0.136 0.0035 Basado en:
0 - James, C. 2011. Executive summary. Global status of commercialized biotech/GM
crops:2011. Brief 43.
- McDougall, P. 2011. The cost and times involved in the discovery, development and
56for Crop
authorisation of a new plant biotechnology derived trait. A consultancy study
Life International.Avances en Transgénesis: Banano GM resistente a
Zigatoka negra
Bioensayo de discos de
hojas con
Mycosphaerella fijiensis
en plantas de 9 meses de
edad,
transformadas con uno
de dos genes de
quitinasa de arroz.
Tomado de: Kova´cs G; et al. 2013. Expression of a rice chitinase gene in transgenic banana (¨Gross Michel¨, AAA genome 57
group) confers resistance to black streak disease. Transgenic Res 22:117–130.Avances en Molecular farming
• Elelyso es una forma recombinante de glucocerebrósidasa
humana (taliglucerasa alfa).
• Se produce en una plataforma tecnológica llamada ProCellEx
que hace posible que cultivos de las células vegetales (de
zanahoria) produzcan proteínas recombinantes complejas
similares a las producidas por las células humanas.
• Elelyso es inyectable y reemplaza a la enzima humana para
tratamiento de la enfermedad de Gaucher.
– Se previene acumulación de lípidos en órganos y tejidos y el daño de hígado y
páncreas.
• Protalix BioTherapeutics-ProCellEx
58Transgénesis en Animales
Se usa para:
Tomado de: Barribeau, 2010.
• Obtener modelos de estudio de enfermedades humanas.
– Modificación genética del sistema inmunitario de cerdos para que puedan
ser utilizados en trasplantes de tejidos u órganos en humanos.
• Producir sustancias de interés farmacéutico
– Vacunas de interés veterinario (protegen contra enfermedades de origen
diverso).
– Proteínas uso médico.
– Hormona producida en leche de cabra (USA).
Tomado de: http://cinabrio.over-
blog.es/article-leche-clonarg-la-mas-rica-y-
mas-nutritiva-77505327.html
• Producir animales GM con crecimiento más rápido.
• Mejorar la leche (lisozima y lactoferrina) y la producción de
carne en animales (Salmón Aquadvantage).
59
Fuente: Agrodigital, 2011Avances en Transgénesis: Gusano de seda GM para
producción de proteína de telaraña
Tomado de: Chung, H; Yong Kim T; Yup Lee S. 2012. Recent advances in production of recombinant spider silk proteins. Curr. Opin. Biotech.
23:957-964.
Teule F; Miao YG, Sohn BH, Kim YS, Hull JJ, Fraser MJ Jr; Lewis RV, Jarvis DL. 2012. Silkworms transformed with chimeric silkworm/spider silk 60
genes spin composite silk fibers with improved mechanical properties. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109:923-928.Biología Sintética Facchini, PJ et al. 2012. Synthetic biosystems for the production of 61 high value plant metabolites. Trends in Biotech. 30(3): 127-131.
Biología Sintética y Biocombustibles Mielenz JR. 2011. Biofuels from protein. Nature Biotechnology. 29(4): 327-328. Ducat DC, Way JC, Silver PA. 2011. Trends in Biotechnology 29(2): 95- 103 62
No todo resultado “espectacular” es
resultado de la transgénesis
63Producción de tomates y papas en la misma
planta: Injertación
http://www.businessinsider.com/tom-tato-grows-potatoes-and-tomatoes-2013-9
64Doble musculación y grasa reducida
• Demuestra el efecto del bloqueo del
factor anticrecimiento myostatina.
Una mutación genética natural
Desactiva las dos copias del gen que codifica para la
myostatina (regula el crecimiento del músculos).
Efecto: no produce o produce una forma truncada e
inefectiva de myostatina
La ausencia de myostatina también interfiere con la
deposición de grasa haciendo individuos
Toro Azul Belga (Belgium Blue Bull).
“doblemente musculados”
Fuente:
McPherron AC, Lawler AM, Lee SJ. 1997. Regulation of skeletal muscle
mass in mice by a new TGF-beta superfamily member" Nature 387(6628):
83–90
Sweeney, L. 2004. Scientific American. July. p.62-69): Belgian Blue Bull
http://www.unp.co.in/f44/belgian-blue-bull-42664/#ixzz18DDevzEp
Mosher et al. 2007. A Mutation in the Myostatin Gene Increases Muscle
Mass and Enhances Racing Performance in Heterozygote Dogs . PLoS
Genet. 3(5):e79
65No es Transgénesis
66Cambio total de políticas
“…Lo peor que podemos hacer es vivir
engañados, rehuir a la verdad. Aquí hay gente
que por privilegiar sus fundamentalismos le
tiene miedo hasta a la información…”
“…se declara al Ecuador libre de cultivos y
semillas transgénicas… y … nadie dijo nada…”
“…me arrepiento no haber dicho un no más
categórico…”
“…Poner el candado a nivel constitucional es una
locura… fue un error y un error grave … ”
Rafael Correa
Tomado de:
http://www.youtube.com/watch?v=H4kn41nIvss
67Mayor soporte a OGM
“Y ahora, con sólo un pequeño
empujón extra, todos podemos
participar en enviar la negación
anti-GMO al basurero de la
historia en donde pertenece”
Mark Lynas
http://www.marklynas.org/2013/06/spanish-translation-of-cornell-speech-on-anti-gmo-conspiracy-theories/ 68Contenido
• Introducción
• Biotecnología
– Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología
– Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
69Bioseguridad
• La amplia gama de medidas, políticas y
procedimientos que se ocupan de
preservar la integridad biológica,
minimizando los potenciales efectos
negativos o riesgos que la Técnico
biotecnología eventualmente pudiera (Biológico y
Ambiental)
representar sobre el medio ambiente o
la salud humana (SCDB, 2003).
BIO-
SEGURIDAD
• Prevención de la pérdida a gran escala
de la integridad biológica
– En agricultura: la reducción del riesgo Político
de introducción de virus o transgenes. Económico
(Social)
70Avances en Bioseguridad para ALC
Empresa
Formularios
Documentación
Pagos Implementación
CTNBio
Evaluaciones
Análisis de riesgo
Consulta abierta
Expertos
Expedientes
Investigación
Conceptos
Resolución de
aprobación
SI
Ministro
Resolución de
aprobación
71Bioseguridad en ALC
NABI
(Canadá, EEUU,
México)
CARICOM
(Belize, Costa Rica, El R. ANDINA
Salvador, Guatemala, (Bolivia, Colombia, Ecuador,
Honduras, Nicaragua, Perú, Venezuela)
Panamá, R. Dominicana)
G5-CAS
(Argentina, Brasil, Chile,
Paraguay, Uruguay)
72
http://www.zonu.com/fullsize/2009-09-17-3/Mapa-de-America.html¿Qué implicaciones trae para un país o región
declararse libre de transgénicos?
• En países con prohibición total de OGM es necesario contar con leyes muy
claras y precisas y un eficiente y costoso sistema de evaluación, seguimiento
y control.
– Si no se es preciso, se puede afectar el suministro de medicinas, alimentos y
materias industriales.
• Los extremos en las leyes que consideran a la biotecnología y bioseguridad
pueden traer consecuencias negativas para el desarrollo científico,
tecnológico, económico y ambiental de un país.
• La dinámica del mercado mundial hace que no sea posible garantizar que un
país sea libre de transgénicos.
• La tendencia a tolerancia cero a OGM en algunos países de Europa cuesta
2.500 millones de euros al año (http://fundacion-antama.org/la-union-europea-pierde-
225-billones-de-euros-al-ano-a-causa-de-sus-restricciones-a-los-transgenicos/)
• Consecuencia sobre la naturaleza de los sistemas políticos de los Estados
– Autonomía local vs. Decisión nacional
73Contenido
• Introducción
• Biotecnología
– Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología
– Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
74Las tecnologías resuelven problemas
http://www.fao.org/ag/magazine/0703sp1.htm
http://www.indiaafricaconnect.in/index.php?param=n
ews/5535/it-technology/109
http://www.cityfarmer.info/2009/11/20/time-magazine-names-valcents-
75
http://www.iisd.org/wic/research/technology/
vertical-farming-technology-one-of-top-50-best-innovations-of-2009/Pero:
No son la solución a todos los
problemas,
Tampoco son perfectas,
Pero son indispensablesConsideraciones Finales
• Cada actor de la sociedad tiene un papel relevante para el
desarrollo de esta Nueva Revolución Agrícola.
– INIAs, Universidades, CDT desarrollan investigación y hacen
difusión, son instrumentos esenciales para el desarrollo
tecnológico de los productores agropecuarios de un país.
– El fitomejorador tradicional y el agrónomo son fundamentales
para la aplicación real en el campo de los avances tecnológicos.
– Las asociaciones y los productores definen la tecnología a emplear.
– El gobierno (a través de sus Ministerios y reguladores) dan los
marcos y lineamientos para hacer que el sistema funcione.
– Los medios de comunicación informan, traducen y explican
– El IICA …
77Contenido
• Introducción
• Biotecnología
– Posición oficial IICA
• Técnicas de la Biotecnología
– Para elaboración de bioinsumos
– Secuenciación de ADN
– Marcadores moleculares
– Cultivo de tejidos
– Transgénesis
• Bioseguridad
• Consideraciones finales
7879
Contacto
IICA Uruguay IICA Sede Central
http://www.iica.int/costarica http://www.iica.int
Antonio Donizeti Pedro Rocha, Ph.D.
E-mail: Antonio.Donizeti@iica.int E-mail: Pedro.Rocha@iica.int
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