Biotecnología Vegetal

Biotecnología vegetal 240pg Concepto: Es la aplicación de la ciencia y la tecnología a las plantas

La biotecnología vegetal es la aplicación de la ciencia y la tecnología a las plantas, sus partes, productos y modelos con el fin de alterar materiales vivos o inertes para el desarrollo de conocimiento, bienes y servicios” (OCDE) Consiste en la manipulación (tecnológica) de las especies vegetales para generar conocimiento, bienes y servicios. La biotecnología vegetal es una extensión de la tradición de modificar las plantas, con una diferencia, la biotecnología vegetal permite la transferencia de una mayor variedad de información genética de una manera más precisa y controlada.

¿En qué consiste la biotecnología?

El ADN (ácido desoxirribonucléico) de diferentes organismos es esencialmente el mismo un simple grupo de instrucciones que hacen que las células produzcan las proteínas que son la base de la vida. Tanto si el ADN se encuentra en un microorganismo, una planta, un animal o un ser humano, siempre está formado por los mismos elementos. A través de los años, investigadores científicos han descubierto cómo transferir una porción específica de ADN de un organismo a otro. El primer paso que da el investigador para transferir ADN es "cortar" o tomar un segmento de un gen de una cadena de ADN utilizando "tijeras moleculares" (unas enzimas especiales) para cortar en un lugar específico de la cadena de ADN. El investigador luego utiliza estas "tijeras" para abrir un espacio en el plásmido que se va a utilizar para introducir el gen de interés en la célula vegetal. Debido a que los extremos cortados, tanto en el plásmido como en el segmento de gen, son químicamente "pegajosos", se adhieren el uno al otro formando un nuevo plásmido que contiene el nuevo gen. Para completar el proceso, los investigadores utilizan otra enzima para "pegar" o asegurar que el nuevo gen quede fijado en su lugar.

Importancia de la biotecnología vegetal

El actual crecimiento de la población ya está sobreexplotando los recursos de la Tierra. Una de las pocas cosas que se puede vaticinar con certeza es que, en el futuro, la población del mundo casi se va a duplicar para llegar a cerca de los 10 mil millones de habitantes en el año 2030. La humanidad debe responder a las crecientes presiones que se ejercen sobre los recursos naturales de la tierra para poder alimentar a una población en continua expansión. La biotecnología, que permite la transferencia de un carácter específico de una clase o especie de planta a otra, constituye una pieza importante para resolver el reto del desarrollo sostenible. Los expertos aseguran que las innovaciones de la biotecnología van a triplicar el rendimiento de las cosechas sin requerir tierras de cultivo adicionales, salvando así los bosques naturales y el hábitat de los animales. Otras innovaciones pueden reducir o eliminar la dependencia en agroquímicos que pueden contribuir a la degradación del medio ambiente -otras preservarán el suelo y los recursos hídricos.

Los beneficios de la biotecnología

La biotecnología vegetal ofrece la posibilidad de producir cultivos que no sólo tendrán mejor sabor sino que, además, serán más saludables. Los caracteres agronómicos incorporados por biotecnología (tales como resistencia a insectos o a herbicidas) incrementan el valor agronómico de los cultivos al permitirles aumentar la producción o reducir la necesidad de insumos tales como agroquímicos o fertilizantes. Entre nuestros productos que en la actualidad tienen incorporados caracteres que dan mayor rendimiento con menores costes (ya que permiten un mejor control de plagas y malas hierbas), se incluyen el maíz, el algodón y la soja. Los atributos de calidad, o "rendimiento" ayudan a valorizar el producto para los consumidores al mejorar la calidad de los alimentos y la fibras producida por la plantas. Es probable que en el futuro se puedan ofrecer patatas que absorben menos aceite cuando se les fríe, maíz y soja con un mayor contenido de proteínas, tomates con un sabor más fresco y fresas que retienen su dulzura natural. Algunos beneficios son:

• Mayor productividad: resistencia a virus y patógenos, tolerancia a herbicidas, resistencia a plagas.
• Mejora postcosecha: retraso de maduración
• Mejora nutritiva: enriquecimiento de vitaminas, ácidos grasos modificados, incremento de iones.
• Biocombustibles
• Fitorremediación: eliminación de contaminantes
• Tolerancia a estrés: sequía, altas temperaturas, suelos salinos.
• Mejora de ornamentales: pigmentos, aromas y fragancias.
• Biofactorias: proteínas terapéuticas, biopolímeros

Breve cronología de la Biotecnología

Hace decenas de milenios

Los pueblos habitaban la Tierra, recogiendo y alimentándose sólo con los frutos de la naturaleza que encontraban. Alrededor del 8000 AC los primeros labradores de la Tierra decidieron asentarse en un lugar y cultivar ciertas plantas para alimentarse creando primero la agricultura y luego la civilización.

Hace milenios

Los pueblos aprendieron a usar por primera vez las bacterias para preparar nuevos alimentos y a emplear los procesos de fermentación para preparar vino, cerveza y pan con levadura.

Siglo XVIII

Los naturalistas comenzaron a identificar muchas clases de plantas híbridas - el primer paso que llevó a cruzar dos variedades diferentes de plantas.

1856

Gregor Mendel comenzó un estudio meticuloso de las características específicas presentes en varias plantas, las cuales fueron heredadas por las siguientes generaciones.

1861

Luis Pasteur define el papel de los microorganismos y funda la ciencia de la microbiología.

1900

Los botánicos de Europa usan las Leyes Mendel para mejorar especies de plantas: este es el comienzo de la selección y mejora clásicas.

1950

Primera generación de plantas procedentes de un cultivo in vitro.

1953

James Watson y Francis Crick, futuros ganadores del Premio Nobel, descubrieron la estructura de doble hélice del ácido desoxirribonucléico, conocido vulgarmente como ADN. Las proteínas están formadas por cadenas de aminoácidos. El número, orden y tipo de aminoácido determinan las propiedades de cada proteína. El ADN contiene la información necesaria para ordenar los aminoácidos correctamente. El ADN transmite esta información hereditaria de una a otra generación. Pero se necesitarían tres décadas más para que se dieran pasos más importantes en este campo.

Década de 1970

La Revolución Verde introduce semillas híbridas en los países del tercer mundo.

1973

Investigadores científicos desarrollan la habilidad de aislar genes, códigos específicos de genes para proteínas específicas.

Década de 1980

Los científicos descubren cómo transferir fragmentos de información genética de un organismo a otro, permitiendo la expresión de carácteres deseables en el organismo receptor. Este proceso es llamado ingeniería genética y es uno de los que utiliza la biotecnología. Utilizando la técnica de "empalme de genes" o "tecnología de ADN recombinante", los científicos pueden añadir información genética para crear una nueva proteína la cual proporciona nuevos carácteres - tales como la resistencia a enfermedades o pestes.

1982

La primera aplicación comercial de esta tecnología es producción de insulina humana para el tratamiento de la diabetes.

1983

La primera planta mejorada genéticamente: una planta de tabaco con resistencia a un antibiótico.

1990

Publicación de las Directivas Europeas sobre el uso y diseminación voluntaria en el medio ambiente de organismos genéticamente modificados. DEKALB recibe la primera patente para maíz modificado.

1994

Primera autorización de la UE para la comercialización de una planta mejorada genéticamente: una planta de tabaco resistente a bromoxynil.

1996

La Unión Europea aprueba la importación y uso de la soja Roundup Ready® de Monsanto en alimentos para consumo humano y de animales. Esta soja ha sido genéticamente modificada para tolerar el herbicida Roundup®.

1997

Primera comercialización del algodón Roundup Ready® de Monsanto en los EE.UU.

1998

DEKALB comercializa el primer maíz Roundup Ready® de Monsanto. El maíz YieldGard® es aprobado por importación dentro de la Unión Europea.

1999

El presidente Clinton concede la medalla nacional de tecnología a cuatro científicos de Monsanto.

2000

Científicos logran un gran descubrimiento con el arroz. Los datos serán compartidos con los miembros de la comunidad científica internacional.

2002

El 18 de Diciembre de 2002 se presentó la secuencia completa del genoma del arroz; un trabajo científico de vital importancia para el desarrollo y mejora de nuevas variedades modificadas que puedan proporcionar cosechas de alto rendimiento, resistentes a enfermedades, con mayor aporte nutricional y con una gran capacidad de adaptación a los diferentes tipos de climas y suelos.

2003

El 28 de febrero de 2003 el Ministerio de Agricultura Pesca y Alimentación dio su autorización para incluir en Registro de Variedades Comerciales el maíz Bt MON810, resistente a insectos, aprobado por la UE en 1998. Se trata del primer producto genéticamente modificado desarrollado por Monsanto que se cultiva en España.

2009

Representa el 14º año de cultivos biotecnológicos en el mundo con 134 millones de hectáreas en ese año y casi 1.000 millones de hectáreas acumuladas en todo el mundo. En España se celebra el 12º años de cultivo del maíz Bt protegido contra insectos, con 535.740 hectáreas acumuladas desde 1998.

2010

Monsanto lanza, en EE.UU., el maíz modificado genéticamente Genuity® SmartStax™ incorporando 8 genes diferentes que le confieren protección contra insectos aéreos, contra insectos subterráneos y tolerancia a dos tipos diferentes de herbicidas.

Estas mejoras en los cultivos pueden contribuir a producir una abundante y saludable oferta de alimentos y proteger nuestro medio ambiente para las futuras generaciones.

Fuentes

• Sitio Web Mosanto [1]
• Revista Biotecnología vegetal [2]
• http://www.cbgp.upm.es/archivos/varios/Biotecnologia_Plantas.pdf
• Biovegen Plataforma tecnológica de biotecnología vegetal [3]