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LOS POR QUÉ DE LA BIOTECNOLOGÍA

Sabe a qué hace referencia la Biotecnología azul o marina?

¿Por qué es importante que la comunidad escolar conozca y maneje el concepto de Biotecnología? ¿Cómo pueden los profesores abordar el tema con sus alumnos?
«Porque a través de todos los avances biológicos, la ingeniería genética, descifrar el genoma del hombre y de los animales, hoy en día cambia lo que es el planeta. ¿Cómo utilizamos aquello?, ¿cómo nos podría permitir tener una mejor salud y calidad de vida sin violar las cosas que hacen al ser humano como especie? Es una tremenda oportunidad para aumentar la cantidad de alimentos y distribuirlos mejor. Hoy las ciencias de la vida son equivalentes a la expectativa que produjo la física en el siglo XX, que permitió avances increíbles que vemos todos los días pero no nos parecen tales. Un país que pretende vivir, interactuar y progresar en el mundo global, tiene que pensar en esto. Los estudiantes y profesores tienen que saberlo porque forman parte del país y los niños son los científicos, los presidentes, los diputados y los que van a cambiar la opinión del país que queremos mañana».
Eric Goles, Presidente de la Comisión Nacional de Investigación Científica y Tecnológica, CONICYT. Premio Nacional de Ciencias Exactas 1993.
«La Biotecnología no es futuro, es presente. Los productos generados a partir de procesos biotecnológicos están en nuestros hogares. La actual calidad de productos lácteos, tomates larga vida, vacunas que nos protegen y evitan millones de muertes, son productos biotecnológicos. Existen varios mecanismos que pueden activarse desde los colegios para abordar el tema en aula: participar en las distintas instancias que ofrece el Programa EXPLORA como Clubes y Proyectos, generar vínculos con Universidades o institutos que trabajen esta temática y lograr vínculos con profesionales y técnicos de las distintas comunas, que permitan orientar sus iniciativas».
Daniel Maretto, Doctor en Medicina Veterinaria, Universidad de Chile. Director Proyecto EXPLORA “Buenos y Malos Bajo la Lupa” (ED8/03/017).
«Podemos pedirle a las células y a sus genes que hagan moléculas de interés para el hombre y eso está directamente relacionado con el desarrollo económico de cualquier país. Si esas tecnologías no se incorporan a nuestro acervo cultural, nos estaremos aislando más y más del mundo desarrollado y nunca dejaremos de ser dependientes. La investigación biotecnológica puede tener retornos financieros de manera más o menos inmediata, los cuales a su vez podrán ser puestos a disposición de la sociedad chilena. Es importante que nuestros alumnos conozcan cuáles son las áreas en que tenemos ventajas comparativas, para por ese lado hacer un desarrollo intensivo. Alguien dijo en algún momento que durante los albores de la humanidad domesticamos a muchos animales y a muchas plantas, en el siglo XX dominamos a la célula y en este siglo estamos domesticando a los genes».
Claudio Barros, Doctor en Ciencias Biológicas, Pontificia Universidad Católica de Chile. Director Proyecto EXPLORA “Reproducción y Biotecnologías Reproductivas” (ED8/03/021).
«La biotecnología es un interesante campo de estudio para los jóvenes chilenos. Existen varias universidades que hoy ofrecen estudios en el tema. La biotecnología está tomando un alto grado de importancia para Chile. La economía chilena depende de exportaciones de productos cuya extracción y producción serán grandemente influenciadas por desarrollos biotecnológicos. Entre éstos esta la minería del cobre, la producción de fruta, la salmonicultura y la industria forestal. Además esta tecnología será imprescindible para la producción limpia y la mantención del medio ambiente».
Pablo Valenzuela, Doctor en Bioquímica, Director Fundación Ciencia para la Vida. Premio Nacional de Ciencias Aplicadas y Tecnológicas 2002.
«En los últimos 50 años se ha generado un salto cuántico en la cantidad de nuevos conocimientos en ciencias de la vida y biología. La Biotecnología debe ser entendida como una herramienta basada en los conocimientos adquiridos, que está al servicio del hombre proporcionando una mejora en los procesos productivos y en la calidad de vida. Nuestro país, debido a su gran cantidad de recursos naturales y biodiversidad, posee enormes potencialidades para generar sólidos desarrollos en este ámbito, pero para ello es necesario estar informado y motivar a las futuras generaciones para crear una masa crítica de científicos que puedan llevarlos a cabo. El rol de los profesores es fundamental en esto y contactarse con EXPLORA sería un muy buen comienzo».
Jenny Blamey, Doctora en Bioquímica, Gerente Iniciativa Genoma Chile, FONDEF, CONICYT.
«Es necesario que los profesores del área de ciencias de los colegios incorporen conocimientos y actividades experimentales de biotecnología en el proceso de enseñanza-aprendizaje. Para el estudiante, debido a la naturaleza de los jóvenes, a su inquietud y afán de experimentar, se hace cada vez más necesario fortalecer la creatividad y enseñarles la aventura de la investigación y la ciencia. Para lograr este tipo de apropiación, los estudiantes deben tener acceso al conocimiento a través del desarrollo de módulos experimentales en procesos biotecnológicos básicos, como por ejemplo, procesos fermentativos usando levaduras. Los estudiantes pueden adquirir habilidades y destrezas experimentales en el campo de la biotecnología, lográndose en ellos una expansión en la alfabetización científica. Los profesores interesados en llevar el tema al aula pueden también seleccionar artículos de biotecnología de interés para los estudiantes y promover la discusión grupal de éstos».
Antonio Said, Doctor en Ciencias, Universidad Metropolitana de Ciencias de la Educación. Director Proyecto EXPLORA “Los Microorganismos y su Impacto en Procesos Biotecnológicos” (ED7/02/011).
«La Biotecnología es hoy un tema prioritario para el desarrollo sustentable de todos los países, por tener gran incidencia en el mejoramiento de la calidad de vida. Acercar esta actividad al mundo escolar, estimula el potencial talento científico de niños y jóvenes y les permite reconocer que el conocimiento científico es aplicable a cuestiones concretas e incluso, de valor económico. El profesor es fundamental para promover este conocimiento. Es importante que los estudiantes logren identificar las ventajas que Chile posee para desarrollar estudios biotecnológicos aplicables a la explotación de sus recursos naturales y también para disminuir la dependencia de conocimientos y tecnologías provenientes de países más desarrollados que el nuestro».
Sergio Bitar, Ministro de Educación.
HITOS BIOTECNOLÓGICOS
10000- 8000 a.C.: El ser humano se hace sedentario. Nace la agricultura y la civilización. Los pueblos aprenden a usar bacterias para preparar nuevos alimentos y procesos de fermentación para obtener vino, cerveza y pan con levadura.
1838: Se descubre que todos los organismos vivos están compuestos por células.
1859: Darwin publica su teoría sobre la evolución de las especies.
1861: Pasteur define el papel de los microorganismos y funda la ciencia de la microbiología.
1866: Mendel descubre las unidades fundamentales de la herencia en las arvejas.
1871: Se aísla el ADN en el núcleo de una célula.
1900: Botánicos europeos comienzan a usar las Leyes de Mendel para mejorar especies de plantas.
1909: Las unidades fundamentales de la herencia biológica reciben el nombre de genes.
1925: Se descubre que la actividad del gen se relaciona con su posición en el cromosoma.
1943: El ADN es identificado como la molécula genética.
1953: James Watson y Francis Crick anuncian la estructura de doble hélice del ADN.
1956: Se identifican 23 pares de cromosomas en las células del cuerpo humano.
1961: Se descifran las primeras letras del código genético.
1966: Se descifra el código genético completo del ADN.
1972: Se crea la primera molécula de ADN recombinante en laboratorio: genes de una especie son introducidos en otra y funcionan correctamente.
1973: Investigadores desarrollan la habilidad de aislar genes (códigos específicos de genes para proteínas específicas).
1975: Se funda Genentech Incorporated, primera empresa de ingeniería genética.
1977: Se fabrica con éxito una hormona humana en una bacteria.
1978: Se clona el gen de la insulina humana.
1981: Primer diagnóstico prenatal de una enfermedad humana mediante análisis de ADN
1982: Se crea el primer ratón transgénico llamado «superratón», insertando el gen de la hormona del crecimiento de la rata en óvulos de ratona fecundados.
Se produce insulina utilizando técnicas de ADN recombinante.
1983: Se inventa la técnica PCR (reacción en cadena de la polimerasa), que permite copiar genes específicos con gran rapidez.
1984: Se crea la primera planta transgénica: una planta de tabaco con resistencia a un antibiótico.
1985: Se utiliza por primera vez la «huella genética» en una investigación judicial en Gran Bretaña.
1986: Se autorizan pruebas clínicas de la vacuna contra la hepatitis B obtenida mediante ingeniería genética.
1987: Propuesta comercial para establecer la secuencia completa del genoma humano, Proyecto Genoma Humano.
Comercialización del primer anticuerpo monoclonal de uso terapéutico.
1988: La Universidad de Harvard patenta por primera vez un organismo producido mediante ingeniería genética, un ratón.
Se crea la organización HUGO para llevar a cabo el Proyecto Genoma Humano: identificar todos los genes del cuerpo humano.
1989: Se comercializan las primeras máquinas automáticas de secuenciación de ADN.
1990: Primer tratamiento exitoso mediante terapia génica en niños con trastornos inmunológicos (niños burbuja).
1994: En California se comercializa el primer vegetal modificado genéticamente: un tomate.
1995: Se completan las primeras secuencias de genomas de bacterias.
1996: Por primera vez se completa la secuencia del genoma de un organismo eucariótico: la levadura de cerveza.
1997: Investigadores liderados por Ian Wilmut clonan al primer mamífero: la oveja Dolly.
2001: Se publica el primer borrador de la secuencia completa del genoma humano.
2004: Científicos surcoreanos logran clonar embriones humanos y aislar sus células madre.
Investigadores japoneses presentan el primer mamífero nacido por partenogénesis: la ratona Kaguya, creada a partir de los genes de dos hembras, sin la participación de un macho.
BIOTECNOLOGÍA… más cerca de lo que creemos
La Biotecnología es una ciencia intrínsecamente multidisciplinaria, que se alimenta de múltiples saberes para llevar a cabo sus estudios e investigaciones, siendo variadas también sus áreas de aplicación: agricultura, medicina, farmacología, medio ambiente, forestal, minería, pesca, sólo por nombrar algunas.
Acompaña al ser humano desde que éste observó y comprendió los ritmos y procesos de la naturaleza. Estas reflexiones han permitido a la humanidad desarrollar conocimientos que la llevaron en un lejano pasado a elaborar pan, queso y vino, hasta la concepción de complejos productos como los alimentos transgénicos del tercer milenio. Con la secuenciación del mapa genético del ser humano en 2001, se inició un revolucionario viaje al interior de los seres vivos.
¿Qué hacer con todo este conocimiento?, hombres y mujeres informados serán los encargados de decidirlo en un futuro no muy lejano.
Para comprender qué es, qué hace, cómo se hace y para qué sirve, EXPLORA ha seleccionado la Biotecnología como tema del año 2004.

BIOTECNOLOGIA, ayer, hoy y mañana

Agricultura: Superproducción de Superalimentos
Con la población mundial aumentando a un ritmo de 80 millones de personas aproximadamente cada año, y una limitada superficie para cultivar la tierra y alimentar a todos los habitantes del planeta, se hace necesario que las nuevas tecnologías logren una mayor productividad de los cultivos en la misma cantidad de hectáreas. Los Organismos Genéticamente Modificados, OGM, y especialmente los Organismos Transgénicos, son los llamados a cumplir esta misión.
Aunque se utilizan ambos conceptos como sinónimos, existen diferencias. Por una parte los OGM, son aquellos organismos cuyo material genético ha sido modificado de una forma que no se produce naturalmente con el apareamiento. La frutilla Fragaria x ananassa, que es la principal especie comercializada en todo el mundo, es un Organismo Genéticamente Modificado, fue obtenida del cruce entre frutillas europeas y especies americanas como la Fragaria chiloensis.
Por otra parte, los transgénicos son organismos en los que se ha introducido un gen de otra especie, de un organismo de otro reino o de una especie vegetal a otra, para que adquiera propiedades que por sí misma no posee. El Arroz Dorado, es un alimento transgénico, creado para producir betacaroteno, precursor de la vitamina A, cuya carencia produce ceguera infantil. Los científicos le añadieron tres genes, dos de los cuales son nuevos para la ingeniería genética y provienen de la flor narciso trompón (Narcissus pseudonarcissus) y el tercero es de la bacteria Erwinia uredo.
Las principales transformaciones de los cultivos son desarrolladas para aumentar su tolerancia a un herbicida específico, dotarlos de un gen protector contra hongos o bacterias, hacerlos resistentes a plagas, entre otras propiedades. Actualmente se continúa trabajando en crear alimentos con mayores contenidos de hierro, o productores de vitaminas, es decir, que las siembras de arroz, trigo, u otros, incorporen nutrientes, fortaleciendo así la alimentación sobre todo en los países en desarrollo o con crisis alimenticias.

Forestal: Mejorando los Pulmones del Planeta

Árboles. Estos maravillosos representantes del mundo vegetal no sólo proporcionan madera. Fibras, leña, alimentos, gomas, resinas, medicamentos, entre otros, son subproductos de los bosques. Purificar el aire, el suelo y el agua, reducir la erosión, ser reservorios de una importante diversidad biológica y darnos sombra, también son beneficios que los seres humanos, y una gran cantidad de animales e insectos, obtenemos de los árboles
El vigor, la forma del tronco y la calidad de la madera son características que se busca potenciar y que se podrían manipular genéticamente, aunque los genes que controlan estos caracteres aún no son estudiados en profundidad. El propósito es lograr que los árboles sean resistentes a enfermedades, tolerantes a herbicidas, metales, sales, heladas y sequías.
Al igual que en la agricultura, la demanda por madera aumenta según crece la población, y la disminución y degradación de los bosques es un problema de todo el planeta. Por ello es necesario contar con métodos de plantación más intensivos y que produzcan árboles mejorados. Las técnicas biotecnológicas más usadas son las basadas en marcadores moleculares, para determinar la variación genética de las especies; y en la propagación vegetativa, para el cultivo de los clones más aptos.