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AVANCES EN BIOTECNOLOGÍA DE ORGANISMOS ACUÁTICOS

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JORNADA SOBRE BIOTECNOLOGÍA Y DESARROLLO ECI – PERUBIOTEC 04 DE ENERO 2010. AVANCES EN BIOTECNOLOGÍA DE ORGANISMOS ACUÁTICOS. Susana Sirvas Cornejo Ph. D. en Biotecnología Marina. TEMAS A TRATAR. Introducción Objetivos de la Biotecnología Moderna en Pesca y Acuicultura.

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avances en biotecnolog a de organismos acu ticos

JORNADA SOBRE BIOTECNOLOGÍA Y DESARROLLO

ECI – PERUBIOTEC

04 DE ENERO 2010

AVANCES EN BIOTECNOLOGÍA DE ORGANISMOS ACUÁTICOS

Susana Sirvas Cornejo

Ph. D. en Biotecnología Marina

temas a tratar

TEMAS A TRATAR

Introducción

Objetivos de la Biotecnología Moderna

en Pesca y Acuicultura.

Avances en biotecnología de OVMs

acuáticos

Tratamientos y consideraciones para

introducir OVMs acuáticos.

Conclusiones.

slide3

INTRODUCCIÓN

Cualquier técnica o conjunto de técnicas que utilizan organismos vivos o sus partes, obteniendo o modificando productos, para mejorar plantas o animales, o para desarrollar microorganismos con usos específicos. (U.S. Congress Office of Technology Asessment, OTA, Commercialization of Biotechnology, 1984)

DEFINICIONES DE

BIOTECNOLOGÍA

Es la interacción de ciencias naturales y organismos, células, parte de ellas y moléculas análogas, para la obtención de productos y servicios.(Federación Europea de Biotecnología)

Multidisciplina de las cc.nn. que pone a disposición del hombre productos, procesos y servicios mediante el uso racional de los seres vivos, sus partes o derivados.

Libro escolar “Ciencia y Ambiente”, 5to de primaria, Lima

slide4

INTRODUCCIÓN

…Estas definiciones se aplican a la biotecnología tradicional y a la biotecnología moderna:

BIOTECNOLOGÍA TRADICIONALNo involucra la tecnología del ADN recombinante

BIOTECNOLOGÍA

BIOTECNOLOGÍA MODERNA

ADN RECOMBINANTE

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INTRODUCCIÓN

HACE CUÁNTO TIEMPO SE DESARROLLÓ

LA TECNOLOGÍA DEL ADN RECOMBINANTE?

PAUL BERG

COMBINÓ ADN DE DOS FUENTES DIFERENTES: 1972

HERBERT BOYER

INTRODUJO ADN RECOMBINANTE EN UNA BACTERIA: 1973

GENENTECH COMPANY……INSULINA HUMANA TRANSGÉNICA: 1977

slide6

INTRODUCCIÓN

BIOTECNOLOGÍA MODERNA: CLONACION GENETICA

Es la formación de nuevas combinaciones de material genético, a través de la inserción de moléculas de ácidos nucleicos (ADN) en un virus, plasmidio o cualquier otro sistema vector, de tal manera que permite su incorporación a un organismo receptor, en el cual no ocurre en forma natural pero donde es capaz de propagarsecontinuamente.

slide7

INTRODUCCIÓN

Pasos básicos de la Clonación Genética

  • Extracción del gen de interés a partir del organismo donador
  • Preparación del vector
  • Unión del gen de interés con el vector (ADN recombinante)
  • Transformación del organismo receptor
  • Identificación de clonas que contengan el gen de interés.
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INTRODUCCIÓN

CLONACION GENETICA EN PECES

MICROINYECCION DE ADN

qu y por qu clonar

INTRODUCCIÓN

¿QUÉ Y POR QUÉ CLONAR?

Se clonan genes que sirvan para obtener bienes y servicios que contribuyan al desarrollo, cuando otras estrategias no representan la mejor alternativa.

La clonación genética ha probado ser una herramienta de utilidad en diversos campos: salud, agricultura, acuicultura, pesquería, medio ambiente, alimentos, minería, etc.

introducci n
INTRODUCCIÓN

De dónde se obtienen los genes de interés para mejoramiento genético?

De organismos que los contengan.

Ejemplo :

Gen de la fluorescencia verde

Medusa Aeuquorea victoria

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INTRODUCCIÓN

Proteína de la Fluorescencia Verde

(GFP)

OSAMU SHIMOMURA

slide12

INTRODUCCIÓN

“Green Fluorescent Protein as Marker for Gene Expression”

MARTIN CHALFIE, Ph.D.

Columbia University,

New York

Science 263(5148):

802-5, 11 Feb. 1994.

slide13

araC

ori

pGLO

GFP

bla

INTRODUCCIÓN

CLONACIÓN DEL GEN

  • Enzima bla beta lactamasa
      • Resistencia a ampicilina
  • Gen GFP
    • Proteína Fluorescencia verde de Medusa Aequorea victoria
  • Gen araC
    • Regula transcripción GFP
  • ori
    • Permite la replicación del plasmidio
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INTRODUCCIÓN

APLICACIONES DE LA CLONACIÓN DEL GEN DE LA PROTEÍNA DE LA FLUORESCENCIA VERDE

PEDAGOGÍA Y ARTE

1992

MEDICINA

1999

MEDIO AMBIENTE

1995

Y MUCHAS MÁS. . .

SIGNIFICÓ PARA MARTIN CHALFIE, OSAMU SHIMOMURA Y ROGER TSIEN EL PREMIO NOBEL DE QUIMICA 2008.

slide15

INTRODUCCIÓN

Biomonitores de

contaminación de

ambientes acuáticos, a través de biolumuniscencia.

objetivos de la biotecnolog a moderna en pesca y acuicultura

OBJETIVOS de la Biotecnología Moderna en Pesca y Acuicultura

Contribuir a una mejor domesticación de las especies para una acuicultura desarrollada.

Disminuir los costos de producción.

Reducir al mínimo el impacto de la actividad, sobre los ecosistemas y el medio ambiente.

Lo cual se logra:

Mejorando la tasa de crecimiento de las especies en cultivo.

Elevando el valor nutricional del alimento animal.

Incrementando la resistencia a enfermedades.

Mejorando la tolerancia a factores ambientales adversos.

Tratando los efluentes de la actividad acuícola y pesquera.

y otros…

ventajas de la biotecnolog a moderna en pesca y acuicultura fao
VENTAJAS de la Biotecnología Moderna en Pesca y Acuicultura (FAO)
  • El proceso de mejoramiento genético es más rápido que con las técnicas tradicionales de cruzamiento.
  • Se puede mejorar la cantidad y calidad de los cultivos acuáticos.
  • Los productos obtenidos, no son menos seguros que los obtenidos convencionalmente.
  • Se puede introducir un sólo gen en el organismo, a diferencia de los cruces para obtención de híbridos donde se introducen otros genes además de los deseados, sin saber cuáles son, ni cuáles son sus funciones.
ventajas del uso de la biotecnolog a moderna en pesca y acuicultura fao
VENTAJAS del uso de la Biotecnología Moderna en Pesca y Acuicultura (FAO)
  • Se puede incorporar al alimento animal características nutricionales adicionales (Ejm: enzimas digestivas, vitaminas, etc., a través de bacterias GMs.)
  • Se puede controlar el proceso reproductivo de especies en cultivo (Ejm: gonadotropina)
  • Se puede desarrollar vacunas específicas a la parte virulenta de un patógeno, envés de a todo el patógeno.
slide19

AVANCES del uso de la Biotecnología Moderna en Pesca y Acuicultura (FAO)

Algunos Logros en Acuicultura:

  • Carpa con crecimiento acelerado y mayor eficiencia

alimenticia, a través de la incorporación del gen de

la hormona del crecimiento (China, India).

  • Elevada tasa de crecimiento y supervivencia en

postlarvas de camarón, a través de dietas

suplementadas con bacterias GM productoras de

enzimas digestivas (Reino Unido).

  • Ostras y abalones con crecimiento acelerado (USA).
slide20

AVANCES del uso de la Biotecnología Moderna en Pesca y Acuicultura (FAO)

  • Control de la reproducción en tilapia a través de la
  • regulación de los genes de gonadotropina.
  • Tilapia productora de insulina (Canadá).
  • Carpa con resistencia a bajos niveles de oxígeno

(China, USA).

  • Salmón con crecimiento acelerado, a través de la

incorporación del gen de hormona del crecimiento

(Canadá, USA).

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AVANCES del uso de la Biotecnología Moderna en Pesca y Acuicultura (FAO)

Algunos Logros en Pesquería:

  • Control del biofouling a través del uso de bacterias GM

de Vibrio alginolíticus, productoras de compuestos

anti-biofouling, en el revestimiento de embarcaciones,

instrumentos y aparejos, sin ser tóxico para los

organismos objetivo.

  • La biotecnología ha llevado a la construcción de bacterias

cuyo interior posee gránulos de polímeros, que pueden

producir plásticos biodegradables.

  • Hallazgo de organismos acuáticos

que puedan ser donadores de

genes de interés industrial,

ejm: GFP de medusa.

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GENETICALLY MODIFIED ORGANISMS

AND AQUACULTURE

John A. Beadmore and Joanne S. Porter

United Kingdom

for

FAO, 2003

consideraciones para la introducci n de ovms
CONSIDERACIONES PARA LA INTRODUCCIÓN DE OVMs
  • Bioseguridad
  • Pruebas experimentales previas al cultivo comercial.
  • Capacitación de tomadores de decisiones.
  • Seguimiento de actividades.
  • Consulta a países con experiencia en el tema.
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CONCLUSIONES

  • FAO: "El Estado Mundial de la Agricultura y la
  • Alimentación 2003-2004”
  • Hasta ahora, en los países donde se ha producido cultivos trangénicos, no ha habido ningún informe verificable de que causen algún peligro importante para la salud o el medio ambiente.
  • La FAO apoya un sistema de evaluación con base científica que determine objetivamente los beneficios y riesgos de cada OMG.
conclusiones
CONCLUSIONES

FAO: "El Estado Mundial de la Agricultura y la

Alimentación 2003-2004”

  • Se debe adoptar un procedimiento caso por caso.
  • El proceso de evaluación también debería tener en cuenta la experiencia y capacitación ya adquirida por las autoridades nacionales en el conocimiento de tales productos.

.

conclusiones1
CONCLUSIONES
  • El Nuffield Council (Fundación de Bioética) recomienda:

No adoptamos la opinión de que haya pruebas suficientes de peligro actual o potencial que justifiquen en este momento una moratoria de la investigación, de los ensayos de campo, o de la liberación controlada de cultivos modificados genéticamente en el medio ambiente.

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FAO Aquaculture in the Third Millennium...

Dunham, R.A., Majumdar, K., Hallerman, E., Bartley, D., Mair, G., Hulata, G., Liu, Z., Pongthana, N., Bakos, J., Penman, D., Gupta, M., Rothlisberg, P. & Hoerstgen-Schwark, G. 2001. Review of the status of aquaculture genetics. In R.P. Subasinghe, P. Bueno, M.J. Phillips, C. Hough, S.E. McGladdery & J.R. Arthur, eds. Aquaculture in the Third Millennium. Technical Proceedings of the Conference on Aquaculture in the Third Millennium, Bangkok, Thailand, 20-25 February 2000. pp. 137-166. NACA, Bangkok and FAO, Rome.

El reto para acuicultores, científicos de la pesca y tomadores de decisiones, es lograr un balance apropiado entre darse cuenta del potencial para el desarrollo económico propuesto por la biotecnología para acuicultura, y minimizar cualquier riesgo al ambiente y a la salud humana. El uso beneficioso de la biotecnología en programas de desarrollo acuícola, requerirá de esfuerzos sostenidos dirigidos a desarrollar aplicaciones sustentables bien escogidas.

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G R A C I A S

RIO NEGRO, MANOS, BRASIL