1.1.1. Reseña Histórica de la Biotecnologia

De acuerdo con el especialista Pierre Douzou separa a la biotecnología en tres etapas: La primera la considera empírica y es cuando la biotecnología nace con el establecimiento de las sociedades humanas y su necesidad de desarrollar organismos que le permitieran mantener asegurada la alimentación, la industria y lograr su expansión territorial. La segunda etapa importante referida como la de transición se presenta con la intervención de la Ciencia y la Técnica en el desarrollo de industrias biotecnológicas que contribuyen al desarrollo de los grandes imperios y la tercer etapa se da con el nacimiento de la biotecnología moderna se da con la conjunción de dos situaciones relevantes:La primera, es la aparición de la biología molecular, disciplina que permitió descifrar en los años cincuenta la estructura del DNA, material genético de los seres vivos y los genes que lo conforman, así como de los mecanismos para traducir la información genética que se localiza en el DNA, en proteínas. Este conjunto de conocimientos permite hoy en día, tener una precisa imagen a nivel subcelular del funcionamiento de la célula viva. La segunda situación de la biología molecular es la concientización de que la ciencia se transforma a un tipo de actividad mucho más multidisciplinaria dándose la convergencia de varias estrategias, conocimientos y herramientas, vislumbrando el éxito para solucionar problemas científicos y sociales. A continuación se mostrará a manera de tablas las tres etapas que marcaron el desarrollo de la biotecnología:

Estos son los años mas recientes:

• En 1982: se sintetiza la primera hormona (insulina) mediante biotecnología.
• En 1983: se aprueban los alimentos transgénicos.
• En 1983: Se inventa la técnica PCR (reacción en cadena de la polimerasa), que permite copiar genes específicos con gran rapidez. Es una técnica muy poderosa para producir millones de copias de una región específica de ADN, que permite analizarla tan rápido como se puede purificar una sustancia química. PCR ha sido el instrumento esencial en el desarrollo de técnicas de diagnóstico, medicina forense y la detección de genes asociados con errores innatos del metabolismo.
• En 1996: Por primera vez se completa la secuencia del genoma de un organismo eucariótico, la levadura de cerveza.
• En 2003: se termina de secuenciar el genoma humano.
• 2004: La ONU y el Gobierno de Chile organizan el Primer Foro Global de Biotecnología, en la Ciudad de Concepción, Chile (2 al 5 de marzo)

Fuentes:  

http://siladin.cchoriente.unam.mx/coord_area_cienc_exp/biologia/GuiaBioI/ANEXO_5Ing.pdf

http://www.google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0CCAQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.unioviedo.es%2FTBR%2Farchives%2FIBQ%25202010%2520definitivo%2F1.Beatriz%2520de%2520Luxan%2F1.1%2520Ampliaci%25F3n%2FHistoria%2520de%2520la%2520biotecnolog%25EDa.doc&ei=1ZJCUKzOGsfi2gWj4oHQDA&usg=AFQjCNEx_yHbkjobNiZWSNEhRywBOWeRMA&sig2=Qq3keD7-6xzmPf7SoVDwiw

1.1. Generalidades

La biotecnología es el uso de organismos vivos para crear o modificar productos. Esto es, fabricar algo pero en vez de hacerlo en una fábrica hacerlo en el interior de una célula o del organismo de un ser vivo.

En definitiva la naturaleza lleva millones de años fabricando cosas. Desde la síntesis de sustancias químicas como la insulina, hasta la gestación de cada una de las partes que componen un ser vivo (piel, hígados, ojos, etc.). Por lo tanto, de lo que se trata es deentender los mecanismos por los cuales ocurren esas “producciones” y buscar la manera de usar o hasta modificar esos procesos para alcanzar los fines que buscamos.

Como a nivel molecular e intracelular la biología es muy similar en todas las especies, es posible tomar un gen de una especie e introducirlo en el ADN de otra. Esto permite “reprogramar” las células de la primera, introduciendo fragmentos de ADN provenientes de la segunda. Los organismos genéticamente modificados de este modo se conocen como transgénicos.

A nivel de sus aplicaciones, la biotecnología tiene tres grandes ramas, designadas con colores.

La biotecnología verde reúne a todas las aplicaciones que tienen que ver con los usos para la agricultura 

• La modificación de plantas como el maíz o la soja para resistir plagas o pesticidas.

• La búsqueda del uso de bacterias para capturar el Nitrógeno del aire o el Fósforo de la tierra reduciendo la necesidad de usar fertilizantes.

• La incorporación de un gen proveniente de un alga marina que vive a gran profunidad y fotosintetiza casi en la oscuridad para aumentar el poder de captación de sol de los cultivos.

Los avances más recientes de la Biotecnologia apuntan más a hacer los productos más atractivos para quien los consume: desarrollar alimentos que tardan más en pudrirse, que son más sabrosos o que pueden darnos más nutrientes.

La biotecnología roja reúne a todas las aplicaciones para la salud. En abierta competencia con la industria farmacéutica tradicional, lo que aquí se persigue es curar, no ya con drogas sintetizadas en un laboratorio sino con sustancias producidas por procesos biológicos a nivel celular o por organismos vivos como bacterias.

De acuerdo a Estanislao, hoy en día más del 50% de los nuevos medicamentos que se aprueban en Estados Unidos por la FDA son de origen biotecnológico. Los ejemplos van desde la obtención de vacunas o antibióticos hasta la obtención por cultivo de tejidos para reemplazar los dañados.

En el horizonte, la farmacogenómica promete para un futuro cercano tratamientos individuales para las enfermedades, “a la medida de nuestro genoma”.

La biotecnología blanca agrupa a todos los usos para procesos industriales, incluyendo la obtención de sustancias a partir de organismos vivos o el uso de ciertas enzimas biológicas como catalizadores de procesos de fabricación. Una de las aplicaciones más difundidas es la búsqueda de obtener bioplásticos que reemplacen al plástico tradicional por un producto que no requiera del petróleo y sea biodegradable.

Fuente: http://spanish.bilinkis.com/2009/10/%C2%BFque-es-la-biotecnologia/

Unidad I

 Introducción a la Biotecnología Vegetal

La biotecnología es actualmente una de las herramientas que permite a científicos, investigadores y comerciantes de países desarrollados y en desarrollo, alternar la tecnología con el mejoramiento de los recursos y la obtención de mejores productos para su industrialización y consumo. Hoy en día se han logrado mejorar la calidad y la resistencia de algunas plantas, además de reducir el impacto ambiental que suelen general los cultivos en áreas con suelos muy fértiles y recuperar especies vía de extinción .

La mejora genética de los productos agrícolas, lo que ahora llamamos la "biotecnología", no es nada nuevo. De hecho, es posible que sea una de las actividades más antiguas del hombre. Durante miles de años, las comunidades humanas se volvieron sedentarias y comenzaron a cultivar plantas y labrar la tierra, y en todo ese tiempo los humanos modificaron las características genéticas de los cultivos y de los animales que criaban. Las plantas fueron modificadas para mejorar su rendimiento, aumentar el sabor y alargar la campaña de cultivo.

Cada uno de los 15 tipos de plantas comestibles que constituyen el 90 % del alimento y la energía que se consume en el mundo han sido modificados extensamente y han pasado por hibridaciones, cruces y modificaciones a lo largo de los milenios por parte de innumerables generaciones de agricultores decididos a obtener sus cosechas de la manera más efectiva y eficiente posible.

Hoy, la biotecnología constituye una promesa para consumidores que buscan calidad, seguridad y sabor en sus alimentos preferidos; para los agricultores que buscan nuevos métodos para incrementar la productividad y la renta de sus explotaciones; y para quienes, desde el gobierno o instituciones privadas, tratan de terminar con el hambre en el mundo, asegurar la calidad del medio ambiente, preservar la biodiversidad y promover la sanidad y la seguridad de los alimentos.

Fuente: http://biotecnologiaveg201529.blogspot.mx/2010/05/introduccion.html

Objetivo General de la Materia

El alumno adquirirá los conocimientos, proyectara sus alcances y conocerá las limitaciones en la aplicación de técnicas biotecnológicas, en la propagación vegetal, diagnostico y mejoramiento de la producción agrícola.

Contenido Temático de Biotecnología Vegetal

UNIDAD : I INTRODUCCION

1.1. GENERALIDADES   
   1.1.1. RESEÑA HISTORICA DE LA BIOTECNOLOGIA   
  1.1.2. BIOTECNOLOGIA DE PRIMERA, SEGUNDA Y TERCERA GENERACION
  1.1.3. IMPORTANCIA: ECONOMICA, ECOLOGICA Y AGRONOMICA
1.2. TERMINOLOGIA GENERAL DE LA BIOTECNOLOGIA

UNIDAD II : CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES

2.1. MEDIOS DE CULTIVOS
   2.1.1. AREAS DEL LABORATORIO DE CULTIVO DE TEJIDOS
      2.1.1.1. AREA DE PREPARACION DE MEDIOS DE CULTIVOS Y ESTERILIZACION
      2.1.1.2. AREA DE ALMACENAMIENTO
      2.1.1.3. AREA DE SIEMBRA ASEPTICA
      2.1.1.4. AREA DE INCUBACION
   2.1.2. MATERIAL Y EQUIPO DE LABORATORIO
      2.1.2.1. MATERIAL DE LABORATORIO
      2.1.2.2. EQUIPO D ELABORATORIO
   2.1.3. GENERALIDADES DE LOS MEDIOS DE CULTIVO
      2.1.3.1. DEFINICION DE MEDIOS DE CULTIVO
      2.1.3.2.TIPOS DE MEDIOS DE CULTIVO
   2.1.4. COMPONENTES DEL MEDIO DE CULTIVO
      2.1.4.1. COMPUESTOS INORGANICOS
      2.1.4.2. COMPUESTOS ORGANICOS
      2.1.4.3. MATERIALES INERTES GELIFICANTES
      2.1.4.4. COMPLEJOS ORGANICOS
   2.1.5. PREPARACION Y MANEJO DE SOLUCIONES STOCK
   2.1.6. PREPARACION DE LOS MEDIOS DE CULTIVO
2.2. ESTERILIZACION
   2.2.1. GENERALIDADES
   2.2.2. DEFINICION
   2.2.3. TIPOS DE ESTERILIZACION
   2.2.4. FACTORES QUE INTERVIENEN EN EL PROCESO DE ESTERILIZACION
   2.2.5. ESTERILIZACION CON CALOR HUMEDO
   2.2.6. ESTERILIZACION DE MATERIAL DE CRISTALERIA Y OTROS MATERIALES
   2.2.7. ESTERILIZACION DE MEDIOS DE CULTIVO
2.3. ESTABLECIMIENTO DEL CULTIVO DE TEJIDOS
   2.3.1. ETAPAS DEL CULTIVO DE TEJIDOS
      2.3.1.1. ESTABLECIMIENTO ASEPTICO
      2.3.1.2. MULTIPLICACION
      2.3.1.3. ENRAIZAMIENTO
      2.3.1.4. ADAPTACION
   2.3.2. SELECCION DE PLANTAS MADRE
      2.3.2.1. GENOTIPO
      2.3.2.2. FITOSANIDAD
      2.3.2.3. EDAD DE LA PLANTA
      2.3.2.4. CONDICIONES DE CRECIMIENTO DE LA PLANTA
      2.3.2.5. EDAD DEL ORGANO O TEJIDO VEGETAL
   2.3.3. EXPLANTE
      2.3.3.1. TIPOS DE EXPLANTE
      2.3.3.2. POSICION DEL EXPLANTE EN LA PLANTA
      2.3.3.3. TAMAÑO DEL EXPLANTE
   2.3.4. SIEMBRA DEL EXPLANTE
      2.3.4.1. DESINFECCION DEL EXPLANTE
      2.3.4.2. DISECCION DEL EXPLANTE
      2.3.4.3. SIEMBRA DE DIFERENTES MEDIOS : SOLIDOS Y LIQUIDOS
   2.3.5. CONDICIONES DE INCUBACION
      2.3.5.1. FOTOPERIODO
      2.3.5.2. INTENSIDAD LUMINICA
      2.3.5.3. TEMPERATURA
      2.3.5.4. HUMEDAD RELATIVA
   2.3.6. CAMBIOS FISIOLOGICOS DEL EXPLANTE
      2.3.6.1. FORMACION DE CALLO
      2.3.6.2. CRECIMIENTO DE YEMAS ADVENTICIAS
      2.3.6.3. ENRAIZAMIENTO
      2.3.6.4. PREADAPTACION Y TRASPLANTE
   2.3.7. TRASPLANTE AL SUSTRATO
      2.3.7.1. TIPOS DE SUSTRATO
      2.3.7.2. DESINFECCION O ESTERILIZACION DEL SUSTRATO
      2.3.7.3. TRASPLANTE Y ADAPTACION BAJO CONDICIONES DE INVERNADERO
      2.3.7.4. MANEJO DEL MATERIAL TRASPLANTADO

UNIDAD III : TECNICAS IN-VITRO EN EL CULTIVO DE TEJIDOS VEGETALES

3.1. GENERALIDADES
3.2. MICROPROPAGACION
   3.2.1. DESCRIPCION E IMPORTANCIA
   3.2.2. TEJIDOS EMPLEADOS
   3.2.3. RUTAS: ORGANOGENESIS Y EMBRIOGENESIS SOMATICA
   3.2.4. APLICACION AGRONOMICA
3.3. PLANTAS LIBRES DE PATOGENOS
   3.3.1. DESCRIPCION E IMPORTANCIA
   3.3.2. CULTIVO DE MERISTEMOS APICALES
   3.3.3. CULTIVO DE APICES MERISTEMATICO
   3.3.4. CULTIVO DE EMBRIONES
   3.3.5. MICROINJERTO
   3.3.6. FACTORES QUE AYUDAN A INCREMENTAR LA POSIBILIDAD DE OBTENER PLANTAS LIBRES DE PATOGENOS
   3.3.7. APLICACION AGRONOMICA
3.4. TECNICAS in vitro APLICADAS AL FITOMEJORAMIENTO
   3.4.1. PRODUCCION DE HAPLOIDES: CULTIVO DE ANTERAS Y OVULOS
   3.4.2. VARIACION SOMACLONAL
   3.4.3.  FUSION DE PROTOPLASTOS
   3.4.4. APLICACION AGRONOMICA
3.5. CONSERVACION  IN-VITRO
   3.5.1. ASPECTOS IMPORTANTES EN LA CONSERVACION IN-VITRO
      3.5.1.1. REGENERACION
      3.5.1.2. VARIABILIDAD
      3.5.1.3. ESTABILIDAD GENETICA
      3.5.1.4. ESTRATEGIAS
   3.5.2. METODOS DE CONSERVACION
      3.5.2.1. FACTORES QUE LIMITAN EL CRECIMIENTO
      3.5.2.2. SUPRECION DEL CRECIMIENTO
      3.5.2.3. CRYOCONSERVACION DEL GERMOPLASMA

UNIDAD IV : DNA RECOMBINANTE

4.1. TRASFORMACION DE ORGANISMOS
4.2. CORTE Y UNION DE MOLECULAS DE ADN
   4.2.1. ENZIMAS DE CORTE
   4.2.2. ENZIMAS DE UNION
   4.2.3. CLONACION DE GENES
   4.2.4. VECTORES DE CLONACION
   4.2.5. TECNOLOGIA DE ADN RECOMBINANTE EN LA AGRICULTURA
      4.2.5.1. PLANTAS TRANSGENICAS
      4.2.5.2. ANIMLAES TRANSGENICOS
4.3. LEGISLACION
4.4. BIOETICA Y REVOLUCION BIOTECNOLOGICA

UNIDAD V : TECNICAS DE DIAGNOSTICO MOLECULAR BIOTECNOLOGICO

5.1. TECNICAS BASADAS EN PCR Y/O ELECTROFORESIS
   5.1.1. SOUTHERN
   5.1.2. NORTHERN
   5.1.3. MARCADORES MOLECULARES
      5.1.3.1. AFLP
      5.1.3.2. RAPD
      5.1.3.3. MICROSATELITES
      5.1.3.4. SECUENCIAS MITOCONDRIALES
      5.1.3.5. SECUENCIAS RIBOSOMALES
      5.1.3.6. OTROS

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