CULTIVOS DE CÉLULAS

ANIMALES Y

VEGETALES

INGENIERIA DE PROCESOS BIOTECNOLÓGICOS

Carlota Cobos Jiménez

Alfonso Travieso López

Laura Ruiz-Matas Mínguez

INDICE

INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................... 1

CLASES DE CULTIVOS CELULARES ........................................................................................ 2

CULTIVOS PRIMARIOS ........................................................................................................... 2

LINEAS CELULARES ............................................................................................................... 3

CULTIVOS TRIDIMENSIONALES ............................................................................................ 3 CULTIVOS EN MONOCAPA ..................................................................................................... 3 CULTIVOS EN SUSPENSION .................................................................................................. 3 SUPLEMENTACION DE LOS MEDIOS CON SUERO ............................................................. 3

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS CULTIVOS CELULARES............................................ 3

CULTIVO DE CELULAS VEGETALES ........................................................................................ 5

TOTIPOTENCIALIDAD ..................................................................................................................... 6 CULTIVO IN VITRO Y BIOTECNOLOGÍA ............................................................................................. 6

CULTIVO DE CELULAS ANIMALES ........................................................................................... 7

DEFINICIÓN DE CELULA MADRE ...................................................................................................... 7

IMPORTANCIA DE LAS CÉLULAS MADRE .......................................................................................... 8

TIPOS DE CÉLULAS MADRE ............................................................................................................ 8 TRATAMIENTOS CON CÉLULAS MADRE ........................................................................................... 8

APLICACIONES EN MEDICINA .................................................................................................. 9

VACUNAS RECOMBINANTES ........................................................................................................... 9

ANTIBIOTICOS ............................................................................................................................ 10

PAPEL DE LOS CULTIVOS EN UN MEDIO AMBIENTE SOSTENIBLE ................................. 10

BIOTECNOLOGIA VEGETAL EN UNA AGRICULTURA MÁS SOSTENIBLE ............................................... 10

PROCESOS INDUSTRIALES VERDES .............................................................................................. 11

BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................... 11

1. INTRODUCCIÓN:

Los científicos han desarrollado metodologías para aislar células y obtener poblaciones celulares

homogéneas, que luego pueden ser incluso mantenidas y multiplicadas in Vitro (“en vidrio” = en

recipientes especiales, en el laboratorio). Los cultivos celulares son esenciales en la investigación

científica, ya que permiten estudiar los procesos que ocurren en las células, y en diversas

aplicaciones de la biotecnología, como la producción de moléculas de interés industrial, ingeniería

de tejidos, etc. [1]

Obtención de células:

El primer paso para aislar células de un mismo tipo a partir de un tejido (generalmente formado por

células de diversos tipos) consiste en separar la matriz extracelular que las mantiene unidas. Para

lograrlo, la muestra de tejido es tratada con diversas enzimas proteolíticas (como tripsina y

colagenasas) que degradan las proteínas de la matriz; y también se utilizan agentes que secuestran al

ión calcio, del cual depende la adherencia celular, y mediante una suave agitación, se obtiene una

suspensión celular que contiene a todas las células presentes en ese tejido, para separar los

diferentes tipos celulares.

Cultivo de células:

La mayoría de las células animales y vegetales aisladas pueden vivir, multiplicarse, e incluso

presentar ciertas propiedades diferenciales, si se las cultiva en placas de plástico y con medios de

cultivo adecuados. Así, las células pueden ser observadas continuamente bajo el microscopio o

analizadas bioquímicamente, para estudiar los efectos del agregado o remoción de moléculas

específicas, como hormonas o factores de crecimiento. Además, se pueden estudiar las

interacciones entre células, cultivando en la misma placa más de un tipo celular. Cuando los

experimentos se realizan con cultivos celulares, se los denomina ensayos “in vitro”, para

diferenciarlos de aquellos que se llevan a cabo en organismos completos, o experimentos “in vivo”

(“en organismo viviente”).

Recipientes se cultivan las células: existen numerosos contenedores y recipientes para cultivar

células y tejidos, dependiendo de las características de las células a cultivar y de la escala deseada.

Normalmente se hacen cultivos a pequeña escala, pero cuando se necesita aumentar la escala del

cultivo se deben tener en cuenta numerosos parámetros, es necesario asegurar el correcto

intercambio gaseoso y la disponibilidad de nutrientes y considerar también problemas asociados

como la aparición de metabolitos tóxicos como el amonio y el ácido láctico.

Medio de cultivo:

Se utilizan placas con medios líquidos que contienen pequeñas cantidades de una serie de moléculas

necesarias para la supervivencia y multiplicación celular: sales, glucosa, aminoácidos y vitaminas.

Además, la mayoría de los medios incluían una mezcla poco definida de macromoléculas

adicionadas bajo la forma de suero fetal bovino o equino, o extracto crudo de embriones de pollo.

Dichos medios se siguen utilizando en la actualidad para los cultivos de rutina, y por lo tanto es

difícil saber qué macromoléculas requiere un determinado tipo celular para funcionar y

multiplicarse. Como consecuencia, se desarrollaron numerosos medios químicamente definidos,

denominados “libres de suero”, que poseen, además de las pequeñas moléculas mencionadas, varias

proteínas específicas necesarias para la supervivencia y proliferación, como los factores de

crecimiento.

Los medios de cultivo son generalmente tamponados para mantener un pH alrededor de 7,4 y

tienen, además, indicadores de pH, como el rojo fenol, que cambian de color a medida que aparecen

catabolitos ácidos como resultado del metabolismo celular. Suelen agregarse también antibióticos y

antimicóticos para impedir la contaminación con microorganismos. [2]

Tipos de cultivo celular:

Cultivos en monocapa: Las células permitien la formación de una monocapa que cubrirá la

correspondiente superficie de crecimiento (confluencia), lo que hace que su multiplicación sea

inhibida cuando establecen contacto entre sí (quiescencia).

Cultivos primarios: aquellos cultivos preparados directamente a partir de un tejido u órgano, Pueden

iniciarse con o sin fraccionamiento previo para separar los distintos tipos celulares. En estos

cultivos las células están vivas, conservan sus características la morfología de las células del

órgano del que fueron aisladas, su proliferación es limitada y hay inhibición por contacto. El estar

más cercanas a las células que las originaron, se ve reflejado en una mejor actividad y funcionalidad

similar a su ambiente natural.

Los cultivos primarios pueden ser removidos del recipiente de cultivo para formar cultivos

secundarios y en estas condiciones las células suelen multiplicarse hasta cubrir la superficie del

recipiente de cultivo, formando una monocapa (capa de una célula de espesor). Como consecuencia

del contacto entre las células se detiene temporalmente su proliferación, hasta que se las subcultiva

a un recipiente con medio fresco. Así, podrán subcultivarse durante semanas o meses. En este

estado, las células frecuentemente mostrarán distintas propiedades según su origen.

Líneas celulares continuas: formadas por células con diferencian genética y morfológica de las

células de las cuales se originaron. Este tipo de cultivo tiene la característica de no tener inhibición

por contacto y de crecer de manera indefinida. El paso de un cultivo primario a línea se denomina

transformación.

Cultivos en suspensión: se refiere al cultivo de células tomadas del tejido original, de cultivos

primarios de células o de una línea o cadena celular por disgregación enzimática, mecánica o

química, este cultivo necesita de una monocapa adherente o un sustrato sólido que provea a las

células un medio adecuado para crecer de manera estacionaria o en suspensión después de un

período de adaptación.

El cultivo en suspensión es deseable cuando los productos son intracelulares o cuando se presentan

problemas con la capacidad de anclaje de un determinado tipo de célula.

Cultivos tridimensionales: Son aquellos que buscan mantener la característica o arquitectura del

tejido in vivo. Los sistemas tridimensionales permiten estudiar la proliferación y morfología

epitelial y su interacción con otras células como son las del tejido conectivo; igualmente con ellos

se puede evaluar el efecto de sustancias que pueden influenciar en tales interacciones intercelulares.

[3]

Ventajas y desventajas del cultivo celular:

Las células cultivadas poseen distintas ventajas sobre organismos intactos para la investigación de

la biología celular:

- Las condiciones experimentales: por ejemplo la composición del medioambiente extracelular,

pueden controlarse mejor en un cultivo que en un organismo intacto. Se pueden controlar todos los

factores del medio: físico-químicos y fisiológicos.

- Caracterización y homogeneidad de la mezcla: la mayoría de los tejidos animales y vegetales se

componen de diversos tipos de células, mientras que pueden ser cultivadas células de un único tipo

específico con propiedades homogéneas. En muchos casos una célula única puede ser cultivada más

rápidamente hasta formar una colonia de muchas células idénticas, proceso denominado clonación

celular. La cepa de células resultante es homogénea, con morfología y composición uniformes, y se

denomina clon. Esta técnica, utilizada con muchas bacterias, levaduras y tipos de celulares

mamíferos, facilita el aislamiento de clones de células genéticamente distintas y permite obtener un

número elevado de réplicas idénticas, con lo que se supera el grave problema de heterogeneidad de

las muestras, asociado al uso de animales de experimentación.

- Los cultivos de células permiten utilizar una concentración de reactivos concretos asegurando un

acceso directo en ellas, lo que ahorra en un 90% lo requerido para la inyección del reactivo in vivo,

su excreción y su posterior distribución a los tejidos en estudio.

- Motivaciones éticas: Aunque los estudios in vivo resulten más económicos que los in Vitro son

descartados porque el uso de la experimentación en animales resulta cuestionado en aspectos

legales, morales y éticos. [3]

En cuanto a las desventajas del cultivo celular:

Una desventaja principal en el cultivo de células es que no se encuentra en su ambiente normal y

por lo tanto sus actividades no están reguladas por otras células y tejidos, como ocurre con un

organismo intacto. [1]

- Técnica sensible: El crecimiento de las células animales supone la necesidad de mantener las

condiciones de asepsia (ausencia de microbios o de infección) en todo momento, lo cual es limitante

a nivel tanto del instrumental requerido como del personal calificado para su manipulación.

- Cantidad y costo: El costo de producción de 1 g de tejido en cultivo es más de 10 veces superior al

obtenido en el animal. Asimismo existe una limitación de producción, que es del orden de 10 g de

células en un laboratorio normal, y que para ser superior a 100 g requiere instalaciones de tipo

industrial.

- Inestabilidad: Muchas de las líneas celulares continuas son inestables, como consecuencia de la

dotación cromosómica aneuploide (cambio en el número cromosómico).

-Validez del modelo 'in Vitro': El cultivo celular aporta unas respuestas cuya validez se pueden

cuestionar puesto que carecen de los componentes sistémicos de regulación, implicados en la

regulación de la homeostasis “in vivo”, es decir, la célula se puede comportar de un modo diferente

al no encontrarse en su entorno, ha perdido la organización espacial tridimensional propia del tejido

y se han perdido las interacciones heterotípicas, especialmente los sistemas nervioso y endocrino. [1]

2. CULTIVO DE CÉLULAS VEGETALES:

En su acepción amplia, el cultivo de tejidos vegetales se define como un conjunto muy heterogéneo

de técnicas que presentan en común el hecho de que un explanto (es decir, una parte separada del

vegetal, tales como protoplastos, células, tejidos u órganos) se cultiva asépticamente en un medio

artificial de composición química definida y se incuba en condiciones ambientales controladas,

involucra a diferentes técnicas de cultivo de material vegetal diverso, incluyendo a los protoplastos

(células desprovistas de su pared celular), células, tejidos, órganos y plantas completas. Mediante

éstas y otras técnicas de cultivo, es posible obtener plantas libres de microbios en un medio

nutritivo aséptico (estéril) en condiciones ambientales controladas. También se lo conoce como

“cultivo in vitro de plantas” por realizarse en recipientes de vidrio (hoy también de otros

materiales). [3]

Esta técnica tiene numerosas aplicaciones, algunas de ellas se recogen a continuación:

Propagación masiva de plantas, especialmente para especies de difícil propagación por

otros métodos, o en vías de extinción

Clonación de individuos de características agronómicas muy deseables durante todo el año.

Obtención de plantas libres de virus.

Producción de semillas sintéticas.

Conservación de germoplasma (conjunto de individuos que representan la variabilidad

genética de una población vegetal)

Obtención de metabolitos secundarios

Producción de nuevos híbridos

Mejora genética de plantas (incluyendo obtención de plantas transgénicas)

Germinación de semillas.

Producción de haploides.

Totipotencialidad:

La totipotencialidad celular es clave en el desarrollo de plantas genéticamente modificadas o

transgénicas. La reproducción asexual de plantas por cultivo de tejidos es posible gracias a que, en

general, varias células de un individuo vegetal poseen la capacidad necesaria para permitir el

crecimiento y el desarrollo de un nuevo individuo completo, sin que medie ningún tipo de fusión de

células sexuales o gametas. Esta capacidad es característica de un grupo de células vegetales

conocidas como células meristemáticas, presentes en los distintos órganos de la planta. La

potencialidad de una célula diferenciada (una célula de conducción, epidérmica, etc.) para generar

tejidos nuevos y eventualmente un organismo completo, disminuye con el grado de

diferenciación alcanzado por esa célula, pero puede revertirse parcial o completamente según las

condiciones de cultivo a las que se la someta. [4]

El cultivo in vitro consiste en tomar una porción de una planta (a la que se denominará explanto,

como por ej.el ápice, una hoja o segmento de ella, segmento de tallo, meristema, embrión, nudo,

semilla, antera, etc.) y colocarla en un medio nutritivo estéril (usualmente gelificado, semisólido)

donde se regenerarán una o muchas plantas.

La formulación del medio cambia según se quiera obtener un tejido desdiferenciado (callo),

crecer yemas y raíces, u obtener embriones somáticos para producir semillas artificiales.

Pasos necesarios para generar plantas a partir de explantos aislados

En los protocolos utilizados durante el cultivo in vitro se pueden distinguir las siguientes etapas:

1) Elección de la planta y/o tejido donante de explantos.

2) Establecimiento, que consiste en la desinfección de los explantos (generalmente con

hipoclorito de sodio) y su posterior adaptación al medio artificial de modo de inducir callo,

brote, raíz o embrión somático según se desee.

3) Multiplicación, para generar una masa vegetal suficiente para la regeneración del número de

plantas necesarias.

4) Enraizamiento, en la que se busca la formación de raíces con el fin de convertir los brotes

o embriones somáticos en plántulas completas.

5) Rusticación, que es la aclimatación de las plántulas obtenidas in vitro a las condiciones

ambientales ex vitro (suelo o algún sustrato inerte).

Cultivo in vitro y la biotecnología:

La micropropagación vegetal:

Figura 1 micropropagación vegetal.

El cultivo de meristemas:

A partir de un meristema aislado se puede obtener una planta completa. (figura 2)

Figura 2 cultivo de meristemas.

Cultivo de células y órganos vegetales en biorreactores:

A partir de un explanto se pueden establecer cultivos de

células para producir compuestos de interés, o para

obtener embriones somáticos y semillas artificiales, entre

otras aplicaciones. [5]

(figura 3)

Figura 3 cultivo de células y órganos vetales en bioreactores.

A partir de una planta madre se obtienen numerosos

explantos que, sujetos a condiciones y medios de cultivo

adecuados, darán lugar a nuevas plantas iguales a la planta

original, permitiendo su multiplicación. (figura 1)

3. CULTIVO DE CÉLULAS ANIMALES:

3.1 ¿Qué son las células animales y para qué sirven?

Las células animales tienen varias características que las diferencian de otras células u organismos

utilizados en la biotecnología. Son células de eucariotes superiores, por lo que poseen núcleo y

diversos organelos, tales como retículo endoplásmico y aparato de Golgi [7]. Además, carecen de

pared celular y son más grandes que las levaduras o bacterias, con un diámetro aproximado de entre

10 y 20 µm. Las diversas líneas celulares utilizadas en biotecnología poseen distintas características

morfológicas, bioquímicas y fisiológicas. Las células animales se pueden derivar de tejido epitelial,

conectivo, muscular o nervioso. A diferencia de eucariotes inferiores (hongos,levaduras) y

bacterias, el cultivo de células animales representa retos enormes, ya que, entre otras características,

las células animales son muy sensibles a estreses comúnmente encontrados en biorreactores,

presentan requerimientos nutricionales complejos, crecen lentamente y sólo dentro de intervalos

estrechos de variables como pH, temperatura y osmolaridad. Como resultado, los equipos,

instalaciones y bioprocesos necesarios para cultivar células animales son sofisticados y costosos, ya

que, entre otras cosas, requieren garantizar esterilidad absoluta a lo largo de la operación [8].

Asimismo, las concentraciones máximas de células y de productos son muy bajas (en general varios

órdenes de magnitud por debajo de aquellos obtenidos con bacterias y eucariotes inferiores) y, por

ende, las productividades también son bajas. Todo esto explica el alto costo de los productos

fabricados a través de esta tecnología.

¿Por qué entonces emplear células animales? Existen varias razones, entre las cuales la más

importante es que son capaces de producir proteínas altamente parecidas a las que sintetiza el

cuerpo humano, pues están más cerca evolutivamenteque las bacterias o levaduras.

En términos económicos, los productos derivados de células animales tienen actualmente un

mercado de más de diez mil millones dedólares anuales, mientras que su impacto en el incremento

de la calidad de vida y salud humana es incalculable.

3.2 CÉLULAS MADRE

3.2.1 DEFINICIÓN DE CELULA MADRE

Las células madre, su nombre en inglés “stem cells” significa “células tronco”, ilustrando de otra

manera la función vital que éstas cumplen en todos los organismos multicelularesson las células

originarias, no especializadas ni formadas para una determinada función, que antes de formarse el

embrión, se están multiplicando en el zigoto. El zigoto se forma después de la fecundación del

óvulo por el espermatozoide y es en el mismo instante de la fecundación cuando se forman las

células madre y empiezan a reproducirse hasta que, al tercer mes de embarazo aproximadamente

comienzan a especializarse para formar los diferentes órganos del feto [9].

Las células madre son células que se encuentran en todos los organismos multicelulares y que

tienen la capacidad de dividirse (a través de la mitosis) y diferenciarse en diversos tipos de células

especializadas y de auto-renovarse para producir más células madre. En los mamíferos, existen

diversos tipos de células madre que se pueden clasificar teniendo en cuenta su potencia, a saber, el

número de diferentes tipos celulares en los que puede diferenciarse.

3.2.2 IMPORTANCIA DE LAS CÉLULAS MADRE

En la actualidad, se ha descubierto que las células madre pueden regenerar cualquier tejido

insertándolas en alguna fisura de éstos. Esto se explica a partir de que las células madre tienen la

capacidad de dividirse asimétricamente dando lugar a dos células hijas, una de las cuales tiene las

mismas propiedades que la célula madre original (autorenovación) y la otra adquiere la capacidad

de poder diferenciarse si las condiciones ambientales son adecuadas. La mayoría de los tejidos de

un organismo poseen una población residente de células madre que permiten su renovación

periódica o su regeneración cuando se produce un daño tisular.

La regeneración tisular consiste en producir nuevas células que reparen el tejido dañado y también

remplacen a las células que van muriendo naturalmente a lo largo de la vida de un organismo.

3.2.3 TIPOS DE CÉLULAS MADRE

Se distinguen principalmente dos tipos de células madres: embrionarias y adultas. Las primeras

provienen de las etapas tempranas del embrión en desarrollo, y tienen la valiosa capacidad de

producir absolutamente todos los tipos de célula que conformarán al cuerpo adulto completamente

desarrollado. Las células madre adultas derivan de las embrionarias y cumplen funciones

específicas del órgano que conforman (por ejemplo, las células de la médula ósea pueden producir

cualquier componente de la sangre y del sistema inmunitario). Sin embargo, recientes estudios

indican que las células madre adultas de todo el cuerpo tendrían la capacidad latente de tomar

cualquiera de las demás funciones celulares.

Existen diferentes técnicas para la obtención directa de células madre embrionarias pero la técnica

más utilizada es la crioperservación o crioconservación. Es un método que utiliza nitrógeno líquido

(-196ºC) para detener todas las funciones celulares y así poderlas conservar durante años.

3.2.4 TRATAMIENTOS CON CÉLULAS MADRE

Las propiedades especiales de las células madre han despertado el entusiasmo de los biólogos y los

médicos en todo el mundo, ya que tienen un potencial enorme para curar o tratar enfermedades

graves, difíciles o incurables, como el cáncer, el mal de Alzheimer, el mal de Parkinson, la diabetes,

la artritis, la depresión, la esquizofrenia y los padecimientos cardíacos. Los avances más recientes

en el entendimiento del genoma humano prometen la aparición de nuevas curas para estas y otras

enfermedades durante las próximas décadas, y hasta la posible erradicación de todas las

enfermedades de origen genético durante el siglo XXI [10].

4. APLICACIONES EN MEDICINA:

La llegada de la ingeniería genética ha supuesto que numerosas proteínas potencialmente

terapéuticas, que antes se producían sólo en pequeñas cantidades, puedan elaborarse en grandes

cantidades. Hoy en día existen cientos de genes de proteínas terapéuticas que se han expresado a

nivel de laboratorio, y que están intentando demostrar su adecuación clínica. Ya existen más de 30

proteínas aprobadas para su uso clínico.

El porcentaje de proteínas terapéuticas que se fabricarán por métodos recombinantes irá creciendo

con el tiempo.

Algunos ejemplos son:

Insulina: el primer caso de proteína por ingeniería genética aprobada para uso en humanos.

Hormona del crecimiento.

DNasa-I.

Activador tisular del plasminógeno (tPA).

Una mención especial merecen las vacunas recombinantes:

Las vacunas tradicionales suelen ser de dos tipos: microorganismos inactivados (muertos) o

microorganismos vivos pero atenuados, y normalmente requieren cultivar el microorganismo

responsable de la enfermedad frente a la que se pretende inmunizar. Pero hay varios inconvenientes

con este tipo de enfoque:

No todos los microorganismos se pueden cultivar.

La producción a menudo es cara en el caso de las vacunas frente a virus.

Se requieren medidas de seguridad en los laboratorios productores que manejan el patógeno.

Se requieren medidas muy estrictas para asegurar la completa inactivación o la atenuación

adecuada de la cepa. De vez en cuando, la cepa atenuada puede recuperar la virulencia.

Hay enfermedades, como el sida, que no parecen doblegarse al diseño tradicional de

vacunas.

La tecnología del ADN recombinante permite nuevos enfoques para el diseño y producción de

vacunas:

Vacunas a base de subunidades del agente patógeno.

Nuevas vacunas atenuadas: la estrategia básica estriba en manipular un agente patógeno para

eliminarle genes de virulencia mientras que retiene su capacidad de estimular el sistema

inmunitario. De esta forma, el microbio manipulado se podría emplear como vacuna viva

atenuada segura, sin miedo a que revierta al tipo virulento, como pasa hoy. Ejemplos: cólera

o salmonella.

Vacunas vectores: uso de microorganismos no patógenos que incorporan genes

determinantes de antígenos protectores para ciertas enfermedades.

Otro punto fuerte de actuación de la ingeniería genética en medicina es la producción de

antibióticos:

o Mejoras en procesos tradicionales: p. ej., ampliando los "cuellos de botella" metabólicos con

ingeniería metabólica.

o Síntesis de nuevos antibióticos:

Fusionando rutas de dos antibióticos diferentes.

Manipulando racionalmente rutas de antibióticos.

5. PAPEL DE LOS CULTIVOS EN UN MEDIO AMBIENTE SOSTENIBLE:

5.1 Posible papel de la Biotecnología vegetal en una agricultura más sostenible

Independientemente de que aún se pueda exprimir más el potencial de la revolución verde, o de que

se pueda ayudar con ella a las zonas -especialmente del África subsahariana- donde no llegó, está

claro que el paradigma actual no es sostenible ecológicamente ni garantiza la seguridad alimentaria

para el futuro de la humanidad. Y junto con adecuadas políticas fiscales, habrá que ir mentalizando

a las poblaciones de los países ricos para que cambien algunos hábitos de consumo: renunciar a

productos y prácticas que requieran uso excesivo de energía y de materiales, con objeto de ayudar a

salir del escandaloso pozo de miseria en que vive una masa enorme de la humanidad.

Los principales retos de la biotecnología en una agricultura más sostenible son:

Aumentar la producción por unidad de superficie cultivada, lo que en principio podría

desincentivar la roturación de más tierras marginales y áreas de gran valor ecológico.

Lograr una menor dependencia de los insumos intensivos en energía y materiales que hasta

ahora ha caracterizado a la Revolución Verde (combustibles fósiles, pesticidas,

fertilizantes).

Permitir prácticas agrícolas menos dañinas, mediante un mejor aprovechamiento del agua,

menores necesidades de laboreo, agricultura de precisión, etc.

Disminuir las pérdidas pos-cosecha.

Mejorar la calidad del producto fresco o procesado.

En muchos de estos ámbitos la Ingeniería Genética está llamada a desarrollar un importante papel.

Veamos algunos ejemplos:

Caracterización y censo de genomas:

Bioindicadores:

Mejores técnicas de diagnóstico de enfermedades

Apomixis:

Plantas de cultivo perennes de alto rendimiento:

Mención aparte merecen las cuestionadas (por algunos grupos ecologistas sobretodo) plantas

transgénicas. Los transgénicos son organismos a los cuales se han introducido uno o más genes

provenientes de otra especie. Las plantas transgénicas poseen genes de todas las procedencias: de

otras plantas, de animales, de bacterias, de virus y de hongos, y muchas veces poseen

combinaciones de ellos para conferirles características puntuales como resistencia a químicos, a

condiciones ambientales adversas, a insectos, etc.

Beneficios de las plantas transgénicas

Desventajas de las plantas

transgénicas

1. Resistencia a insectos 1. Los insecticidas Bt y similares

2. Resistencia a herbicidas 2. Producción de súper plagas

3. Mejora de la productividad y producción 3. Resistencia a antibióticos

4. Mejora de la calidad nutritiva 4. Inestabilidad genética

5. Control de enfermedades virales 5. Interacción ecológica negativa

6. Tolerancia al estrés ambiental 6. Riesgo a la biodiversidad

7. Producción de frutos más resistentes 7. Transferencia horizontal de genes

8. Producción de plantas bioreactoras 8. Aparición de alergias

9. Fijación de nitrógeno 9. Medio ambiente

10. Mejora con fines ornamentales

11. Producción de fármacos y vacunas

En un futuro se cree poder desarrollar plantas transgénicas capaces de resistir frío, sequías, salinidad

o estrés hídrico, de crecer en suelos ácidos o con alto rendimiento de metales, capaces de producir

frutas más grandes o, incluso, cambiar el sabor de algunos vegetales. [9]

5.2 Procesos industriales “verdes”.

La mejor opción para reducir la contaminación es actuar en el origen y no esperar a que se produzca

para luego mitigarla. Para intentar acercarnos a estas tecnologías se requieren una serie de cambios

en las prácticas industriales:

Cambios en las procedimientos industriales

Cambios tecnológicos: cambios de procesos, de operación y de automatización

Cambios en las materias primas.

En estos dos últimos es donde la biotecnología puede suponer un gran avance, debido a su

potencialidad de emplear materiales biodegradables y de recurrir a procesos de base enzimática que

requieren menos aporte de energía que los métodos tradicionales, con sustitución de sustancias

químicas por otras biológicas menos o nada contaminantes. [10]

6. BIBLIOGRAFÍA

[1] “Biología celular y molecular”. Autores: Lodish. Berk. Matsudaira. Kaiser. Krieger.

Scott. Zipursky. Darnell. Editorial Panamericana.

[2] “Los cultivos celulares y sus aplicaciones”.Autor: María Eugenia Segretín.

[3] http://www.argenbio.org/adc/uploads/pdf/Cultivos%20celulares%20II%20Euge.pdf

[4] http://myprofeciencias.wordpress.com/tag/celulas-totipotenciales/

[5] Pierik, R.L.M. (1987) In vitro culture of higher plants. Editorial Martinus Nijhoff

Publishers.

[6]http://www.javeriana.edu.co/Facultades/Ciencias/neurobioquimica/libros/celular/cultivo

s.htm

[7]http://biotecnologia-robles.blogspot.com.es/2011/11/cultivos-de-celulas-animales.html

[8]http://www.fbmc.fcen.uba.ar/materias/agbt/teoricos/2011_21%20Cultivos%20de%20celu

las%20animales.pdf

[9[http://www.revista.unam.mx/vol.6/num11/art104a/nov_art104a.pdf

[10]http://www.ecojoven.com/uno/05/celulasm.html

[11] http://www.ugr.es/~eianez/Biotecnologia/ambio.htm#_ftn11

[12] Un ensayo breve sobre las promesas y riesgos de la biotecnología ambiental,

incluyendo la no basada en ADN recombinante, en Amils 2000.