Download - Biotecnologia Universidad Pedro Rocha
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Biotecnologa y Bioseguridad: Elementos para la Innovacin
Agropecuaria
Pedro J. Rocha S., Ph.D. Coordinador
rea de Biotecnologa y Bioseguridad
Semana de la Biotecnologa en Uruguay Montevideo, 29 de octubre de 2013
1
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Introduccin
Biotecnologa Posicin oficial IICA
Tcnicas de la Biotecnologa Para elaboracin de bioinsumos
Secuenciacin de ADN
Marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
Transgnesis
Bioseguridad
Consideraciones finales
Contenido
2
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Introduccin
Biotecnologa Posicin oficial IICA
Tcnicas de la Biotecnologa Para elaboracin de bioinsumos
Secuenciacin de ADN
Marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
Transgnesis
Bioseguridad
Consideraciones finales
Contenido
3
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4
> 7.189000.000 9:00 a.m., 29 de octubre de 2013
Fuente: http://www.worldometers.info
http://www.wired.com/wiredscience/2012/10/how-intracellular-crowding-changes-everything/
La poblacin humana se incrementa
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Necesidades (Demandas) de la Humanidad:
Crecientes en Calidad y Cantidad
http://www.flickr.com/groups/caracasfree/discuss/72157603380822992/
http://www.storyspanish.com/?p=689
https://nccnews.expressions.syr.edu/?p=36010
http://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091001081223.htm
http://www.ahorroenenergia.com/consejos-para-ahorrar-gasolina-ii/
http://livingviajes.com/costa-rica-un-paraiso-de-sensaciones/
http://es.paperblog.com/secretos-para-la-eterna-juventud-530620/
http://es.paperblog.com/buscando-el-elixir-de-la-eterna-juventud-525816/
Menzel, P. Hungry planet (2007) Menzel, P. Hungry planet (2007) Siabatto, O. (2009)
http://es.123rf.com/photo_5132723_estatuas-de-los-hombres-desempleados-de-pie-en-una-l-nea-de-desempleo-durante-la-gran-depresi-n-en-e.html
http://www.tuverde.com
http://www.chinadaily.com.cn/olympics/2008-08/22/content_6962746.htm
5
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Presin urbana por tierras productivas
Tomado de : http://climate.nasa.gov/state_of_flux#El_Chaco_930x504.jpg
Ao Ha/persona
1950 0,52
2010 0,20
2050 0,15
-
Cambio Climtico Global
http://www.elcolombiano.com
http://www.indaga.net/noticiascomunitat/images/incendios-forestales-comunitat.jpg
http://www. robertocarballo.com
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Ciencia, Tecnologa, Innovacin & Desarrollo
Naturaleza Recursos tangibles
Necesidades
Recurso Intangible
(Conocimiento)
Investigacin Bsica
Ciencia
Conocimiento tradicional
Tecnologa
Industrias y Mercados
Innovacin
Desarrollo Impactos
Econmico Social
Ambiental
Investigacin Aplicada
Rocha, 2009
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Campesino / Productor
Pro
du
cci
n
Po
lticas P
blicas
Finanzas
Preocupacin del productor
Posiblemente para que el productor tome accin
Posiblemente para que el gobierno tome accin
Prcticas agrcolas y
mejoramiento
Fuente: Financiere Agricole du Quebec- Developpement international (2009)
Investigacin y asesoramiento
agronmico
Bioseguridad
Conservacin y uso de recursos genticos
-
Campesino / Productor
Pro
du
cci
n
Po
lticas P
blicas
Finanzas
Preocupacin del productor
Posiblemente para que el productor tome accin
Posiblemente para que el gobierno tome accin
Disponibilidad y habilidades
Acceso a mercados
Fluctuaciones/ Productos, Insumos
Normatividad
Programas de soporte
Conversaciones internacionales
Cabildeo
Ayuda reglamentaria
Concertacin/ Comunicacin
Condicionalidad de medidas ambientales
Apoyo a organizaciones de productores
Causas naturales Prdidas relacionadas
Disponibilidad y costo del
capital
Flujo de caja
Activos
Independencia financiera
Cumplimiento de leyes y normas del
mercado
Calificaciones
Necesidades de capacitacin
Promocin de servicios de consultora
Manejo de recurso humano
Re-formacin Profesional
Formacin conducente a titulacin
Aseguramiento general Ahorros
Sistema de Informacin Financiera
Uso razonable del crdito
Ingresos externos
Incentivos al ahorro
Seguro de cosecha
Prcticas agrcolas y
mejoramiento
Diversificacin de produccin
Almacenamiento
Produccin por contrato
Cobertura
Herramientas administrativas
Comercializacin
Seguro al ingreso
Infraestructura
Adaptado de: Financiere Agricole du Quebec- Developpement international (2009)
Programas de asistencia a catstrofes
Cubrimiento ex ante
Investigacin y asesoramiento
agronmico
Soporte para empaque,
transporte y almacenamiento
Apoyo a la renta
Apoyo a las juntas de
comercializacin
Incremento en la disponibilidad de
crdito
Vinculo Seguros/Finanzas
Capacitacin e informacin en administracin
Seguridad
Seguridad
Soberana sobre recursos genticos
Conservacin y uso de recursos genticos
10
Bioseguridad
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Ciencia, Tecnologa, Innovacin, Desarrollo & Institucionalidad
Naturaleza Recursos tangibles
Necesidades
Recurso Intangible
(Conocimiento)
Investigacin Bsica
Ciencia
Conocimiento tradicional
Tecnologa
Industrias y Mercados
Innovacin
Desarrollo Impactos
Econmico Social
Ambiental
Investigacin Aplicada
Rocha, 2009
Institucionalidad
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Institucionalidad del Sector Agrcola en ALC
Mejorar el desempeo de la agricultura
Codex, PCB (COP), UPOV, TIRF, IPCC, etc.
Instituciones
Polticas e Instrumentos
CAS, CAC, Fontagro, Foragro,
Redes
Internacional Regional Nacional
Ministerios, Programas Nacionales Sectoriales,
Universidades, INIAs, Redes, Plataformas, Gremios,
Asociaciones
Sistema UN (FAO), GFAR, GCAR, CGIAR,
Embajadas (Agregados agrcolas)
Hemisfrico
CIAO
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- Convencional - Transgnica - Orgnica - Agroecolgica - Indgena
IICA, OEA, BID,
CEPAL, OPS
> Sustentabilidad > Eficiencia
> Rentabilidad - Enfrentando CCG
- Uso de la biodiversidad - Seguridad alimentaria
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Introduccin
Biotecnologa Posicin oficial IICA
Tcnicas de la Biotecnologa Para elaboracin de bioinsumos
Secuenciacin de ADN
Marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
Transgnesis
Bioseguridad
Consideraciones finales
Contenido
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Biotecnologa
Toda aplicacin tecnolgica que utilice sistemas biolgicos y organismos vivos o sus derivados para la creacin o modificacin de productos o procesos para usos especficos (CDB, 1992).
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Estos son procesos biotecnolgicos
Uso de hongos y bacterias en la produccin de quesos
Mejoramiento gentico de especies vegetales por medio de seleccin y cruzamiento (agricultura)
Uso de levaduras en la produccin de pan
Uso de predadores naturales en el control de plagas
Uso de plantas con propiedades medicinales
Uso de abejas para recolectar miel (apicultura)
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Uso de microorganismos para degradar materia orgnica
(compost)
Uso de bacterias para fermentacin lctica (yogurt)
Uso de levaduras para fermentacin alcohlica (cerveza o vino)
.y estos tambin!
Tecnologas de ADN Nanobiotecnologa
Bioreactores (Uso de celulas individuales a modo de fbricas
de compuestos)
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Cultivo de tejidos vegetales en investigacin o produccin masiva
de plantas
Cultivo de tejidos animales en aplicacin mdica e investigacin
Reproduccin asistida
Produccin de vacunas y otros tipos de medicamentos
Cultivos de piel
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Introduccin
Biotecnologa Posicin oficial IICA
Tcnicas de la Biotecnologa Para elaboracin de bioinsumos
Secuenciacin de ADN
Marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
Transgnesis
Bioseguridad
Consideraciones finales
Contenido
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Otras disciplinas:
Biotecnologa: mucho ms que transgnesis
IICA no est a favor o en contra de una tecnologa particular
Bioseguridad: Expresin de la soberana de los pases frente a la biotecnologa (transgnica)
Biotecnologa: complemento y fundamento de las diversas formas de agricultura
Cultivo in vitro
Hibridacin
Fermentacin
micas: Genmica, Protemica, Metabolmica
Marcadores moleculares
Radio-actividad
Transgnesis
Bio-reactor
Bio-informtica
Conocimiento cientficamente validado y tecnologas disponibles
Ciencias biolgicas: Biologa celular
y molecular
Ingenieras Derecho Economa
Gentica Bioqumica Fisiologa vegetal
Microbiologa
Estadstica Informtica
Sistemas productivos sostenibles (social, econmico, ambiental)
Agricultor decide Polticas Implementadas Decisin poltica
Comunicacin
Aceptacin No
Aceptacin
Tecnologas limpias
Tecnologa transgnica
Tecnologa nuclear
Tecnologas convencionales
Base cientfica y tcnica
Innovacin tecnolgica
Postulados IICA
Resultados
Propsito
Modificado de: Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31
convencional orgnica
limpia
Basada en conocimiento tradicional
transgnica
Ecologa
19
Apoyo a la institucionalidad: Polticas e Instituciones
Construccin de capacidades
Actividades Comunicacin de la
biotecnologa
-
Cultivo in vitro
Clonacin / Micro-
propagacin
Crioconservacin
Generacin de haploides
Induccin de variacin somaclonal
Radioistopos y Radiacin
Induccin de mutaciones
Marcadores Moleculares
Hibridacin -Fitomejoramiento-
Bioreactores
Regeneracin
Transgnesis
Fermentacin
Limpieza biolgica
Tipo I: isoenzimas, RFLP, Tipo II: Basados en PCR (RAPD,
AFLP, SSR)
Tipo III. Basados en secuenciacin (SNP, SSCP)
micas Genmica
Protemica
Transcriptmica
Metabolmica
Control biolgico
Biofertilizacin (compost)
Biocombustibles
Bioinformtica
Biocontrol (productos naturales)
Tcnica de insecto Estril
Biotecnologa agrcola
Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31 20
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Cultivo in vitro
Reproduccin asistida
Mejoramiento gentico
Marcadores Moleculares
Transgnesis
micas
Bioinformtica
Clonacin
Fertilizacin in vitro
Tipo I: isoenzimas, RFLP, Tipo II: Basados en PCR (RAPD,
AFLP, SSR)
Tipo III. Basados en secuenciacin (SNP, SSCP)
Genmica
Protemica
Transcriptmica
Diagnstico de enfermedades
Inmunodiagnstico
Vacunas
Metabolmica
Inseminacin artificial
Transferencia de embriones
Biotecnologa animal
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Otras disciplinas:
Biotecnologa: mucho ms que transgnesis
IICA no est a favor o en contra de una tecnologa particular
Bioseguridad: Expresin de la soberana de los pases frente a la biotecnologa (transgnica)
Biotecnologa: complemento y fundamento de las diversas formas de agricultura
Cultivo in vitro
Hibridacin
Fermentacin
micas: Genmica, Protemica, Metabolmica
Marcadores moleculares
Radio-actividad
Transgnesis
Bio-reactor
Bio-informtica
Conocimiento cientficamente validado y tecnologas disponibles
Ciencias biolgicas: Biologa celular
y molecular
Ingenieras Derecho Economa
Gentica Bioqumica Fisiologa vegetal
Microbiologa
Estadstica Informtica
Sistemas productivos sostenibles (social, econmico, ambiental)
Agricultor decide Polticas Implementadas Decisin poltica
Comunicacin
Aceptacin No
Aceptacin
Tecnologas limpias
Tecnologa transgnica
Tecnologa nuclear
Tecnologas convencionales
Base cientfica y tcnica
Innovacin tecnolgica
Postulados IICA
Resultados
Propsito
Modificado de: Rocha, 2011. ComunIICA 8(Enero-Julio):23-31
convencional orgnica
limpia
Basada en conocimiento tradicional
transgnica
Ecologa
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Apoyo a la institucionalidad: Polticas e Instituciones
Construccin de capacidades
Actividades Comunicacin de la
biotecnologa
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Realizacin de cursos sobre presencia de bajos niveles (LLP) [15 pases, ARG 03 y 10 - 2012].
Capacitacin en biotecnologa y bioseguridad a funcionarios gubernamentales (ECU, 07-2012).
Apoyo para inicio y seguimiento de la I Maestra en Biotecnologa (UNA-PAR, 03- 2012).
Curso-Taller en anlisis de riesgo dirigida a reguladores COMBIO (MAG-IICA-FAO, PAR, 2013-03).
Ejercicios de actualizacin y vigilancia tecnolgica (Foro virtual sobre nanobiotecnologa, 10-2012).
Construccin de Capacidades (2012-2013)
Ecuador
Paraguay
23 IICA, Costa Rica
Paraguay
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Curso en anlisis de riesgo a reguladores CTNBio (18 pases, 42 reguladores, Costa Rica y Panam, 2013-02)
Foto: IICA Sede Central
Foto: Cecilia Gonzlez Foto: Cecilia Gonzlez
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Implementacin de polticas
IICA acta por invitacin formal de las autoridades nacionales de los pases.
Apoyo a la ejecucin de proyectos UNEP-GEF (Costa Rica, Ecuador, El Salvador, Caribe?).
Diseo de la Estrategia de educacin y comunicacin de la biotecnologa para Costa Rica.
Apoyo al Fortalecimiento de la Institucionalidad de los Pases
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Costa Rica
Ecuador
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Programa de Becas Conacyt-IICA
http://iica.int/Esp/becasconacytiica/Paginas/default.aspx
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Apoyo a la Generacin e Implementacin de Polticas
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Conferencias magistrales, seminarios, foros y entrevistas.
Apoyo a proyectos LAC-Biosafety, UNEP-GEF CRC-ECU-ESV-GUA.
Colombia, Costa Rica, Ecuador, El Salvador, Nicaragua, Panam, Paraguay, Venezuela.
Publicacin de materiales.
Comunicacin de la Biotecnologa
28 http://www.iica.int/Esp/Programas/Innovacion/Publicaciones_TeI/b
2992e.pdf Conveme, Venezuela
Costa Rica
LAC-Biosafety, Colombia
Paraguay
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Introduccin
Biotecnologa Posicin oficial IICA
Tcnicas de la Biotecnologa Para elaboracin de bioinsumos
Secuenciacin de ADN
Marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
Transgnesis
Bioseguridad
Consideraciones finales
Contenido
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Bioinsumos Agrcolas
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Componentes o productos biolgicos
que pueden ser empleados con
distintos propsitos en las actividades
agrcolas
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Insumos Naturales para la Agricultura
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Nat
ura
l
Bio
lg
ico
(B
io)
Botnico (Fito) Bio (fito-, fico-, mico-) remediacin
Bio-fertilizantes y abonos orgnicos bioles, FBN, SBP, SBK, Compostaje, Vermicultura, Bio-Estimulantes, Fito-reguladores, Bio-
herbicida, Control biolgico: Feromonas,
Bio-insecticidas, Bio-repelentes, Bio-insecticidas, Bio-fungicidas,
Bio-nematicidas, Bio-bactericidas
Bio-viricidas
Micro-biolgico (Fico, Mico)
Animal
Mineral
Fertilizantes
(macro y micronutrientes ) Enmiendas
Aplicacin de macro y micronutrientes (minerales)
Tomado de: Rocha (2013)
Me
zcla
s
Me
zcla
s
Bio-insumos Bio-productos
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Desarrollo de mercado de bioinsumos agrcolas en ALC
Recurso biolgico
Escalamiento
Producto intermedio
Registro de producto
Certificacin de procesos
Institucionalidad
Aplicacin agrcola
S
Otras aplicaciones
No
C
om
erc
ializ
aci
n
Pro
toco
los,
Est
nd
ares
, No
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, Pru
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, C
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Traz
abili
dad
, In
ocu
idad
, Efi
caci
a,
Esta
bili
dad
, Bio
segu
rid
ad)
Polticas de Fomento
Mercados BIO-Productos
Autorizacin para acceso
Convencionales
Orgnicos
Transgnicos
Locales, Nacionales,
Internacionales
De
sarr
ollo
B
iote
cno
lgi
co
(In
vest
igac
in
, val
idac
in
)
Extraccin
Conservacin
Desaparicin
Evaluacin
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Tendencia creciente a llevar al mercado bioproductos. Primer biofungicida (Fungifree AB) para evitar la antracnosis en
mango y mejorar la productividad. Desarrollado por en Instituto de Biotecnologa de la Universidad Nacional
Autnoma de Mxico (UNAM e investigadores del Centro de Investigacin en Alimentacin y Desarrollo, Unidad Culiacn).
Doce aos de investigacin.
A comercializarse en 2013 (Agro&Biotecnia). Mango, aguacate, papaya
Brasil, Ecuador y EE.UU.
http://www.portalfruticola.com/2013/02/08/nace-el-primer-biofungicida-quemejorara-la-productividad-del-mango-mexicano/?pais=argentina
Ejemplo de produccin de bioinsumos
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Fuente: Inforganica 2013-05
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Produccin de algas como actividad econmicamente viable y ambientalmente amigable.
Fundamento:
Las algas son mantenidas en sitios abiertos y pueden ser recolectadas en perodos de 15 das.
Beneficios:
Tecnologa de bajo costo
Uso de biodiversidad nativa
De utilidad para la pequea agricultura
Remediacin/Limpieza de agua
Generacin de biomasa Biofertilizante
Bioenerga (etanol)
Ejemplos de produccin de bioinsumos: Cosecha de algas
34 Contacto: Randy Vines, Tauri Group.
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Introduccin
Biotecnologa Posicin oficial IICA
Tcnicas de la Biotecnologa Para elaboracin de bioinsumos
Secuenciacin de ADN
Marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
Transgnesis
Bioseguridad
Consideraciones finales
Contenido
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Secuenciacin de ADN
100- 250 pb (15 das)
5.000- 10.000 pb (2 das)
(5.000.000- 10.000.000 pb)x4 (2 horas)
http://www.nanoporetech.com/technology/minion-a-miniaturised-sensing-instrument
36 http://radbox.me/watch/video/452779
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Biotecnologa y tica: Secuenciacin de Genomas
37 Fuente: http://www.genome.gov/sequencingcosts/
Obsolescencia tcnica Disponibilidad de datos
> 28 700 genomas secuenciados
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Otras micas
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Bioinformtica
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www.wadsworth.org
https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcS5G6iywuoSMQNukx21Emw-B-iDgNbEUGUio5ABc_2owvUZi9MQ
-
Avances en Genmica
40
Al 12 de septiembre de 2013
Nmero
Total de genomas 28 767
Genomas secuenciados 6 887
Archea 227
Bacterias 6 349
Eucariotes 311
Proyectos en curso 21 824
Metagenomas 396
Fuente: http://www.genomesonline.org http://www.phytozome.net
Total Genoma Transcrip
toma Re-
secuencia No
cultivados
Archea 649 609 25 14 176
Bacterias 23 910 23 621 35 252 1 107
Eucariotes 5 818 4 040 970 660 6
-
Secuenciacin
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Genoma de vaca Hereford secuenciado en 2009.
Vincul al consorcio del Bovine Genome Sequencing and Analysis Consortium (300 cientficos, 25 pases, 6 aos).
Detalles tcnicos:
Tamao: 3 Gpb, 22.000 genes (14.000 comunes a todos los mamferos).
80% de genes se comparten con genes humanos .
Hay 1.000 genes compartidos con perros y roedores que no se encuentran en humanos.
Importancia:
Abre nuevas perspectivas de mejorar el mejoramiento selectivo
Identificar genes que codifican productos clave: leche, carne, cuero.
Generacin de nuevos consorcios (vg. EuroGenomics).
Elsik, CG. et al. (Bovine Genome Sequencing and Analysis Consortium). 2009. The genome sequence of taurine cattle: a window to ruminant biology and evolution. Science 324 (5926): 522528.
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Bioinformtica
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Genmica y consorcios de investigacin
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425 autores 109 instituciones
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Introduccin
Biotecnologa Posicin oficial IICA
Tcnicas de la Biotecnologa Para elaboracin de bioinsumos
Secuenciacin de ADN
Marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
Transgnesis
Bioseguridad
Consideraciones finales
Contenido
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Usos de MM: Empleados en todas las especies vegetales que
sustentan la alimentacin humana. Empleados en mejoramiento gentico: Seleccin
asistida y mapeo de genes Mecanismo de accin de gen DIO3 (aumenta tamao de la
camada de lechones y fertilidad de la cerda) Coster et al. (2012) The Imprinted Gene DIO3 Is a Candidate Gene for Litter Size in Pigs. PLoS ONE 7(2): e31825.
Caracterizacin de biodiversidad 21% de las 8.000 razas ganaderas estn en peligro de
extincin. Plan de accin mundial de recursos zoogenticos (FAO).
Determinacin de relaciones de parentesco Diagnstico de enfermedades El valor aadido estar en el diagnstico y no en el
frmaco Steven Burril (BIOCAT, 2001). Virus de Schmallemberg (caracterizado en Nov. 2011, Alemania) MM para el Sndrome Reproductivo y Respiratorio Porcino (PRRS).
MM y cambio climtico Identificacin de mm asociados con mejor digestin de
pastos en rumiantes.
Estadstica
Avances en Marcadores Moleculares
45
Rocha et al., 2007 Rev. UDCA 19(2):51-63
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Introduccin
Biotecnologa Posicin oficial IICA
Tcnicas de la Biotecnologa Para elaboracin de bioinsumos
Secuenciacin de ADN
Marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
Transgnesis
Bioseguridad
Consideraciones finales
Contenido
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Se han consolidado las tcnicas tradicionales. Limpieza/desinfeccin de tejidos
Embriognesis somtica
Micropropagacin clonal/Regeneracin
Cultivo de anteras
Criopreservacin
Rescate de embriones
Herramienta fundamental de investigacin agrcola bsica y aplicada. Pre-transgnesis
Pre-reactores
Todas las especies que sustentan la alimentacin de la humanidad han sido objeto de cultivo in vitro.
Aportes importantes en conservacin de diversidad.
Cultivo in vitro de Clulas y Tejidos Vegetales
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El ser vivo multicelular y viable ms antiguo reportado Planta completa de Silene stenophylla Ledeb. (Caryophyllaceae) regenerada de tejido placental
(maternal) de frutos inmaduros.
Frutos provenientes de permafrost (38m)
Datacin C14: 31.800 300 aos (Pleistoceno tardo).
Cultivo in vitro de Clulas y Tejidos Vegetales
Fuente: Yashina, S. et al. 2012. Regeneration of whole fertile plants from 30,000-y-old fruit tissue buried in Siberian permafrost. PNAS 10.1073/pnas.1118386109
48
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Fundamento de las tcnicas de reproduccin asistida
Inseminacin artificial
Fecundacin in vitro
Clonacin
Permite un uso ms amplio del potencial gentico del animal
Sirve a un nmero mayor de hembras reproductoras. En monta natural, un macho bovino puede prear hasta 80 hembras/ao
Con inseminacin artificial es tericamente posible obtener hasta 14.600 cras anuales.
Ventajas Aprovechamiento del macho, an despus de muerto.
Se obtienen grandes cantidades de descendientes de un mismo macho .
Evita transmisin de enfermedades.
Aumenta la fertilidad.
Uso de sementales que estn en malas condiciones fsicas.
No importa el peso de los dos gneros.
Aprovechamiento del perodo de celo (velocidad de cubrimiento).
Control absoluto del hato (registro. manejo, evaluacin).
Apareamiento correctivos
Reduccin de costos de preez.
Cultivo de Clulas Animales
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Reproduccin Asistida: Clonacin
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http://grtu.net/data/index.php?option=com_content&task=view&id=644&Itemid=1
http://www.guardian.co.uk/gall/0,8542,627251,00.html
Animal Nombre Ao
Bfalos 2005/09-India
Caballo Prometea 2003
Cabras 2001/6/12, Irn
Camello Injaz 2009
Cabra Ibex 2009
Carpa 1963
Cerdos 2000/1, USA
Conejo 2003, Francia
Gatos CC, Little Nicky
2001/4, USA
Lobo Corea del Sur
Monos Tetra/ANDi 2000/7, USA
Mosca de fruta 2004
http://indiansciencejournal.wordpress.com/
-
Reproduccin Asistida: Clonacin
51
Animal Nombre Ao
Mula 2003, USA
Ovejas Dolly 1996/7 (UK), 2005/7 (Irn, Turqua)
Perros Snuppy 2005, Corea del Sur
Rata Ralph 2003
Ratn Masha 1986 (URSS), 1997 (USA)
Terneros 2002 (Argentina), 2009 (Irn)
Toro Brahman Second Chance 1999, USA
Todo de lidia Got 2010, Espaa
Vaca Holstein Amy 1999, USA
Vaca Jersey 2001, USA
Venado Dewey 1998, USA
http://www.nortecastilla.es/multimedia/fotos/ultimos/56651-presentacion-toro-clonado-provincia-palencia-0.html
-
Biotecnologa y tica: No-Clonacin
52
En junio de 2012, luego de varias decenas de animales clonados, el solitario George muri y desapareci la especie Chelonoidis abingdoni.
Paradoja: La tecnologa de clonacin animal est disponible desde hace ms de 10 aos
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Introduccin
Biotecnologa Posicin oficial IICA
Tcnicas de la Biotecnologa Para elaboracin de bioinsumos
Secuenciacin de ADN
Marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
Transgnesis
Bioseguridad
Consideraciones finales
Contenido
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Hecho 1: Todos los seres vicos contenemos genes
54 Tomado de Museo Smithsonian (Washington)
-
Hecho 2: Es posible aislar y manipular genes
chamanismognostico.webs.com
Tomado de : http://biology.clc.uc.edu
55
Vida = genes
-
Todos los seres vivos contenemos genes.
Procedimiento que permite la incorporacin de genes de una especie a otra, es decir, es una manera de hacer modificacin gentica de cualquier especie biolgica sin necesidad de reproduccin sexual.
Ocurre de manera natural pero limitada (e.g. Agrobacterium en plantas)
La ciencia ha conocido, estudiado, entendido y utilizado el fenmeno biolgico y se han ampliado las posibilidades de manipulacin de la bioqumica que sustenta a la vida.
Transgnesis = Ingeniera Gentica, Biologa Molecular o Tecnologa del ADN Recombinante, Biotecnologa Moderna (?), Modificacin Gentica Directa, Transformacin Gentica.
Productos de la transgnesis = Organismos Genticamente Modificados (OGM) u Organismos Transgnicos (plantas, animales, microorganismos, humanos)
No es exclusivo del sector agrcola
Introdujo el tema y las acciones de BIOSEGURIDAD.
Transgnesis
Planta Animal
Bacteria Virus
56
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Plantas GM
Son plantas modificadas a nivel de su ADN mediante la insercin de un
ADN forneo.
Son plantas que se diferencian de su equivalente no transgnico
solamente en la expresin del gen
insertado.
Son una alternativa para lograr lo que de manera natural jams se
hubiera logrado (v.g. arroz dorado).
Qu son?
57
http://www.perubiotec.org
www.ekalavvya.com www.livemint.com
www.ecoportal.net
www.goldenrice.org
-
Plantas GM
Son plantas modificadas a nivel de su ADN mediante la insercin de un
ADN forneo.
Son plantas que se diferencian de su equivalente no transgnico
solamente en la expresin del gen
insertado.
Son una alternativa para lograr lo que de manera natural jams se
hubiera logrado (v.g. arroz dorado).
Qu son? Qu NO son?
A nivel biolgico, no son plantas imperfectas.
A nivel econmico, no son plantas perfectas.
Una planta GM-HR es tolerante a un herbicida, pero esa nica modificacin no
le confiere resistencia a insectos, ni a virus,
ni la hace tolerante a sequa, fro, salinidad
del suelo, etc.
No son plantas peligrosas.
No generan cncer ni enfermedades.
No estn acabando con el ambiente.
58 NO h
om
e.in
teko
m.c
om
-
Qu es la soya GM?
GM Convencional
Resistencia a herbicida (RH)
Resistencia a Insectos (RI)
RH/RI
Degrada herbicida No produce herbicida
Produce bioinsectida
Degrada herbicida y Produce bioinsectida
-
Transgnicos
60
www.medicinajoven.com
www.taringa.net
-
Transgnicos, Percepcin errnea
61
poster.4teachers.org
www.ecotumismo.org
www.ecotumismo.org
alumnossecundariaqm.blogspot.com
www.gastronomiaycia.com www.taringa.net comunidadecologicapenalolen.bligoo.com
transgenicounaamenaza.blogspot.com
www.taringa.net
-
Mensajes irresponsables: Terror
62
www.lagarbancitaecologica.org
musulmanesdecostarica.blogspot.com
identidadandaluza.wordpress.com www.redes.org.uy
www.elciudadano.cl
-
Maz GM, egos, cncer y ratas
63
Foto: Nature (11 Oct. 2012). Vol 490:158
-
Maz GM, ego, cncer y ratas
64
2004 2003 2006
Fuente: Amazon.com
Foto: Nature (11 Oct. 2012). Vol 490:158
-
Despus de ms de 30 aos de investigacin sobre cultivos GM, no existe evidencia
cientfica alguna que demuestre que los cultivos GM comercializados en el mundo en la
actualidad estn generando problemas de salud humana, animal o sobre el ambiente.
Los cultivos GM son SEGUROS
Seguridad de los cultivos GM
65
-
Cultivos GM en 2012
66
Tomado de: James, C. 2012. Executive summary. Global status of commercialized biotech/GM crops:2012. Brief 44.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Soya Maz Algodn Canola
re
a (M
ha)
81 55
24 8
19
104
6 23
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
Soya Maz Algodn Canola
GM Convencional
rea
(M h
a)
-
Elelyso es una forma recombinante de glucocerebrsidasa humana (taliglucerasa alfa).
Se produce en una plataforma tecnolgica llamada ProCellEx que hace posible que cultivos de las clulas vegetales (de zanahoria) produzcan protenas recombinantes complejas similares a las producidas por las clulas humanas.
Elelyso es inyectable y reemplaza a la enzima humana para tratamiento de la enfermedad de Gaucher. Se previene acumulacin de lpidos en rganos y tejidos y el dao de hgado y
pncreas.
Protalix BioTherapeutics-ProCellEx
Avances en Molecular farming
67
-
Transgnesis en Animales
Se usa para:
Obtener modelos de estudio de enfermedades humanas. Modificacin gentica del sistema inmunitario de cerdos para que puedan
ser utilizados en trasplantes de tejidos u rganos en humanos.
Producir sustancias de inters farmacutico Vacunas de inters veterinario (protegen contra enfermedades de origen
diverso).
Protenas uso mdico.
Hormona producida en leche de cabra (USA).
Producir animales GM con crecimiento ms rpido.
Mejorar la leche (lisozima y lactoferrina) y la produccin de carne en animales (Salmn Aquadvantage).
Fuente: Agrodigital, 2011
Tomado de: Barribeau, 2010.
Tomado de: http://cinabrio.over-blog.es/article-leche-clonarg-la-mas-rica-y-mas-nutritiva-77505327.html
68
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Transgnesis en Animales: Caso Salmn
Salmn AquAdvantage
El primer animal GM para propsitos alimenticios.
Contiene un gen que codifica para la hormona de crecimiento del salmn Chinook (Oncorhynchus tshawytscha) bajo el control de un promotor de una protena anticongelante y un terminador de Zoarces americanus.
Infrtil por diseo.
Aprobado en Canad, USA (s pero no)
Temas de debate: Alergenicidad
Niveles de factor de crecimiento
Composicin de cidos grasos poli-insaturados
Impactos potenciales sobre el ambiente.
Reportes de trucha y tilapia GM (no comercializadas).
Fotos tomadas de: Wikipedia (http://www.wikipedia.com)
69
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Avances en Transgnesis: Gusano de seda GM para produccin de protena de telaraa
70
Tomado de: Chung, H; Yong Kim T; Yup Lee S. 2012. Recent advances in production of recombinant spider silk proteins. Curr. Opin. Biotech. 23:957-964. Teule F; Miao YG, Sohn BH, Kim YS, Hull JJ, Fraser MJ Jr; Lewis RV, Jarvis DL. 2012. Silkworms transformed with chimeric silkworm/spider silk genes spin composite silk fibers with improved mechanical properties. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 109:923-928.
-
Biologa Sinttica
Facchini, PJ et al. 2012. Synthetic biosystems for the production of high value plant metabolites. Trends in Biotech. 30(3): 127-131.
71
-
Biologa Sinttica y Biocombustibles
Mielenz JR. 2011. Biofuels from protein. Nature Biotechnology. 29(4): 327-328. Ducat DC, Way JC, Silver PA. 2011. Trends in Biotechnology 29(2): 95- 103 72
-
No todo resultado espectacular es resultado de la transgnesis
73
-
74
Produccin de tomates y papas en la misma planta: Injertacin
http://www.businessinsider.com/tom-tato-grows-potatoes-and-tomatoes-2013-9
-
Doble musculacin y grasa reducida
Demuestra el efecto del bloqueo del factor anticrecimiento myostatina. Una mutacin gentica natural
Desactiva las dos copias del gen que codifica para la myostatina (regula el crecimiento del msculos).
Efecto: no produce o produce una forma truncada e inefectiva de myostatina
La ausencia de myostatina tambin interfiere con la deposicin de grasa haciendo individuos doblemente musculados
Fuente: McPherron AC, Lawler AM, Lee SJ. 1997. Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-beta superfamily member" Nature 387(6628): 8390
Sweeney, L. 2004. Scientific American. July. p.62-69): Belgian Blue Bull http://www.unp.co.in/f44/belgian-blue-bull-42664/#ixzz18DDevzEp
Mosher et al. 2007. A Mutation in the Myostatin Gene Increases Muscle Mass and Enhances Racing Performance in Heterozygote Dogs . PLoS Genet. 3(5):e79
Toro Azul Belga (Belgium Blue Bull).
75
-
No es Transgnesis
76
-
77
Cambio total de polticas
Lo peor que podemos hacer es vivir engaados, rehuir a la verdad. Aqu hay gente que por privilegiar sus fundamentalismos le tiene miedo hasta a la informacin se declara al Ecuador libre de cultivos y semillas transgnicas y nadie dijo nada me arrepiento no haber dicho un no ms categrico Poner el candado a nivel constitucional es una locura fue un error y un error grave
Rafael Correa Tomado de: http://www.youtube.com/watch?v=H4kn41nIvss
-
78
Mayor soporte a OGM
Y ahora, con slo un pequeo empujn extra, todos podemos
participar en enviar la negacin anti-GMO al basurero de la
historia en donde pertenece Mark Lynas
http://www.marklynas.org/2013/06/spanish-translation-of-cornell-speech-on-anti-gmo-conspiracy-theories/
-
Introduccin
Biotecnologa Posicin oficial IICA
Tcnicas de la Biotecnologa Para elaboracin de bioinsumos
Secuenciacin de ADN
Marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
Transgnesis
Bioseguridad
Consideraciones finales
Contenido
79
-
La amplia gama de medidas, polticas y procedimientos que se ocupan de preservar la integridad biolgica, minimizando los potenciales efectos negativos o riesgos que la biotecnologa eventualmente pudiera representar sobre el medio ambiente o la salud humana (SCDB, 2003).
Prevencin de la prdida a gran escala de la integridad biolgica
En agricultura: la reduccin del riesgo de introduccin de virus o transgenes.
Bioseguridad
80
Tcnico (Biolgico y Ambiental)
Econmico
BIO- SEGURIDAD
Poltico (Social)
-
Avances en Bioseguridad para ALC
Empresa
CTNBio
Formularios Documentacin
Pagos
Conceptos
Evaluaciones Anlisis de riesgo Consulta abierta
Expertos Expedientes
Ministro
Resolucin de aprobacin
SI
Investigacin
Implementacin
81
Resolucin de aprobacin
-
Bioseguridad en ALC
http://www.zonu.com/fullsize/2009-09-17-3/Mapa-de-America.html
NABI (Canad, EEUU,
Mxico)
G5-CAS (Argentina, Brasil, Chile,
Paraguay, Uruguay)
(Belize, Costa Rica, El Salvador, Guatemala, Honduras, Nicaragua,
Panam, R. Dominicana)
CARICOM
R. ANDINA (Bolivia, Colombia, Ecuador,
Per, Venezuela)
82
-
Qu implicaciones trae para un pas o regin declararse libre de transgnicos?
En pases con prohibicin total de OGM es necesario contar con leyes muy claras y precisas y un eficiente y costoso sistema de evaluacin, seguimiento y control. Si no se es preciso, se puede afectar el suministro de medicinas, alimentos y
materias industriales.
Los extremos en las leyes que consideran a la biotecnologa y bioseguridad pueden traer consecuencias negativas para el desarrollo cientfico, tecnolgico, econmico y ambiental de un pas.
La dinmica del mercado mundial hace que no sea posible garantizar que un pas sea libre de transgnicos.
La tendencia a tolerancia cero a OGM en algunos pases de Europa cuesta 2.500 millones de euros al ao (http://fundacion-antama.org/la-union-europea-pierde-225-billones-de-euros-al-ano-a-causa-de-sus-restricciones-a-los-transgenicos/)
Consecuencia sobre la naturaleza de los sistemas polticos de los Estados Autonoma local vs. Decisin nacional
83
-
Introduccin
Biotecnologa Posicin oficial IICA
Tcnicas de la Biotecnologa Para elaboracin de bioinsumos
Secuenciacin de ADN
Marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
Transgnesis
Bioseguridad
Consideraciones finales
Contenido
84
-
Las tecnologas resuelven problemas
85 http://www.iisd.org/wic/research/technology/ http://www.cityfarmer.info/2009/11/20/time-magazine-names-valcents-
vertical-farming-technology-one-of-top-50-best-innovations-of-2009/
http://www.fao.org/ag/magazine/0703sp1.htm
http://www.indiaafricaconnect.in/index.php?param=news/5535/it-technology/109
-
No son la solucin a todos los problemas,
Tampoco son perfectas,
Pero son indispensables
Pero:
-
Consideraciones Finales
Sobre la biotecnologa
La biotecnologa (en sentido amplio) se desarrolla a pasos agigantados y se consolida como una herramienta clave para los distintos tipos de agricultura.
La vasta mayora de las herramientas de la biotecnologa pueden ser consideradas tecnologas limpias de utilidad en el sector agrcola.
En la actualidad y en trminos de obtencin y anlisis de informacin, las biotecnologas ms poderosas son la genmica con sus variantes y la bioinformtica.
En trminos de impacto y adopcin la biotecnologa predominante es la transgnesis.
En trminos de utilizacin de pequeos productores, las biotecnologas que permiten la produccin de bioinsumos (fermentacin, compostaje, etc.) son las ms utilizadas.
87
-
Consideraciones Finales
Sobre los transgnicos
Desde 1996 se han generado mensajes que cuestionan la seguridad de los OGM, en particular de los cultivos GM. En Internet se han cargado opiniones sin fundamento cientfico relacionadas con el impacto de
OGM sobre las mariposas monarca, las abejas, los cucarrones, las vacas, las ratas y los seres humanos.
En atencin a tales cuestionamientos se ha realizado investigacin cientfica que ha demostrado que ninguno de los cultivos GM comercializados en la actualidad tiene efectos nocivos sobre al salud humana, animal o el ambiente.
Las opiniones sobre los OGM han conducido a la desinformacin y peor an a generar miedo y terror. Lastimosamente, los mensajes basados en resultados validados de la ciencia experimental no
han tenido la misma difusin.
88
-
Consideraciones Finales
Sobre los transgnicos
Es evidente una evolucin de la tecnologa GM en plantas: Fase 1: Cultivos con caractersticas de inters agronmico (resistencia a herbicidas y
tolerancia a insectos)
Fase 2: Cultivos GM con rasgos para adaptacin al cambio climtico y mejora nutricional
Fase 3: Cultivos GM para produccin de biomateriales (frmacos, biocombustibles, bioplsticos, etc.)
Y en animales: Fase 1: Prueba de conceptos
Fase 2: Produccin de vacunas y hormonas
Fase 3: Generacin de animales GM para obtencin de productos alimenticios
Fase 4: Uso de animales GM en control de enfermedades (mosquito GM)
Fase 5: Bioensayos para terapia gnica
89
-
Sobre los bioinsumos
Hay heterogeneidad en la utilizacin de y resultados obtenidos con bioproductos. Hay experiencias funcionales y muy exitosas (rentables)
Hay charlatanes (afectan la seriedad y desvirtan a los bioproductos)
Oportunidad para incorporar investigacin cientfica y fortalecer la extensin
Necesidad de fortalecer marcos regulatorios Importantes si fomentan la actividad y son eficientes
Son nocivos si desmotivan, crean barreras o no se implementan
Manejo inadecuado implica efectos nocivos sobre salud humana, animal y ambiente o bajas productividades
Seufert, V; Ramankutty N; Foley JA. 2012. Comparing the yields of organic and conventional agriculture. Nature 485:229232.
Smith-Spangler, C; et al. 2012. Are Organic Foods Safer or Healthier Than Conventional Alternatives? Ann. Intern. Med. 157:348-366.
Consideraciones Finales
90
-
Consideraciones Finales
Sobre los bioinsumos
Los bioinsumos son factor importante para el desarrollo de los diversos tipos de agricultura.
La produccin de bioinsumos se hace mediante biotecnologa. Metodologas empleadas por un vasto nmero de agricultores en el mundo.
Para el desarrollo o consolidacin de los bioinsumos es necesario contar con mercados, productos (basados en conocimiento y tecnologa) e institucionalidad (polticas, regulaciones, instituciones, etc.).
El desarrollo de bioinsumos crea oportunidades de participacin para universidades, centros de desarrollo tecnolgico, inversionistas, agremiaciones, agricultores, etc.
Todos los agricultores tienen posibilidades de participar en el mercado de bioinsumos y en la biotecnologa. El pequeo productor es un desarrollador natural de bioinsumos.
Bioinsumos permiten el auto-consumo o la comercializacin.
La comercializacin necesita de un marco regulatorio (fomento, seguridad, etc.).
El agricultor se ver beneficiado integralmente con el desarrollo de bioinsumos a travs de la institucionalidad y particularmente de los mercados locales.
91
-
Cada actor de la sociedad tiene un papel relevante para el desarrollo de esta Nueva Revolucin Agrcola.
INIAs, Universidades, CDT desarrollan investigacin y hacen difusin, son instrumentos esenciales para el desarrollo tecnolgico de los productores agropecuarios de un pas.
El fitomejorador tradicional y el agrnomo son fundamentales para la aplicacin real en el campo de los avances tecnolgicos.
Las asociaciones y los productores definen la tecnologa a emplear.
El gobierno (a travs de sus Ministerios y reguladores) dan los marcos y lineamientos para hacer que el sistema funcione.
Los medios de comunicacin informan, traducen y explican
El IICA
Consideraciones Finales
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Introduccin
Biotecnologa Posicin oficial IICA
Tcnicas de la Biotecnologa Para elaboracin de bioinsumos
Secuenciacin de ADN
Marcadores moleculares
Cultivo de tejidos
Transgnesis
Bioseguridad
Consideraciones finales
Contenido
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Red de Biotecnologa (IICA) Lista de correo
Interna: [email protected]
Externa: [email protected]
Web institucional http://www.iica.int http://www.infoagro.net
Contacto
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Contacto
IICA Uruguay http://www.iica.int/uruguay
Antonio Donizeti E-mail: [email protected]
IICA Sede Central http://www.iica.int
Pedro Rocha, Ph.D. E-mail: [email protected]
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