El proyecto "MossClone": de la biomonitorización a la biotecnología

Área de Ecología, Universidad de Santiago de Compostela

Biotecnología marina : la mar de las oportunidades en el siglo XXI

[ES]El término Biotecnología Marina hace referencia a la utilización de los organismos marinos en el desarrollo de procesos tecnológicos, productos y servicios con aplicaciones para la sociedad, sin olvidar los aspectos económicos que acompañan a esta definición y que son englobados bajo el término “Economía Azul”, de importancia estratégica para el desarrollo europeo de este siglo. En las últimas décadas, el desarrollo de las nuevas tecnologías y las técnicas genómicas que nos abren la posibilidad de manejar, cultivar y modificar los más variados micro- y macro-organismos que, en muchos casos, forman parte de la todavía inexplorada biodiversidad de los ambientes “marinos”, nos permitirán en un disponer productos para la alimentación y la mejora del medioambiente y la salud humana.

Estilos socio-técnicos de producción de tecnologías conocimiento-intensivas : La conformación de una empresa de biotecnología en el campo de la salud humana en Argentina (1980-2006)

Este trabajo realiza una reconstrucción de la trayectoria socio-técnica de la conformación de una empresa de biotecnología en el campo de la salud humana en la Argentina. En este marco, se analizan en particular las tensiones entre los diferentes estilos socio-técnicos de producción de tecnologías intensivas en conocimientos identificados en la firma. Se proponen algunas relaciones explicativas del caso y se reflexiona sobre la aplicación del concepto de estilo socio-técnico para comprender la dinámica del cambio tecnológico en las firmas que producen tecnologías intensivas en conocimiento

Estilos socio-técnicos de producción de tecnologías conocimiento-intensivas : La conformación de una empresa de biotecnología en el campo de la salud humana en Argentina (1980-2006)

Este trabajo realiza una reconstrucción de la trayectoria socio-técnica de la conformación de una empresa de biotecnología en el campo de la salud humana en la Argentina. En este marco, se analizan en particular las tensiones entre los diferentes estilos socio-técnicos de producción de tecnologías intensivas en conocimientos identificados en la firma. Se proponen algunas relaciones explicativas del caso y se reflexiona sobre la aplicación del concepto de estilo socio-técnico para comprender la dinámica del cambio tecnológico en las firmas que producen tecnologías intensivas en conocimiento

Estilos socio-técnicos de producción de tecnologías conocimiento-intensivas : La conformación de una empresa de biotecnología en el campo de la salud humana en Argentina (1980-2006)

Este trabajo realiza una reconstrucción de la trayectoria socio-técnica de la conformación de una empresa de biotecnología en el campo de la salud humana en la Argentina. En este marco, se analizan en particular las tensiones entre los diferentes estilos socio-técnicos de producción de tecnologías intensivas en conocimientos identificados en la firma. Se proponen algunas relaciones explicativas del caso y se reflexiona sobre la aplicación del concepto de estilo socio-técnico para comprender la dinámica del cambio tecnológico en las firmas que producen tecnologías intensivas en conocimiento

Diseño e Implementación de un Laboratorio Virtual de Biotecnología.

Este trabajo describe el diseño y la implementación de un laboratorio virtual de biotecnología, en el que uno o más estudiantes pueden realizar una práctica de ingeniería genética. Esta práctica consiste en modificar genéticamente un árbol (chopo) para dotarlo de una mayor resistencia a enfermedades, especialmente las producidas por hongos. Como parte de este trabajo, se ha realizado un análisis sobre plataformas existentes para la creación de entornos virtuales, tales como Second Life, Bitmanagement Software Collaborate System, OpenSimulator, Open Wonderland; además se han presentado otros trabajos similares a éste existentes en la literatura científica. En este análisis, la plataforma OpenSimulator fue seleccionada por ser gratuita y de código libre, además, al estar basada en Second Life, hereda su facilidad para la creación de mundos virtuales. Una práctica de laboratorio se modela como un protocolo o secuencia de acciones que se deben llevar a cabo. Para validar las acciones del estudiante se ha implementado un objeto, llamado tutor, que verifica la correcta realización de la práctica, y proporciona pistas sobre la siguiente acción a ejecutar. Este objeto posee una programación genérica, que se puede reutilizar en el desarrollo de otras prácticas de laboratorio a través de sencillas modificaciones en su configuración. Finalmente, en este trabajo se presentan los modelos y especificaciones para la construcción del laboratorio virtual.

Implementación de una práctica virtual de biotecnología: la transformación bacteriana

En este documento se realiza la implementación de la fase "Transformación Bacteriana" en el "Laboratorio Virtual de Biotecnología Agroforestal" de la Universidad Politécnica de Madrid. Esta fase representa una continuación de un trabajo previo, en el que se implementó el laboratorio virtual y se diseñó una arquitectura para el desarrollo de las fases posteriores. La Transformación Bacteriana es la tercera fase del proceso de modificación genética de un chopo para dotarle de resistencia frente a ciertos hongos y tiene como objetivo la introduccion de un plásmido modificado genéticamente en la bacteria Agrobacterium tumefaciens. Para el desarrollo de esta fase se determinaron las acciones que debían de ser agregadas al tutor automático y, además, se programaron los scripts de ciertos objetos 3D ya existentes y se modelaron en 3D nuevos instrumentos y maquinarias necesarios para la realización de la práctica. Por otra parte, luego de la etapa de pruebas de las dos primeras fases, se concluyó que se debían de resolver algunos problemas de usabilidad del visor Firestorm. Gracias a que este visor es un proyecto de código abierto, fue posible corregir los problemas identificados. La resolución de estos problemas se explica como parte del presente trabajo.

Diseño de una práctica para un laboratorio virtual de biotecnología multilingüe y adaptable a alumnos de secundaria

Este trabajo describe el diseño y la implementación de un ejercicio virtual que es parte de una práctica que se realiza en un laboratorio virtual de biotecnología, la adaptación de la misma para que alumnos de secundaria la puedan realizar y por último, la adaptación del laboratorio a un entorno multilingüe. La práctica consiste en transformar genéticamente un árbol (chopo) para dotarlo de una mayor resistencia a enfermedades, especialmente las producidas por hongos y más en concreto, el ejercicio o fase de la práctica a desarrollar consiste en introducir en el plásmido un gen amplificado por la PCR obtenido en la fase anterior de la práctica virtual. La adaptación para alumnos de secundaria servirá para fomentar el interés de estos alumnos por la biotecnología. Asimismo, la adaptación a un entorno multilingüe permitirá que varios alumnos de distintos idiomas realicen la práctica de forma simultánea. Como parte de este trabajo, se ha realizado un análisis sobre OpenSimulator, que es la herramienta utilizada para la creación del entorno virtual, así como de sus visores gráficos para visitar y desarrollar el mundo virtual. Debido a que este proyecto toma como punto de partida un laboratorio virtual con una parte de la práctica virtual ya desarrollada, se ha incluido una descripción de dicho laboratorio para comprender mejor el trabajo que se ha realizado en este proyecto. Finalmente, en este trabajo se presentan los modelos y especificaciones para la extensión del laboratorio virtual. ---ABSTRACT---This document describes the design and implementation of virtual exercise that is part of a practice that is performed in a virtual biotechnology laboratory, the adaptation of this phase to high-school students and finally, the adaptation of laboratory for a multilingual environment. In this practice a tree is genetically modified to give it resistance to diseases produced by fungi. Specifically, the exercise or phase developed consists in introducing in the plasmid a gene amplified by PCR in the previous phase. The adaptation for high-school students will motivate to new students about biotechnology. And the adapting to the multilingual environment will allow several students, such as Erasmus, to do the practice in different languages simultaneously. We analyzed the OpenSimulator platform and the graphic viewers to visit and develop the virtual world. This tool is used for creating the virtual environment. Because of the fact that the project takes a starting point a laboratory with some parts already developed, we have included a description with information related to the laboratory to better understand the work carried out in this project. Finally, this document presents the models and specifications for the extension of the virtual laboratory.

Biotecnología forestal aplicada a la producción de madera de nogal

Los nogales son especies pertenecientes a la familia Juglandaceae, ampliamente distribuidos por las zonas templadas y subtropicales del planeta. Son apreciados desde la antigüedad por la calidad de sus frutos y su madera. Su grado de domesticación es relativamente bajo comparado con cultivos alimenticios, e incluso respecto a otras especies forestales. Aunque el mercado de la madera de nogal suele mover grandes cantidades de dinero, su producción está basada principalmente en explotaciones extensivas, creciendo bajo sistemas poco tecnificados. Algunos intentos se han realizado en los EUA y Europa para la obtención de variedades madereras de nogal, pero ya sea por sus prolongados ciclos biológicos, por la complejidad genética de los caracteres sobre los que habría que incidir, por la escasa experiencia acumulada en programas de mejoramiento o por las limitaciones de los protocolos comerciales de reproducción asexual disponibles, lo cierto es que no existen genotipos seleccionados y destinados para tal fin. Poseer la capacidad de reproducir asexualmente los genotipos selectos es el complemento necesario de los programas de mejoramiento genético. Igualmente constituye la base de cualquier sistema productivo intensivo. Los sistemas de propagación vegetativa tradicionales en la familia Juglandaceae, además de ser inefectivos para la producción de elevados volúmenes de plantas, implican una gran complejidad en su ejecución y sus resultados suelen ser impredecibles. La micropropagación se plantea como la mejor alternativa para superar las dificultades de estas técnicas. Sin embargo, los nogales son considerados como altamente recalcitrantes al cultivo de tejidos, lo que provoca que sólo muy pocos genotipos sean propagados de forma comercial. Varias fases de la micropropagación de los nogales son especialmente conflictivas, e inciden de manera individual, y en su conjunto, sobre el resultado final. El control de los contaminantes microbianos, junto con la emisión de sustancias fenólicas y el decaimiento de los cultivos dificultan el establecimiento in vitro de la gran mayoría de los genotipos. La re-emergencia de microorganismos durante la proliferación es una fuente de pérdidas importante que también puede conducir al fracaso de la micropropagación. Las bajas tasas de enraizamiento y la elevada mortalidad registrada durante la aclimatación, unidas a factores genéticos, terminan por limitar la utilización comercial de esta tecnología a unos pocos genotipos. Con el objetivo de desarrollar un protocolo de micropropagación pre-comercial para el nogal híbrido maderero, se incidió en la solución de los principales problemas que dificultan la definición de ésta como una tecnología funcional para la producción de clones de ortetos selectos, al menos, para aquellos genotipos que pudieron ser establecidos in vitro. Así, aquí se presenta una metodología para el establecimiento in vitro que reduce la complejidad de esta fase y mejora el porcentaje de éxito durante la introducción. Igualmente se profundizó en el saneamiento de material contaminado y en el desarrollo de una herramienta que sirva para abordar el control de la re-emergencia microbiana durante la proliferación. También se analizan los elementos claves de este protocolo que garantizan la obtención de microbrotes de calidad enraizables, potencialmente capaces de soportar el paso a condiciones ex vitro. La evaluación de aspectos como la sustitución del FeEDTA por el FeEDDHA como fuente hierro, la introducción del Floroglucinol en el medio de cultivo de proliferación y la determinación de una fuente de carbono adecuada para la formación de las raíces, junto con un manejo adecuado de la fase previa a la pre-inducción radical, fueron determinantes en la micropropagación de hasta 14 genotipos de nogal híbrido maderero. Adicionalmente, la realización de un análisis detallado del sistema radical permitió comprobar que la metodología propuesta favorece la producción de raíces que están conectadas vascularmente con el tallo, lo que unido a la presencia de estomas morfológicamente normales, permite reducir las pérdidas por estas causas y favorece el proceso de endurecimiento. Como complemento del programa de mejora y de clonación, se abordó el desarrollo de una herramienta que permitiera identificar y diferenciar las selecciones. Buscando combinar la simplicidad de la técnica con el máximo poder discriminativo posible, se eligió el uso de marcadores genéticos del tipo SSR. En una primera aproximación, se evaluó la conveniencia de emplear primers previamente publicados (Woeste et al. 2002) y utilizados en varias especies de la familia Juglandaceae (Dangl et al. 2005, Victory et al. 2006, Ross-Davis y Woeste 2008, entre otros autores). A pesar de que la mayoría de las parejas de cebadores evaluadas rindieron productos de amplificación interpretables, su capacidad de clasificación conjunta fue muy reducida y de uso muy limitado en una población afectada por un alto grado de parentesco. Por esta razón fue necesario desarrollar una batería de marcadores microsatélites diseñados específicamente para el nogal híbrido maderero. De las 700 regiones secuenciadas, finalmente 24 parejas demostraron ser funcionales y lo suficientemente polimórficas como para discriminar entre medios hermanos. Al ser utilizadas 10 de las nuevas parejas de primers, junto con 2 de la genoteca desarrollada por Woeste et al. (2002), en una población diferente fue posible genotipar con una PID del orden de 10-11, lo que abre la posibilidad de utilizar este set de marcadores de novo dentro de la familia Juglandaceae.

Desarrollando tecnologías conocimiento-intensivas. Análisis de la trayectoria socio-técnica de una empresa productora y exportadora de biotecnología

Es una afirmación de sentido común considerar que en los países subdesarrollados como la Argentina lo usual es la producción de bienes con poco valor agregado y la existencia de una relación escasa entre investigación y producción. No obstante esto, es posible relevar información empírica sobre el desarrollo de tecnologías conocimiento-intensivas (de producto y de proceso) en empresas consideradas "exitosas" en cuanto a la capacidad adquirida para la generación de conocimientos tecnológicos y acumulación de destrezas técnicas necesarios para competir en el mercado internacional. Este trabajo analiza cómo ha sido posible el desarrollo de una empresa que basa sus ventajas competitivas en el uso intensivo de conocimientos en un país subdesarrollado. Para ello se analiza la trayectoria socio-técnica de una firma biotecnológica argentina, poniendo especial énfasis en la identificación del desarrollo de procesos de innovación.La empresa seleccionada constituye un caso excepcional de desarrollo tecnológico en América Latina en el área de la biotecnología de la salud ya que ha logrado la producción y exportación de varias proteínas recombinantes humanas. Ante las limitaciones de los abordajes teórico-metodológicos disponibles en la literatura acerca del cambio tecnológico, en esta investigación se desarrolla y aplica un enfoque ?socio-técnico? que integra las dimensiones tecno-científicas, económicas, sociales, políticas e ideológicas. En este sentido es fundamental comprender las estrategias desplegadas por los diferentes actores (biólogos, químicos, abogados, investigadores, técnicos, empresarios, clientes, proveedores, funcionarios etc.) involucrados en los procesos de producción de la firma. La metodología de trabajo es centralmente cualitativa y prevé tanto el análisis de fuentes primarias como secundarias. El análisis de esta trayectoria socio-técnica es significativo en tanto permite comprender, por un lado, las condiciones, particularidades, limitaciones y posibilidades de innovación en biotecnología en América Latina. Por otro lado, permite observar el alcance de los procesos de innovación y las estrategias desplegadas vinculadas a la creación de condiciones de producción competitivas a escala internacional

Desarrollando tecnologías conocimiento-intensivas. Análisis de la trayectoria socio-técnica de una empresa productora y exportadora de biotecnología

Es una afirmación de sentido común considerar que en los países subdesarrollados como la Argentina lo usual es la producción de bienes con poco valor agregado y la existencia de una relación escasa entre investigación y producción. No obstante esto, es posible relevar información empírica sobre el desarrollo de tecnologías conocimiento-intensivas (de producto y de proceso) en empresas consideradas "exitosas" en cuanto a la capacidad adquirida para la generación de conocimientos tecnológicos y acumulación de destrezas técnicas necesarios para competir en el mercado internacional. Este trabajo analiza cómo ha sido posible el desarrollo de una empresa que basa sus ventajas competitivas en el uso intensivo de conocimientos en un país subdesarrollado. Para ello se analiza la trayectoria socio-técnica de una firma biotecnológica argentina, poniendo especial énfasis en la identificación del desarrollo de procesos de innovación.La empresa seleccionada constituye un caso excepcional de desarrollo tecnológico en América Latina en el área de la biotecnología de la salud ya que ha logrado la producción y exportación de varias proteínas recombinantes humanas. Ante las limitaciones de los abordajes teórico-metodológicos disponibles en la literatura acerca del cambio tecnológico, en esta investigación se desarrolla y aplica un enfoque ?socio-técnico? que integra las dimensiones tecno-científicas, económicas, sociales, políticas e ideológicas. En este sentido es fundamental comprender las estrategias desplegadas por los diferentes actores (biólogos, químicos, abogados, investigadores, técnicos, empresarios, clientes, proveedores, funcionarios etc.) involucrados en los procesos de producción de la firma. La metodología de trabajo es centralmente cualitativa y prevé tanto el análisis de fuentes primarias como secundarias. El análisis de esta trayectoria socio-técnica es significativo en tanto permite comprender, por un lado, las condiciones, particularidades, limitaciones y posibilidades de innovación en biotecnología en América Latina. Por otro lado, permite observar el alcance de los procesos de innovación y las estrategias desplegadas vinculadas a la creación de condiciones de producción competitivas a escala internacional

Desarrollando tecnologías conocimiento-intensivas. Análisis de la trayectoria socio-técnica de una empresa productora y exportadora de biotecnología

Es una afirmación de sentido común considerar que en los países subdesarrollados como la Argentina lo usual es la producción de bienes con poco valor agregado y la existencia de una relación escasa entre investigación y producción. No obstante esto, es posible relevar información empírica sobre el desarrollo de tecnologías conocimiento-intensivas (de producto y de proceso) en empresas consideradas "exitosas" en cuanto a la capacidad adquirida para la generación de conocimientos tecnológicos y acumulación de destrezas técnicas necesarios para competir en el mercado internacional. Este trabajo analiza cómo ha sido posible el desarrollo de una empresa que basa sus ventajas competitivas en el uso intensivo de conocimientos en un país subdesarrollado. Para ello se analiza la trayectoria socio-técnica de una firma biotecnológica argentina, poniendo especial énfasis en la identificación del desarrollo de procesos de innovación.La empresa seleccionada constituye un caso excepcional de desarrollo tecnológico en América Latina en el área de la biotecnología de la salud ya que ha logrado la producción y exportación de varias proteínas recombinantes humanas. Ante las limitaciones de los abordajes teórico-metodológicos disponibles en la literatura acerca del cambio tecnológico, en esta investigación se desarrolla y aplica un enfoque ?socio-técnico? que integra las dimensiones tecno-científicas, económicas, sociales, políticas e ideológicas. En este sentido es fundamental comprender las estrategias desplegadas por los diferentes actores (biólogos, químicos, abogados, investigadores, técnicos, empresarios, clientes, proveedores, funcionarios etc.) involucrados en los procesos de producción de la firma. La metodología de trabajo es centralmente cualitativa y prevé tanto el análisis de fuentes primarias como secundarias. El análisis de esta trayectoria socio-técnica es significativo en tanto permite comprender, por un lado, las condiciones, particularidades, limitaciones y posibilidades de innovación en biotecnología en América Latina. Por otro lado, permite observar el alcance de los procesos de innovación y las estrategias desplegadas vinculadas a la creación de condiciones de producción competitivas a escala internacional