Ciències per al món contemporani

1

Introducció

La biotecnologia és aquella tecnologia o ciència que es basa en tècniques i coneixements de

la biologia, la física, les matemàtiques, la química o la medicina.

Encara que el mot biotecnologia ens sembli quelcom molt modern i actual és una ciència que

ja existeix des de fa molts anys. Els egipcis per exemple, ja feien servir els processos de

fermentació de la civada per produir cervesa.

Tot i això la biotecnologia avança més dia a dia, gràcies als mateixos avenços en informàtica i

maquinària.

L’aplicació de a biotecnologia no només busca l’obtenció d’aliments elaborats. També es

poden millorar espècies vegetals i animals destinats a la nostra alimentació (transgènics),

regeneració del medi ambient o fins i tot aplicació en malalties en l’ésser humà.

La biotecnologia en medicina

La biotecnologia té vital importància sobretot pel que fa a l’àmbit de la medicina. El boom

de la biotecnologia es situa a l’any 1954, quan Watson i Crick obren les portes de l’enginyeria

genètica.

Aquests van definir un model de l’estructura de l’ADN o DNA (DeoxyriboNucleic Acid). El van

descriure com una macromolècula formada per dues cadenes complementàries de nucleòtids

que s’enrotllen entre si formant una doble hèlix que es manté unida per enllaços d’hidrogen

entre bases. Els quatre nucleòtids que formen l’ADN contenen les bases Adenina, Timina,

Citosina, i Guanina aparellades de la forma següent:

Biotecnologia i reproducció

Ciències per al món contemporani

2

La biotecnologia ens pot ajudar també a trobar les causes d’algunes malalties, de les qual no

tenim solucions per curar-les encara.

Clonació

La clonació és un procés per el qual s’obté una còpia indèntica, d’ADN, d’un teixit o fins i tot

d’un organisme sencer.

Trobem tres tipus de clonació:

• La clonació d’ADN o ARN: mitjançant la

tècnica de clonació acel�lular (PCR), o la de

clonació. S’utilitza per augmentar el número

de molècules d’àcid nuclèic que s’utilitzen

en una investigació.

• Clonació de cèl�lules: És el cas on es poden

clonar cèl�lules, teixits o òrgans. Normalment

s’utilitzen per teràpies gèniques, com per

exemple, en malalts diabètics.

Ciències per al món contemporani

3

• Clonació d’organismes complets: normalment s’utilitza en els processos de millora

genètica de les espècies. En aquest cas trobem el famós exemple de l’ovella Dolly.

La reacció en cadena de la polimerasa també coneguda com PCR, és un tècnica de biologia

molecular ideada al 1986 per Kary Mullis, l’objectiu del qual és obtenir un gran número de

copies d’un fragment de ADN únic. Només fa falta una copia d’aquest fragment original.

Les aplicacions d’aquesta tècnica són: La clonació de ADN, la recerca de mutacions, estudis

evolutius etc.

El mètode és senzill fiable i ràpid. Per a que es produeixi l’amplificació en la barreja de

reacció s’han de trobar aquest components:

- Fragment d’ADN que es desitgi amplificar.

- Quatre tipus de desoxiribonucleòtids

- Dos oligonucleòtids de cadena senzilla

- Una ADN polimerasa termostable

La ampliació dura unes dues hores aproximadament, i és un procés cíclic (entre 20 i 40

cicles). Cada cicle consta de tres etapes:

- Desnaturalització: On es separen els dos filaments d’ADN. Es realitza amb unes

temperatures superiors a la temperatura de fusió.

- Hibridació: s’indueix a un refredament, que genera la unió de les fonts d’aliment.

- Replicació: L’ADN s’amplifica, dura entre 1 i 3 segons. Això acaba quan comenta el

pròxim cicle.

Transgènics

LA BIOTECNOLOGIA A L’AGRICULTURA I LA RAMADERIA

Des de fa milers d’anys l’objectiu de l’home en l’àmbit de l’agricultura i la ramaderia ha

estat buscar els millor animals i vegetals per la seva producció. S’han realitzat diferents

formes com, el creuament d’individus amb diferents característiques per intentar crear

descendents millor que els progenitors. Tot i així, aquest creuament no assegura un resultat

positiu. Però mitjançant la biotecnologia es poden obtenir gens concrets i introduir-ho en una

cèl�lula i obtenir un organisme genèticament modificat que posseirà la informació que se li ha

introduït.

Ciències per al món contemporani

4

Agricultura

Les tècniques de biotecnologia basades en la introducció de gens específics en les cèl�lules

ens permeten obtenir plantes amb unes característiques determinades.

Aquest fet pot crear una revolució.

Amb aquest procés s’han obtingut transgènics de diferents producte i diferents varietats:

• Transgènics de blat: Varietats resistents a les gelades, resistent a herbicides,

resistent a insectes.

• Transgènics de la patata: augmenten el valor nutritiu de la patata

• Transgèniques de l’arròs

Ramaderia

La creació dels animals transgènics és un procés més complicat que en els vegetals. Aquestes

cèl�lules no són totipotents, per tant s’ha de recórrer a unes cèl�lules embrionàries o òvuls

Els millors resultats s’han obtingut en peixos. En aquests individus se li han afegit l’hormona

del creixement, que produeix que aquest augmentin de volum en molt poc temps.

Ciències per al món contemporani

5

Cèl�lules mare

Les cèl�lules mare són les cèl�lules primordials no diferenciades que retenen l’habilitat de

diferenciar-se en altres tipus cel�lulars. Són com les llavors que germinaran fins a crear un

nou individu.

Aquesta habilitat els permet d’actuar com a un sistema reparador per al cos, substituint

altres cèl�lules mentre l’organisme encara és viu. Aquesta propietat d’especialització permet

utilitzar aquest tipus de cèl�lules en medicina.

S’està investigant que les cèl�lules mare poden curar malalties com el Parkinson i

l’Alzheimer.

Les cèl�lules mare provenen d’embrions humans.

Són les que ofereixen perspectives més immediates per a nous tractaments i remeis. Com que

utilitzar embrions és un tema controvertit èticament la investigació amb cèl�lules mare s’ha

convertit en un tema d’actualitat.

Fecundació artificial

És aquell mètode de reproducció en que l’esperma és dipositat en la femella mitjançant

material especialitzat i utilitzant tècniques que reemplacen la copulació. Es pot dur a terme

tan en els animals com en els éssers humans.

La inseminació artificial és usada en ramaderia per propagar bones qualitats d’un mascle a

moltes femelles.

S’utilitza especialment en cavalls, vaques, porcs, gossos i les abelles. El semen és

recol�lectat, refrigerat i/o congelat, i enviat a la ubicació de la femella.

La fecundació artificial en els humans s’aplica bàsicament en casos d’infertilitat. Segons la

naturalesa de d’infertilitat es pot distingir dos tipus: inseminació amb semen de la parella o

amb semen d’un donant.

Els mètodes més simples consisteixen a observar cuidadosament el cicle menstrual de la

dona, dipositant el semen en la seva vagina just quan l’òvul és alliberat. Existeixen

procediments més complicats com dipositar els espermatozoides directament a l’úter, que

són utilitzats segons cada cas i augmenten la probabilitat de que la fecundació tingui èxit.

Ciències per al món contemporani

6

Fecundació in vitro (FIV o IVF)

Tècnica de reproducció assistida que consisteix a fecundar en un laboratori un o més òvuls d'

una dona amb l'esperma d'un home, per obtenir embrions que s' introdueixen a la matriu amb

la finalitat d' aconseguir-ne la gestació.

La FIV és el principal tractament per a la

infertilitat quan els altres mètodes de

reproducció assistida no han tingut èxit. El

procés implica el control hormonal del procés

ovulatori, l'extracció dels oòcits de l'ovari

matern, i la seva fecundació pels

espermatozoides en un medi líquid extern.

L'oòcit fecundat (zigot) es transfereix a l'úter

del pacient amb la intenció d'iniciar un

embaràs.

Aquest treball ha estat realitzat per les alumnes:

Cristina Cremades

Alba Pérez

Marta de Sousa

Mireia Goñalons

Vicky Laguía