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## USO DE LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA PARA INCREMENTAR LA PRODUCTIVIDAD DE LA AGRICULTURA

- Pedro León, Ph. D.
- Director CENAT
- CIBCM, UCR

## La Ciencia en el Siglo XX

- Durante la segunda mitad del Siglo XX se inicia una explosión de conocimientos biológicos basados en el paradigma iniciado por Watson y Crick en 1953
- Para mitad de los años 70s, ahora con conocimientos más profundos de biología molecular (replicación, transcripción y traducción) se desarrolla la biotecnología moderna
- Se inventa la manipulación de secuencias de ADN y ARN, se automatiza la secuenciación de genes, de virus de  genomas completos. Para finales de Siglo se han secuenciado muchos genomas, incluyendo el humano...
- Se desarrollan los métodos para clonar por transferencia de núcleos en mamíferos así como la introducción de secuencias a núcleos para producir OGM.
- Algunos cultivos genéticamente modificados logran auge por presentar ventajas agronómicas (Sorgo BT, Maíz BT)

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## Sobre los OGMs: (organismos  genéticamente modificados)

- Desde el inicio, las bacterias recombinantes de Boyer y Cohen son OGM
- Los ratones transgénicos han sido de gran utilidad para estudiar y tratar enfermedades humanas...
- Los cultivos transgénicos contienen secuencias foráneas que les confieren resistencia a virus, a insectos, a insecticidas y suelen ser ecoamigables
- Los OGMs deben de tratarse con especial cuidado, siguiendo principios precautorios y leyes vigentes como el Protocolo de Cartagena que aplica el MAG (Punto focal: Ing. Alexis May) para la introducción de cultivos transgénicos

## La biotecnología agrícola en    Costa Rica...

- La biotecnología se inicia en Centros de investigación de la UCR en los 70s con el diagnóstico de enfermedades virales usando anticuerpos; micro-propagación de cultivos...
- En los 80s se introducen los métodos de detección usando trazadores radioactivos y sondas clonales marcadas
- En los 90s se introducen los métodos de diagnóstico de patógenos por PCR, así como los primeros estudios genómicos en cultivos y árboles tropicales
- También se inicia la transformación de arroz transgénico resistente a un virus local, en el laboratorio de la Dra. Ana Espinoza en el CIBCM

## Entorno de la biocencias              en Costa Rica 

- Colaboraciones en agrociencias hace más de 50 años a través del IICA (Instituto de Turrialbe), eventualmente el CATIE
- Varios consorcios internacionales se han establecido incluyendo la OET, el CCT, el INCAE, la U-EARTH
- El la última década se ha incorporado un nuevo actor importante, la Fundación CR-USA
- Recientemente el CONARE ha establecido un Centro de alta tecnología, que prioriza la biotecnología industrial, así como un Instituto de Tecnología Agrícola (INTA) interesados en desechos agroindustriales

## Situación de la biociencias en Costa Rica hoy...

- Areas de investigación:
- Principalmente en Bio-agro y biosalud (70%)

- El 92% de las publicaciones científicas son hechas por los universidades públicas

## Apoyo a las biociencias por el estado costarricense

- MICIT es el brazo político a través de su Ministro y el CONICIT el brazo ejecutivo
- Préstamo BID1 a través del Consejo de Rectores (CONARE) para las cuatro universidades públicas. Se construyó infraestructura de laboratorios para centros de investigación vigentes (i. e. CIBCM, CIMAR, CIPRONA)
- Se está negociando un segundo préstamo BID para impulsar biotecnología, informática y nuevos materiales incluyendo las nanotecnologías...

## Biotecnología Industrial...

- La estrategia es usar procesos biotecnológicos para transformar toneladas de desechos agroindustriales de cultivos como el café, el banano, la caña de azucar y la piña...
- Existen bacterias y otros                microorganismos capaces de                   transformar la materia orgánica,                          aún moléculas indigeribles como                           la celulosa para producir
-    monómeros útiles

## Opciones que Costa Rica ofrece para inversión en Biotec

- Estabilidad política, apertura a inversión extranjera
- Alta biodiversidad de organismos de uso potencial en biofarmacología, biomedicina y restauración ambental...
- Alto volumen de biomasa disponible para transformaciones biotecnológicas como combustible (biodiesel), fibra, enzimas digestivas, polimerasas, monómeros
- Apoyo explícito del gobierno al haber definido la biotecnología de alta prioridad para un segundo préstamo BID para CyT
- Existencia de laboratorios en diversos campos de la biotecnología (incluyendo microscopía electrónica) ya establecidos

## Nuevos productos comerciales a partir de recursos naturales autóctonos: algunas opciones

- Nuevos compuestos orgánicos con actividad de nematicidas, insecticidas y viricidas
- Apertura de mercados para frutas y vegetales regulando maduración
- Agregando valor al elaborar los productos y no vender materia prima cruda
- Desarrollo industrial del manejo de subproductos para producir otras sustancias valiosas
- Promoviendo pymes ambientales y tecnológicas que sean sostenibles

## Problemas locales y regionales

- Poca inversión de riesgo (venture capital) aunque el BiD2 contempla fondos para pymes científicas y ambientales
- Aumento en regulaciones de acceso a la biodiversidad, para investigaciones básicas y aplicadas
- Poca capacidad local para satisfacer grandes mercados
- No se ha hecho una inversión importante en la biotecnología industrial, razón por la cual el CONARE priorizó este sector

## Aplicaciones exitosas de la biotecnología en Costa Rica

- En agricultura la micropropagación de cultivos ha tenido mucho éxito con pequeñas y grandes empresas
- En ciencias forenses las pruebas de identidad con ADN rutinariamente las efectúa el Poder Judicial y ha ocasionado cambios jurídicos como la Ley de Paternidad Responsable de año 1999

## Hacia donde vamos...

- Creciente demanda de productos orgánicos social- y ecológicamente amigables
- Fuertes controles de calidad para productos biotecnológicos
- Domesticación de nuevos vegetales y frutas y control de maduración
- Cultivos transgénicos para vacunación y tratamientos específicos

## Gracias....

- Sarapiquí, Costa Rica