1

2

Título de la obra: Desiertos, Biotecnología Moderna y Remediación de Suelos

Autor: Angel Rumualdo Cepeda Dovala

Editor: Angel Rumualdo Cepeda Dovala (ARCD)

Clave de Registro Federal de Contribuyentes (RFC), Persona Física: CEDA-560207-QZ5

Primera edición: septiembre de 2013

Libro 8 en Tópicos Culturales ΑΩ ARCD Editor

D.R. © 2013 Derechos Reservados conforme a la Ley en la SEP-INDAUTOR, Ciudad de México

Angel Rumualdo Cepeda Dovala

Dirección electrónica: http://topicosculturales.blogspot.mx/

Correo electrónico: acdovala@gmail.com

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA AGRARIA ANTONIO NARRO

Dr. Angel Rumualdo Cepeda Dovala

Profesor e Investigador del Departamento Ciencias del Suelo

© Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN)

Calzada Antonio Narro 1923

Buenavista, Saltillo, Coahuila de Zaragoza,

C.P. 25315, México

ISBN: 978-970-93441-4-1

Impreso y hecho en Saltillo Coahuila de Zaragoza, México.

Printed and made in Saltillo Coahuila de Zaragoza, Mexico.

Libro gratuito/Free book. En observancia al Artículo 24, fracción 1 de la Declaración Universal de Bioética y

Derechos Humanos de la UNESCO el cual indica: “Los Estados deberán fomentar la difusión de información

científica a nivel internacional y estimular la libre circulación y el aprovechamiento compartido de los

conocimientos científicos y tecnológicos”

La circulación de la presente obra en su versión electrónica PDF o Libro Hojeable para internet, es

completamente gratuita para fines académicos, y se prohíbe la reproducción del libro en cualquier forma

(electrónica o papel), con fines de lucro sin la previa autorización de su autor.

Formas de citar el Libro:

Cepeda Dovala, Angel Rumualdo. (Ed.). (2013). Desiertos, Biotecnología Moderna y

Remediación de Suelos. (Libro 8; 1ª ed.). Tópicos Culturales ΑΩ ARCD Editor. Saltillo

Coahuila de Zaragoza, México. ISBN 978-970-93441-4-1

Cepeda Dovala, Angel Rumualdo. 2013. Desiertos, Biotecnología Moderna y Remediación

de Suelos. Tópicos Culturales ΑΩ ARCD Editor. Libro 8; 1ª edición. Saltillo Coahuila de

Zaragoza, México. ISBN 978-970-93441-4-1

3

Agradecimientos y Dedicatoria

In Memoriam de mis Padres

†Don José Cepeda Böhme

†Doña Godeleva E. Dovala Pacheco

…y de mis hermanos: †Joel, †Yolanda, y †José Humberto…

…que pasaron a mejor vida y que descansen en Paz.

A mis familiares, amistades, y a los lectores de Tópicos Culturales,

espero que la presente obra sea de su agrado, y que

¡Dios los colme de bendiciones!

Paz y Bien

ARCD

4

5

ÍNDICE

Agradecimientos y Dedicatoria

Prólogo

Capítulo 1

ARTÍCULO CIENTÍFICO “IN EXTENSO”

Desiertos, Biotecnología y Remediación de Suelos con

Agricultura Orgánica

Angel Rumualdo Cepeda Dovala y Juan Manuel Cepeda Dovala

Capítulo 2

ENSAYO

Biotecnología Moderna a más de 50 años del Modelo del

ADN de Watson y Crick

Angel R. Cepeda Dovala, Juan Manuel Cepeda Dovala,

José Luis Cepeda Dovala, Ignacio Garnica Dovala,

José Angel Cepeda Ballesteros, Sonia Margarita Cepeda Ballesteros

Bibliografía

Capítulo 1

Capítulo 2

Complementaria

3

7

9

33

27

44

46

6

7

Prólogo

El objetivo de la presente Selección de Lecturas es

fortalecer el conocimiento sobre Desiertos,

Biotecnología Moderna y Remediación de Suelos con

Agricultura Orgánica, de los educandos que cursan

materias de Metodología de la Investigación, Desarrollo

de la Investigación y Seminario de Investigación, del

Programa Docente de Ingeniero Agrícola Ambiental, en

donde el alumno se enseñara a presentar Escritos

Científicos en la modalidad de Artículo Científico “IN

EXTENSO”, o bien, en la modalidad de Ensayo.

La obra cuenta con dos capítulos, el primero de ellos,

contempla el Artículo Científico “In Extenso”,

denominado: Desiertos, Biotecnología y Remediación

de Suelos con Agricultura Orgánica; y el segundo

capítulo es el Ensayo Científico, y versa sobre la

Biotecnología Moderna a más de 50 años del Modelo

del ADN de Watson y Crick.

8

Los escritos científicos ya han sido publicado por la

Revista de Tópicos Culturales, y aparecen como los

escritos, 4 y 5 respectivamente, y se hicieron las ajustes

pertinentes para esta obra, y participaron de coautores

de los escritos: Juan Manuel Cepeda Dovala, José Luis

Cepeda Dovala, Ignacio Garnica Dovala, José Angel

Cepeda Ballesteros, y Sonia Margarita Cepeda

Ballesteros, a los cuales el autor de la presente

Selección de Lecturas da su más sincero agradecimiento

y reconocimiento por su apoyo.

ARCD

9

Capítulo 1

ARTÍCULO CIENTÍFICO “IN EXTENSO”

Desiertos, Biotecnología y Remediación de

Suelos con Agricultura Orgánica

Angel Rumualdo Cepeda Dovala y Juan Manuel Cepeda Dovala

*Autores, Profesores e Investigadores del Departamento Ciencias del Suelo de la Universidad Autónoma

Agraria Antonio Narro (UAAAN). Responsables del Proyecto de Investigación Multidisciplinario (2006-2007)

con clave 02 03 0303 2359: Estudio de Interacción Genético Nutricional. La Desertificación en el Estado de

Coahuila. Sistemas de Producción Agrícola en Zonas Áridas y Semiáridas.

Saltillo, Coahuila de Zaragoza, México.

Deserts, Biotechnology and Soil Remediation

with Organic Agriculture

Resumen. En los desiertos la Biotecnología moderna es

de crucial importancia para las Ciencias Agronómicas y

otros campos del saber, dado que incide además en la

salud, alimentación, producción agropecuaria,

industrial, en el suelo y el ambiente; en donde los

descubrimientos del ADN (Ácido Desoxirribonucleico),

hace cincuenta años, representan las firmes bases de

esta multidisciplina. El propósito del estudio es:

10

contribuir en el conocimiento actualizado, sobre la

remediación de Suelos y el Medio Ambiente en distintos

sistemas agronómicos. Se evaluó el uso del agua y el

líquido de lombricomposta en relación a la germinación

de maíz (Zea mays), considerando estadísticos

descriptivos: media ( ), moda (Mo), mediana (Me),

varianza (s2), desviación estándar (s), coeficiente de

variación (CV), coeficiente de asimetría (CA) y curtosis

(K); y se empleó el diseño completamente al azar, con

dos tratamientos y cinco repeticiones por tratamiento.

Se encontró una respuesta significativa (P<0.05) para la

variable número de semillas germinadas de maíz (CV =

5.6%), en donde el mejor tratamiento fue el T2 (Tukey α

= 0.05), con una = 29 semillas germinadas que

representan un 96.7% de germinación; dicho

tratamiento (T2) fue el que contenía el fertilizante

líquido de lombricomposta, producido por la lombriz de

tierra (Eisenia foetida) en estiércol de bovino y ovino,

fertilizante orgánico que es un factor muy importante

para la agricultura orgánica sustentable en los ambientes

desérticos de las zonas áridas y semiáridas.

11

Palabras clave: ADN, Agricultura Orgánica

Sustentable, Biotecnología, Biorremediación, Desiertos,

Fertilizante orgánico, Germinación, Remediación de

Suelos, Lombricomposta, Lombriz de tierra (Eisenia

foetida), Maíz (Zea mays).

Abstract. In the deserts modern biotechnology is

crucial for Agricultural Sciences and other fields of

knowledge, since it also affects the health, nutrition,

agricultural production, industrial, in the soil and

atmosphere; where the discovery of DNA (Acid

Deoxyribonucleic) Fifty years ago, represent the firm

foundations of this multidisciplinary. The purpose of the

study is to contribute to the updated knowledge on

Remediation of Soil and Environment in different

agricultural systems. We evaluated the use of water and

fluid worm composting bin in relation to the

germination of corn (Zea mays), considering statistical

descriptive media ( ), mode (Mo), medium (Me),

variance (s2), standard deviation (s), coefficient of

variation (CV), asymmetry coefficient (AC) and

kurtosis (K); and the job completely randomized design

12

with two treatments and five replicates per treatment.

There was a significant response (P<0.05) for the

variable number of seeds germinated corn (CV = 5.6%),

where the best treatment was the T2 (Tukey α = 0.05),

with a = 29 Sprouts representing an 96.7%

germination; such treatment (T2) was the one that

contained the liquid fertilizer worm composting bin

produced by the earth worm (Eisenia foetida) in cattle

and sheep manure, organic fertilizer which is a very

important factor for sustainable organic agriculture in

the desert environments of the Arid and Semi-arid

Zones.

Key words: Bioremediation, DNA, Sustainable Organic

Agriculture, Biotechnology, Deserts, Organic Fertilizer,

Germination, Soil Remediation, Earth worm (Eisenia

foetida), Maize (Zea mays), Worm composting bin.

Introducción

Definición del problema y ubicación dentro de la

problemática general. La Biotecnología moderna es

13

muy importante en los distintos sistemas agronómicos

en cuanto a su aplicación en suelos y medio ambiente

(Cepeda y Cepeda, 2004; y Cepeda et al., 2006). La

Biorremediación de Suelos implica el empleo de

microorganismos para eliminar o atenuar la

contaminación que se genera en el mismo. Los primeros

estudios en Bioremediación de suelos en la UAAAN,

fueron realizados por el Departamento de Ciencias del

Suelo, iniciaron en 1995 con el convenio UAAAN-

COMIMSA, obteniéndose resultados notablemente

alentadores en Bioremediación de suelos contaminados

con hidrocarburos en plantas de gramíneas forrajeras

Rye grass (Lolium perenne), Buffel (Cenchrus ciliaris

L.) durante 1996 y 1997, al comparase métodos de

Bioremediación de suelos con hidrocarburos de PEMEX

modificado por COMIMSA-UAAAN en el

comportamiento productivo del Rye grass. (Cepeda D.,

J. M., 1995, 1997, 2003, 2004; y COMIMSA, 1998);

también se dan muchos logros para nuestra institución,

sobresale un trabajo a nivel maestría en suelos

contaminados con hidrocarburo (Castellanos, 1999); y

en fertilización orgánica en plantas de cultivos

14

hortícolas de lechuga (Lactuca sativa) (Pérez, 2006), y

tomate (Lycopersicum esculentum) (Ramos 2006).

Considerando lo anterior, los objetivos fueron: 1.

Generar conocimientos en respuesta a las demandas

socioeconómicas específicas mediante la biotecnología

para la remediación de suelos y del medio ambiente,

aplicando líquido de lombricomposta para germinar

semillas de maíz. 2. Buscar nuevos procesos y mejorar

los existentes mediante la aplicación de fertilización

orgánica en semillas de maíz para producir forraje verde

hidropónico para consumo animal; y, la hipótesis, Ho:

No existen diferencias significativas en el

comportamiento productivo de plantas de maíz al

utilizar la fertilización orgánica del líquido de

lombricomposta.

Materiales y Métodos

El material vegetativo experimental consistió en

semillas de maíz, las cuales fueron colectadas en el

Rancho “El Refugio”, del Municipio de Saltillo,

Coahuila, México, localizado a ocho kilómetros, dentro

15

del área influencia inmediata de la Universidad

Autónoma Agraria Antonio Narro. A las semillas de

maíz, se les aplicó dos tratamientos: Agua (T1), y

Líquido de Lombricomposta (T2), a razón de cinco

repeticiones por tratamiento, con una unidad

experimental (UE) de 30 semillas por repetición. La

variable de estudio fue número de semillas germinadas.

Se obtuvieron los siguientes estadígrafos: Medidas de

Tendencias Central: media, moda, mediana; Medidas de

Variación: varianza, desviación estándar, coeficiente de

variación; además se obtuvo el coeficiente de asimetría

y la curtosis, para conocer la forma de la curva normal.

Se consideró el Modelo Probabilístico de la

Distribución Normal; los cálculos numéricos se

realizaron considerando distintos procedimientos:

calculadora solar, el programa estadístico de Microsoft

Office Excel (2003) para los estadígrafos descriptivos,

el programa de la UANL (Olivares, 1994), y el

programa de Statistics Analysis System (SAS, 2005),

16

para el diseño experimental, con el fin de abundar sobre

los conceptos de exactitud y precisión.

Se utilizó el Diseño Completamente al Azar:

Yij = μ + τi + εij

En donde: i = 1, 2 (tratamientos); j = 1, 2, 3, 4, 5

(repeticiones); UE = 30 (semillas de maíz)

Yij = Variable en estudio, o bien es, la j-ésima

observación del i-ésimo tratamiento

μ = Media poblacional

τi = Efecto del i-ésimo tratamiento

εij = Error experimental

εij~NI(0,σ2) = El error experimental se distribuye

normalmente independiente, con media poblacional

igual a cero y varianza σ2.

17

Al encontrarse diferencias significativas (P<0.05) para

la variable de estudio número de semillas germinadas,

en el análisis de varianza; se empleó el procedimiento

de Tukey con un nivel de significancia α = 0.05 de

probabilidad, para escoger la mejor media de los

tratamientos en estudio. La información metódica se

complementó con los siguientes autores: Cochran, W.

G. y G. M. Cox (2003), Ostle, B. (2003) Snedecor, G.

W. y G. W. Cochran (2000), Stell, R. G. D. y Torrie, J.

H. (2001).

Resultados y Discusión

En el Cuadro 1 se muestran el número de semillas que

germinaron en los dos tratamientos con sus cinco

repeticiones, así como los estadígrafos descriptivos de

las medidas de tendencia central y de variación, además

del coeficiente de asimetría y la curtosis (K); también,

se puede apreciar los valores observados de los dos

tratamientos con sus cinco repeticiones, y a

continuación los estadígrafos descriptivos. Aunque los

estadígrafos pueden interpretarse dentro de cada

18

tratamiento, es decir leerse por columna, se leerán

renglón por renglón, para ir comparando el

comportamiento de la variable de estudio número de

semillas al aplicarse agua únicamente (T1), y al

aplicarse el fertilizante orgánico de lombricomposta

(T2).

Medidas de Tendencia Central. Dado que la UE fue

de 30 semillas dentro de cada repetición por

tratamiento, se puede intuir desde la sumatoria (Σ) que

la germinación fue mejor en el T2 que en el T1, al

obtenerse el mejor promedio de semillas germinadas de

29, en relación con T1 que fue de 22.8. La moda en el

19

caso del T1 fue unimodal, con el valor de 21 semillas, el

cual ocurrió dos veces, en la R3 y en la R5; en tanto que,

en el T2 la moda que se observó y que puede ser

determinada hasta por una simple inspección de los

datos observados, es bimodal, es decir, hubo dos valores

que se repitieron dos veces el de 30 (R1 y R3) y 28 (R2 y

R5) con relación a la variable en estudio.

Medidas de Variación. La varianza fue mayor en el T1

= 3.2 con respecto al T2 = 1; por ende, la desviación

estándar es mayor en T1 que en T2; mientras que el CV

se encontró en un rango aceptable de 3.44% (T2) y

7.44% (T1).

Medidas de forma de la curva normal. Asimetría. El

comportamiento de la variable de estudio en el T1 tiene

una asimetría positiva en tanto que en T2 es

prácticamente simétrica con un valor igual a cero. La

curtosis fue negativa en ambos tratamientos lo que

indica que la forma de la curva es platocúrtica.

20

La mayoría de los trabajos de investigación reportan el

promedio aritmético de las medidas de tendencia

central, omitiéndose la moda y la mediana, que son

imprescindibles para que otros investigadores sepan si

se trata de una curva normal simétrica, cuando son

iguales el promedio, la moda y la mediana; o asimétrica,

cuando se tiene un resultado distinto en estos tres

estadígrafos; o bien, por ello es necesario al menos

reportar el coeficiente de asimetría, para conocer si el

sesgo estadístico es hacia la derecha o hacia la izquierda

en la curva normal, y considerando también, sí es que

asumimos que las variables de estudio están dentro del

modelo probabilístico de la distribución normal.

Como se puede apreciar en la determinación de los

estadígrafos se da un acercamiento muy real sobre el

comportamiento de las semillas de maíz, estas

determinaciones, ya se han aplicado años atrás en

variables de estudio de otros cultivos, como el de

Pimentel (2005), quien trabajo con genotipos de tomate

procedentes de Israel. Referente al aspecto metódico

ver: Cochran, W. G. y G. M. Cox (2003), Ostle, B.

21

(2003) Snedecor, G. W. y G. W. Cochran (2000), Stell,

R. G. D. y Torrie, J. H. (2001); y para los nutrimentos

para la germinación de plantas de maíz en hidroponía,

ver a Resh (2001), y en aspectos genéticos (Cepeda

2003 y 2005).

El porcentaje de germinación dentro de cada

tratamiento, puede calcularse fácilmente,

considerándose la sumatoria (Σ) del Cuadro 1, que

representan las semillas germinadas, en donde se obtuvo

un 76% (T1) y un 96.67% (T2), en tanto que, el

porcentaje total de germinación fue del 86.33%.

Es importante mencionar que la variable número de

semillas germinadas, por lo general tienen una

distribución probabilística continua como lo es la

Normal de Gauss; en tanto que las variables expresadas

en porcentaje (%), en una mayoría de ocasiones no

siguen la curva normal, y pueden pertenecer a otra

distribución, sea continua o discreta; por lo tanto, es

necesario hacer la transformación angular arco seno raíz

cuadrada de x porcentaje, por ejemplo, para que se

22

asemeje a la curva normal. Una vez transformados los

datos debe procederse a realizar el análisis de varianza

acorde con el diseño empleado, sino se realiza la

transformación es muy probable que se llegue a

conclusiones erróneas.

Ahora bien, en una visión de conjunto al emplear un

diseño completamente al azar, permitirá profundizar

más en el conocimiento del comportamiento de la

variable de estudio. El Cuadro 2, muestra el análisis de

varianza del diseño completamente al azar para probar

las hipótesis: H0: T1 = T2 -vs- H1: Al menos un

tratamiento es diferente.

23

Regla de Decisión: Dado que F calculada es mayor que

F tabulada se rechaza la hipótesis nula y se acepta la

hipótesis alternante de que al menos un tratamiento es

diferente; y al realizar la prueba de Tukey se encontró

que el mejor comportamiento de semillas germinadas

fue al que se le aplicó el líquido de la lombricomposta

(T2). (Stell, R. G. D. y Torrie, J. H., 2001).

Conclusiones

1. La aplicación de lombricomposta en la germinación

de semillas de maíz obtuvo el mejor comportamiento

(96.67%) en el T2 (P<0.05), y representa una alternativa

de agricultura orgánica sustentable, en donde los

habitantes de las zonas áridas y semiáridas pueden

beneficiarse con el empleo de este fertilizante orgánico

líquido para le remediación de suelos, con el enfoque de

la multidisciplina moderna de la biotecnología.

2. El uso del fertilizante líquido de lombricomposta

puede ser muy útil en la germinación de semillas de

plantas del desierto, por mencionar, de las familias de

24

las Mimosas: las del genero Acacia (Huizache) o del

género Prosopis (Mezquite), y de otros géneros y

especies, palma china (Yuca filifera), nopal (Opuntia

spp.), maguey (Agave sp.), y Pino piñonero (Pinus

cembroides).

3. El análisis descriptivo a través de las Medidas de

Tendencia Central (media, moda, y mediana), las

Medidas de Variabilidad (varianza, desviación estándar

y coeficiente de variación), las Medidas de Forma

(coeficiente de asimetría y curtosis), permiten un

excelente acercamiento preliminar en las variables de

estudio en la investigación agrícola sustentable.

4. Acorde con los estadígrafos descriptivos, dentro de

tratamientos, el T2, se perfilo como el mejor tratamiento

al obtener el mejor número de semillas germinadas con

un promedio de 29, se obtuvo la menor varianza y el

menor coeficiente de variación con un 3. 44%, en tanto

que el T1 fue menor en número de semillas germinadas

que obtuvo en promedio 22.8, una mayor varianza, y un

CV = 7.44%

25

5. El coeficiente de asimetría la curva normal fue

asimétrica positiva en el T1, en tanto que en T2 es

prácticamente simétrica con un valor igual a cero. La

curtosis fue negativa en ambos tratamientos lo que

indica que la forma de la curva es platocúrtica.

6. Al realizar el análisis de varianza del diseño

completamente al azar se encontró que la F calculada es

mayor que F tabulada, por lo tanto se rechaza la

hipótesis nula y se acepta la hipótesis alterna de que al

menos un tratamiento es diferente en cuanto a la

variable de estudio número de semillas (P<0.05), al

aplicarse agua (T1) y el líquido de lombricomposta (T2),

que resultó ser el mejor (Tukey), un CV = 5.6%.

7. En los lugares donde no hay acceso al Internet, la

calculadora solar es una buena alternativa de cálculo de

estadígrafos, pudiéndose corroborar después con el

programa Excel, que es más rápido, aunque con la

misma exactitud.

26

8. El procedimiento de análisis estadístico a través de

SAS es más preciso, que los otros procedimientos

empleados, en los estudios realizados.

9. El procedimiento de Diferencia Significativa Honesta

(DSH), mejor conocida como prueba o método de

Tukey, es de mejor precisión, dado que declara

estadísticamente nulas ciertas diferencias entre medias

de tratamiento que otros procedimientos las consideran

significativas, por ejemplo DMS o Duncan.

10. Es deseable que las futuras investigaciones sobre

fertilización orgánica en los desiertos, tanto en zonas

áridas y semiáridas como en el trópico húmedo o seco,

se empleó el procedimiento de Scheffé, que es más

riguroso que el de Tukey, para las comparación de

medias de tratamiento, mejorando la precisión de la

investigación agrícola y ambiental.

Agradecimientos. Se agradece a los Señores Lombricultores José Angel

Cepeda Ballesteros y Omar Osmin Garza Morales del Rancho el Refugio; y la

M. A. Sonia Margarita Cepeda Ballesteros de la Empresa Atención Técnica

Industrial, ATI, S. A. de C. V. Saltillo, Coahuila, México.

27

Bibliografía Capítulo 1

Castellanos Díaz, H. C. 1999. Uso y Biorremediación

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33

Capítulo 2

ENSAYO

Biotecnología Moderna a más de 50 años del

Modelo del ADN de Watson y Crick

Angel R. Cepeda Dovala 1, 4

Juan Manuel Cepeda Dovala 1, 4

José Luis Cepeda Dovala 2, 4

Ignacio Garnica Dovala 3, 4

José Angel Cepeda Ballesteros 4

Sonia Margarita Cepeda Ballesteros 4

1 Profesores e investigadores de la Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN).

2 Profesor investigador de la

Universidad Autónoma Metropolitana, Unidad Xochimilco (UAM-X). 3 Profesor e Investigador del Instituto Politécnico Nacional (IPN).

4 Integrantes del Comité Editorial de Tópicos Culturales.

Resumen. La Biotecnología es de vital importancia en

distintos campos del saber cómo las Ciencia del Suelo, y

ayuda a solucionar problemas apremiantes de: salud,

alimentación, producción agropecuaria, industrial, del

Suelo y de las condiciones Ambientales, por mencionar

algunos, en donde los descubrimientos del ADN (Ácido

Desoxirribonucleico), hace cincuenta años, representan

las firmes bases de esta multidisciplina moderna.

Palabras clave: ADN, Biotecnología, Ciencias del

Suelo.

34

Abstract. Biotechnology is of vital importance in

different fields of knowledge how Soil Science, and

help solve pressing problems: health, nutrition,

agricultural production, industrial, Soil and

Environmental conditions, to name a few, where the

discoveries DNA (Deoxyribonucleic Acid), fifty years

ago, represent the strong foundation of the modern

multidisciplinary.

Key word: Biotechnology, DNA, Soil Science.

1. Importancia de la Biotecnología moderna en

distintos campos del saber.

La Biotecnología moderna por su enfoque

multidisciplinario es indispensable su conocimiento en

distintos campos del saber dado que tiene una gran

relevancia e importancia estratégica en distintos sectores

de nuestro país, que ayuda a solucionar problemas

apremiantes de: salud, alimentación, producción

agropecuaria, industrial, del suelo y de las condiciones

ambientales, por mencionar algunos, en donde los

descubrimientos del modelo del ADN (Ácido

35

Desoxirribonucleico), hace cincuenta y cinco años por

Watson y Crick (1953), representan las firmes bases de

esta multidisciplina científico tecnológica moderna.

2. Antecedentes de la Biotecnología moderna.

Vivimos un siglo con extraordinarios cambios en el

planeta tierra, uno de ellos es la aparición de la

Biotecnología moderna, la cual tiene como antecedente

el trabajo científico durante las década de los 50’s, 60’s

y 70’s, del siglo pasado, son los momentos importantes,

en donde podemos indicar una serie de acontecimientos

científicos y tecnológicos, que cambiaran la orientación

en el estudio científico de las Ciencias Agrícolas, en

particular las Ciencias del Suelo, y las Ciencias

Ambientales.

3. ¿Pero cuáles son los hechos históricos interesantes

de estas tres décadas mencionadas?

Un esfuerzo de síntesis es el siguiente: surge la

Biotecnología moderna, durante la década de los 50’s,

cuando tiene la aparición de la Ciencia Biología

36

Molecular, se descubre el modelo estructural del

material genético ADN (Ácido desoxirribonucleico),

conocido como la Doble Hélice, así como los

mecanismos de la: multiplicación, replicación, y

transcripción del ADN, el cual sintetiza al ARN, hasta

llegar a formar las proteínas, y al cual conocemos como

Dogma Central de la Genética. Durante la década de los

60’s, se consolida la comprensión de los fenómenos

genéticos moleculares, y se ponen las bases

arquitectónicas para que en la década de los 70’s,

aparezca la nueva Ciencia denominada: Ingeniería

Genética, con la Tecnología del ADN recombinante; y

la síntesis científica y tecnológica de estas tres décadas,

son el fundamento de la Biotecnología Moderna. (Cf.

Bolívar, 2002 y Cepeda 2003, 2005)

4. ¿Qué aspectos sobresalientes ocurren en las

décadas de los 80´s, 90´s y hasta la actualidad?

Considerando la Cronología de las Ciencias Genéticas y

otros campos del saber, de Cepeda (2005) y algunos

37

aspectos sobre la Revolución Geonómica de Gascón et

al (2003 y 2004), ocurre lo siguiente:

1984 Reunión histórica, antecedente del Proyecto

Internacional del genoma humano. Se reúnen científicos

expertos en la molécula de la vida: ADN, para analizar

las consecuencias de las mutaciones del ser humano

provocadas por las bombas atómicas que estallaron

durante la guerra, en Hiroshima y Nagasaki. La reunión

es en la ciudad de Alta, UTA, Estados Unidos; dicha

reunión fue convocada por el Department of Energy, del

mencionado país.

1988 J. D. Watson es nombrado Director del Proyecto

del Genoma Humano, cuya meta inicial fue la de

cartografiar y secuenciar el genoma de nuestra especie.

1989 El inicio del Proyecto del Genoma Humano,

momento de cambio histórico muy importante, se logra

con la participación de científicos de distintos países:

Alemania, China, Estados Unidos, Francia, Inglaterra y

Japón, entre otros.

38

1990 Se inicia la Revolución Genómica.

1990 Aceptación oficial y arranque del Proyecto del

Genoma Humano, implícito en el plan quinquenal

conjunto del Department of Energy y del National

Institute of Health, de los Estados Unidos.

1990 Se descubre el gen SRY, conocido así por las

siglas del inglés: “Región del Cromosoma Y”. También

en este año se obtiene el primer éxito en terapia génica

sustitutiva.

1994 En California (USA), comercializa el primer

vegetal modificado genéticamente: un tomate; y

Holanda autoriza la reproducción del primer toro

transgénico.

1995 Se realiza la secuenciación completa de genomas

de bacterias

1997 Ian Wilmut, Schnieke, A. E., Mcwhir, J., Kind, A.

J. & Campbell K. H. S., publican en Nature la clonación

la oveja Dolly, primer mamífero clonado.

39

1997 La UNESCO aprueba en París la prohibición de la

clonación humana, a través de un documento

denominado: “Declaración común sobre el genoma

humano y los derechos de los humanos”

1997 Expertos de distintos países: Brasil, China, Corea,

Estados Unidos de América (USA), Francia, India,

Japón, Taiwán y Reino Unido, inician la decodificación

del ADN del arroz a través del Proyecto de

Secuenciación del Genoma del Arroz (IRGSP), con el

apoyo de dos empresas: Monsanto, y Novartis-

Syngenta, las cuales emplean la tecnología de la

empresa Celera Genomics.

1998 F. Collins et al., presentan las Metas del Proyecto

del Genoma Humano en EUA:

1998 La compañía Pharming, de Holanda, anuncia el

nacimiento de dos terneras: Holly y Belle, las cuales

fueron producidas a partir de un embrión de una vaca; el

objetivo del experimento fue producir animales que

proporcionen leche con un alto contenido de

40

lactoferrina; dicha proteína humana es muy utilizada en

el tratamiento de enfermedades infecciosas; sin

embargo, el gobierno de Holanda se indigna, y se

convierte en el primer país en prohibir la clonación de

animales.

1998 Se completa la secuencia del nematodo C. elegans.

1999 Se completa la secuencia del primer cromosoma

humano, el cromosoma 22.

2000 Secuencia completa del cromosoma humano 21.

2003 Se completa el genoma humano a 50 años del

descubrimiento del modelo del ADN de Watson y

Crick.

2007 Se conoce el genoma de más de 300 especies.

5. ¿Y que busca la Biotecnología Moderna?

En su lado positivo considerando la Ciencia Bioética,

busca en forma racional, sistemática e inteligente y

41

considerando los valores humanos, el hacer una

aplicación respetuosa en un mundo altamente

contaminado que repercute en el bienestar humano y del

mundo en que vivimos, para aplicar los conocimientos

tecnológicos, de una forma eficaz y eficiente para

solucionar problemas apremiantes de: Salud,

Alimentación; Silvoagropecuarios, Industrial, del Suelo

y de las condiciones Ambientales, por mencionar

algunos.

6. ¿Por qué es importante la Biotecnología moderna

en las Ciencias del Suelo?

Porque debe ser la estrategia primordial que propicie el

uso racional de los recursos naturales, para la

preservación, conservación y recuperación de todos los

ecosistemas del planeta tierra, y que repercuta en

beneficio de la Persona Humana y en el Bien Común,

ejemplo de ello es la Bioremediación de suelos

contaminados por hidrocarburos.

42

7. Biotecnología moderna: estrategia sustentable.

Ejemplo de esta estrategia sustentable de la

Biotecnología es, que sirve como instrumento propio de

la naturaleza, promueve el sustento productivo,

mediante la prevención y control de la biorremediación

del suelo, agua y aire contaminados, y no únicamente

este aspecto sino que se ha convertido el problema de la

contaminación que es motivo de negociaciones, tratados

y planes internacionales, como el combate a la

desertificación. La contaminación ambiental generada

principalmente por la industria, y sus consecuencias

para la salud y la alimentación exigen las acciones de

esta estrategia sustentable, para mejorar los ámbitos de

biodiversidad, suelo, agua y aire, es obvio que las

Ciencias del Suelo hacen énfasis en estos aspectos, pero

también, participan muchas ciencias y tecnologías, pues

la disciplina Biotecnología moderna, tiene un carácter

multidisciplinario, al intervenir la Física, Química y

Biología del Suelo, por mencionar algunas disciplinas

que interactúan en los sistemas productivos agrícolas.

43

8. Conclusiones.

1. La Biotecnología es de vital importancia en el mundo

científico, y aplicable a la realidad en distintos campos

del saber Humano, y en forma particular, representa uno

de los pilares para las Ciencias Agropecuarias, las

Ciencias del Suelo, Agrícolas y Ambientales, para

beneficio de la Persona Humana y el Bien Común.

2. Hondea la bandera de la Revolución Genómica y

comienza a consolidarse los Comités de Bioética.

3. Es necesario actualizar los diagnósticos sobre los

desiertos en el mundo, particularmente en México,

considerando las nuevas tecnologías para la

Biorremediación de Suelos contaminados por la

industria minera, petroquímica y por empresas que

generan residuos peligrosos nocivos para el medio

ambiente y la salud humana para mejorar la calidad de

los alimentos y la vida.

Agradecimientos. Los autores del presente escrito científico, agradecen a las

instituciones donde actualmente laboran.

44

Bibliografía Capítulo 2

Bolívar Z. F. 2002. Biotecnología moderna para el

desarrollo de México en el siglo XXI: Retos y

oportunidades. Consejo Nacional de Ciencia y

Tecnología. Fondo de Cultura Económica. México D. F.

Cepeda Dovala, Ángel R. 2003. Principios de la Ciencia

Genética. Tópicos Culturales AΩ. ARCD Editor. Libro 1; 1ª

edición. México, D. F. ISBN: 970-93441-0-2

Cepeda Dovala, Ángel R. 2004. De Mendel a Watson y

Crick, 50 años después. Tópicos Culturales AΩ. ARCD

Editor. Libro 3; 1ª edición. México, D. F. ISBN: 970-9341-1-0

Gascón Muro, P.; J. L. Cepeda Dovala; I. Garnica

Dovala; A. López M.; A. Azanvurian; Ma. T. Tusie;

A. Padilla; M. Muñoz de A.; P. Ehrlich. 2003. La

Revolución Genómica. Dialogo entre Disciplinas.

Universidad Autónoma Metropolitana. Unidad

Xochimilco. México D. F.

Gascón Muro, Patricia; López, M.; Cervantes, A.;

Alonso, M. A.; Lisker, R.; Cepeda Dovala, J. L.;

45

Ehrlich, P.; Silvestre, M.; Padilla, A.; Anguiano, H.

2004. La Revolución Genómica. 2. Orígenes y

perspectivas. Universidad Autónoma Metropolitana.

Unidad Xochimilco. Asociación Mexicana de Genética

Humana. A. C.

Watson, J. B. and F. H. C. Crick. 1953. Molecular

Structure of Nucleic Acids: A Structure for Deoxyribose

Nucleic Acid. Nature, 171:737-738.

Watson, J. B. and F. H. C. Crick. 1953. Genetical

implication of the structure of deoxyribose nucleic acid.

Nature, 171:964-967.

46

Bibliografía complementaria

Cepeda Dovala, Angel Rumualdo. 2013. Aspectos Metódicos.

Tópicos Culturales ΑΩ ARCD Editor. Libro 7; 1ª edición. Saltillo

Coahuila de Zaragoza, México. ISBN: 978-970-93441-3-4

Cepeda Dovala, Angel Rumualdo. 2013. EPN: Medio Ambiente y

Estrategia Nacional de Cambio Climático http://topicosculturales.blogspot.mx/2013/06/epn-medio-ambiente-y-

estrategia.html

Cepeda Dovala, Angel Rumualdo. 2011. Perspectiva sobre Medio

Ambiente: Incendios Forestales, Desiertos y Cambio Climático.

http://topicosculturales.blogspot.mx/2011/07/perspectiva-sobre-medio-ambiente.html

Comisión Nacional de Zonas Áridas (CONAZA). 1993. Plan de acción para Combatir la Desertificación en México. Saltillo, México.

Congreso de la Unión. 2001. Ley de Desarrollo Rural Sustentable. Edición de las Comisiones de Agricultura y de Desarrollo Rural.

México.

Garza Gutiérrez, R., y Medina Torres, J. G. 2010. La

Sustentabilidad en las Instituciones de Educación Superior: Una

Visión Holística. 1a edición. LA&GO Ediciones. Monterey, N.L., México.

47

La obra Desiertos, Biotecnología Moderna y Remediación de Suelos, 1a edición, se terminó

de imprimir en septiembre de 2013 en Saltillo Coahuila de Zaragoza, México.

Tiraje 100 ejemplares. Diseño de Portada:

José Angel Cepeda Ballesteros y Sonia Margarita Cepeda Ballesteros. La circulación del libro

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