BIOTECNOLOGÍA
¿Qué
es la biotecnología?
Es toda aplicación tecnológica
que utilice sistemas biológicos y organismos vivos o sus derivados para la creación o
modificación de productos o procesos para usos específicos (obtener productos
utilizables para el hombre).
Desde tiempos muy antiguos, las culturas del antiguo Egipto
y del Medio Oriente usaban levadura y bacterias para elaborar cerveza, vino,
pan, queso, yogur, tepache y otros
alimentos mediante procesos biotecnológicos.
Biotecnología
Moderna
Actualmente sus aplicaciones son
diversas en importantes áreas como:
*Medicina:
Atención de la salud- Tratamiento
de enfermedades.
*Bioquímica:
Farmacia
*Agronomía:
Desarrollo de cultivos y
alimentos mejorados.
*Ganadería y Veterinaria:
Criando selectivamente a perros,
ovejas, cabras y cerdos.
*Producción de energía
*Protección del ambiente
Principales
campos de aplicación
*Biotecnología
humana:
Se utiliza para detectar y tratar
enfermedades infecciosas o desordenes genéticos.
*Biotecnología animal:
Sus aplicaciones principales se
dirigieron a sistemas diagnósticos nuevas vacunas y drogas, fertilizaciones de
embriones in vitro, uso de hormonas
de crecimiento, etc.
*Biotecnología industrial:
Las tecnologías de ADN ofrecen
muchas posibilidades en el uso industrial de los microorganismos con
aplicaciones que van desde la producción de vacunas y medicinas (antibióticos),
hasta hormonas (de crecimiento, insulina), enzimas y producción de proteínas
especiales.
También como la fermentación, que gracias a ella la
biotecnología proporciona una alimentación rica en vitaminas, fácil de digerir
y sabrosa.
*Biotecnología
Vegetal:
Manipulación génica de las
plantas (ingeniería genética).
Por ejemplo: Una planta
modificada genéticamente, que contiene ADN externo, es un organismo
transgénico, como el tomate, que le
permite mantenerse durante más tiempo en los almacenes evitando que se
reblandezcan antes de ser transportados.
*Aplicaciones
para el cuidado del ambiente:
Eliminación de metales pesados
Eliminación de las mareas negras
Obtención de energía no
contaminante
Tratamiento de residuos urbanos e
industriales
Degradación de aceite
Tratamiento de la contaminación
producida por herbicidas e insecticidas
*Riesgos
para el ambiente y la producción
Uno de los riesgos para el medio
ambiente por los organismos genéticamente modificados es que se puede perder la
biodiversidad, ya que, a través de la polinización cruzada, el polen de los
cultivos modificados puede desarrollar resistencia genética. Afectando también
a organismos que no se debería de afectar, por ejemplo; algunas aves y
mariposas que consumen plantas con genes que expresan sustancias insecticidas.
*Biotecnología
de alimentos
Introducción de vitaminas y
proteínas adicionales en alimentos para mejorar la nutrición, así como para
reducir o aumentar toxinas naturales.
Técnicas
de ingeniería genética
La ingeniería genética es la biotecnología de la manipulación y
transferencia de ADN de un organismo a otro, que posibilita la creación de
nuevas especies, la corrección de defectos genéticos y la fabricación de muchos
compuestos.
Esta ingeniería suele realizarse
mediante diversos tipos de manipulación genética:
a) Extracción
de laboratorio de genes por medio de enzimas (recombinación genética).
b) Selección
artificial (genética) de especímenes con las mejores condiciones físico
químicas necesarias para volverlos a cruzar.
c) “Bombardeo”
de los genes o el ADN mediante sustancias radiactivas o procesos agresivos que
produzcan mutaciones en los genes.
d) Utilización
de enzimas de restricción.
Otros
usos de la ingeniería genética son:
*Aumento de la resistencia de los
cultivos a: plagas, insectos y malezas, plantas con ventajas terapéuticas, la
mejora de animales domésticos, la producción de compuestos farmacéuticos en la
leche de consumo humano, la elaboración de vacunas, y la alteración de las
características del ganado.
Reacción en cadena de la polimerasa (RCP)
Puede efectuarse como una técnica
de generación del ADN deseado, o como un método cuyo objetivo es obtener un
gran número de copias de un fragmento de ADN partiendo de una escasa cantidad
de muestra (copias de genes elegidos in
vitro).
*Conocer la secuencia de
nucleótidos de los extremos del fragmento que se quiere modifica.
*ADN polimerasa termoestable: Enzima aislada de la bacteria
termófila Thermus aquaticus (manantiales
o en respiraderos oceánicos calientes).
*Grandes cantidades de 4
desoxinucleotidos.
*Cationes precisos para la
actividad de la enzima.
*2 oligonucleótidos:
colaboradores complementarios a las 2 hebras con secuencias cortas de
nucleótidos (18-22 en sentido anti paralelo), que bajo condiciones de
temperatura adecuadas y moduladas por un aparato (termociclador), son reconocidos por la ADN polimerasa que
permite iniciar la reacción.
Aplicaciones
en medicina de la ingeniería genética:
-Diagnosticar infecciones como la
tuberculosis o el SIDA, estableciendo si el ADN de la bacteria o virus patógeno
esta presente en el paciente.
-Diagnostico de enfermedades
hereditarias presentes en el genoma, como: anemia, defectos afines a la
hemoglobina, fibrosis quística, hipotiroidismo, etc.
-Análisis forenses para la
identificación de cadáveres.
-Antropología molecular (análisis
de secuencias de ADN mitocondrial humano), para formar modelos de la evolución
humana.
-Detectar cáncer.
Tecnología
del ADN recombinante
Este ADN contiene genes o partes
de genes de diferentes organismos, en muchos casos de especies distintas. Se
pueden producir grandes cantidades de ADN recombinante en bacterias, virus o
levaduras para luego transferirlas a otras especies, plantas y animales a los
que se denomina transgénicos.
El ADN se recombina de manera
“natural” en una transformación bacteriana, en una infección viral y mediante
procesos de reproducción sexual; también en la naturaleza se da la
recombinación entre especies no afines, proceso conocido como transformación.
*Recompensas del ADN
recombinante:
Capacidad de diagnosticar
enfermedades hereditarias.
¿Qué es un alimento
transgénico?
Cualquier organismo cuyo material
genético ha sido modificado o alterado de manera artificial para mejorar una o
varias de sus características.
A nivel mundial existe una
polémica muy grande acerca de todo lo transgénico, ya que algunos países están
a favor y otros en contra dependiendo de su sistema.
En los alimentos transgénicos existen 2 generaciones:
1°: Organismos diseñados para
resistir los desvaríos del medio, producen sus propios insecticidas,
resistentes a los herbicidas y a los pesticidas.
2°: Organismos alterados
genéticamente para ser más nutritivos, adicionándoles genes para que produzcan
proteínas y vitaminas.
En los animales transgénicos el gen se inserta al azar en el genoma y solo
el 5% de los óvulos dan lugar a un animal transgénico vivo.
Tienen diferentes fines:
*Fines comerciales: Mayor
producción de ganado (mutación).
*Fines terapéuticos: Industria
farmacéutica con el desarrollo de la introducción de genes humanos en animales,
para producir proteínas humanas que pueden ayudar a tratar ciertas enfermedades.
Ejemplo: leche de cabra, vaca que
puede ser usada para tratar diabetes, enfisema pulmonar.
Pez tilapia puede producir
insulina humana para diabéticos.
Bibliografía
Acosta Avilés Mercedes,
Prieto Palmeros María de los Ángeles; Temas Selectos de Biología, Secretaria de
Educación de Veracruz, p.p. 44-51
