BIOTECNOLOGIA

 1. QUE ES BIOTECNOLOGÍA:

La Biotecnología se define como un área multidisciplinaria, que emplea la biología, química y procesos varios, con gran uso en agricultura, farmacia, ciencia de los alimentos, ciencias forestales y medicina. Probablemente el primero que usó este término fue el ingeniero húngaro Karl Ereky, en 1919.

Una definición de biotecnología aceptada internacionalmente es la siguiente:

La biotecnología se refiere a 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 (Convention on Biological Diversity, Article 2. Use of Terms, United Nations. 1992).

La biotecnología, comprende investigación de base y aplicada que integra distintos enfoques derivados de la tecnología y aplicación de las ciencias biológicas, tales como biología celular, molecular, bioinformática y microbiología marina aplicada. Se incluye la investigación y desarrollo de sustancias bioactivas y alimentos funcionales para bienestar de organismos acuáticos, diagnóstico celular y molecular, y manejo de enfermedades asociadas a la acuicultura, toxicología y genómica ambiental, manejo ambiental y bioseguridad asociado al cultivo y procesamiento de organismos marinos y dulceacuícolas, biocombustibles, y gestión y control de calidad en laboratorios.

2. TIPOS DE BIOTECNOLOGÍA (5):

Distintas áreas científicas e industriales hacen uso de la biotecnología como una herramienta más para sus procesos. En función de dichos usos, la biotecnología se divide en cinco grupos, que se asocian a cinco colores y son:

 

2.1. La biotecnología roja: que engloba todos los usos de la biotecnología aplicadas a las ciencias médicas. En este caso, la biotecnología se usa para producir antibióticos, para desarrollar vacunas o para el desarrollo de ingeniería genética que servirá para curar enfermedades a través de terapia genética.

2.2. La biotecnología blanca: o biotecnología industrial: es aquella aplicada a los procesos industriales. La biotecnología en este campo se emplea para consumir menos recursos que en los procesos tradicionales. Un ejemplo es la creación de productos fácilmente degradables que generen menos deshechos, como pueden ser los plásticos biodegradables.

2.3. La biotecnología gris: también conocida como biotecnología medioambiental: se encarga tanto de mantener la biodiversidad como de eliminar los contaminantes. Entre sus aplicaciones destacan la clonación, el almacenamiento de genomas o el tratamiento de aguas residuales y basuras a través de microorganismos.

2.4. La biotecnología verde: es la biotecnología aplicada a la agricultura. Dentro de este tipo de tecnología se engloban las plantas modificadas genéticamente capaces de crecer en condiciones climáticas desfavorables o resistentes a plagas y enfermedades. Un ejemplo es el maíz MON810 desarrollado por Monsanto, y cultivado por los agricultores españoles, que es capaz de resistir a la plaga del taladro, potenciando así la productividad de los cultivos. Si quieres conocer más sobre los beneficios nutricionales de los OMG, visita nuestro post.

2.5. La biotecnología azul: o marina es aquella que se emplea en los ambientes marinos y acuáticos. Las aplicaciones en este campo son todavía recientes aunque prometedoras y se desarrollan en ámbitos como la acuicultura, la cosmética o la alimentación.

3. LA BIOTECNOLOGÍA EN LA MEDICINA:

La Biotecnología consiste en la utilización de seres vivos sencillos (bacterias y levaduras) y células eucariotas en cultivo, cuyo metabolismo y capacidad de biosíntesis se utilizan para la fabricación de sustancias específicas aprovechables por el hombre. La Biotecnología permite, gracias a la aplicación integrada de los conocimientos y técnicas de la bioquímica, la microbiología, la ingeniería química, y, sobre todo, la ingeniería genética, aprovechar en el plano tecnológico las propiedades de los microorganismos y los cultivos celulares. Permiten producir a partir de recursos renovables y disponibles en abundancia gran número de sustancias y compuestos.

Se ha producido un claro avance en este campo quedando claramente diferenciadas la Biotecnología tradicional de la moderna. La Biotecnología tradicional empleaba microorganismos, como bacterias, levaduras y mohos, para producir diferentes alimentos, como el pan, queso, vino o cerveza.

En cambio, hoy en día utiliza microorganismos modificados genéticamente, mediante técnicas de Ingeniería Genética e Ingeniería Humana.

  

3.1. INGENIERÍAS EN LA BIOTECNOLOGÍA DE LA MEDICINA:

• Ingeniería Genética:  

Los investigadores están utilizando la ingeniería genética para diagnosticar y predecir la enfermedad, y para desarrollar terapias y medicamentos para el tratamiento de enfermedades devastadoras como el cáncer, el Alzheimer, la diabetes y la fibrosis quística. Dentro de las técnicas básicas de ingeniería genética destacan la del ADN recombinante. Es el proceso de extracción de ADN de un organismo y su inserción en otro organismo, dándole nuevos rasgos. En la medicina, la técnica puede ser utilizada para desarrollar medicamentos, vacunas, y para producir hormonas humanas y proteínas. Introduciendo ADN humano en un organismo huésped se puede convertir a ese organismo en una fábrica de productos médicos importantes. La producción de insulina es un excelente ejemplo de este proceso.

Los fármacos modificados genéticamente que ya se están produciendo de forma habitual en microorganismos plantas o animales son los siguientes:

• Insulina para diabéticos
• Factor VIII para la hemofilia A
• factor IX para la hemofilia B
• Hormona de crecimiento humano (GH)
• Eritropoyetina (EPO) para el tratamiento de la anemia
• Tres tipos de interferones - luchar contra las infecciones virales
• Varias interleucinas
• Factor estimulante de colonias de granulocitos y macrófagos (GM-CSF)
• Activador del plasminógeno tisular (TPA) para disolver los coágulos de sangre
• Adenosina desaminasa (ADA) para el tratamiento de algunas formas de inmunodeficiencia combinada severa (SCID)
• Angiostatina y endostatina para los ensayos de fármacos contra el cáncer
• Hormona paratiroidea

Otra de las aplicaciones importantes de la ingeniería genética en la salud es la terapia génica. Este tipo de terapia consiste en el uso de genes normales para complementar o reemplazar genes defectuosos. Por tanto, es una esperanza para los afectados por enfermedades genéticas. La terapia génica puede ser somática, si el cambio genético se introduce en células somáticas y por tanto no pasa a la siguiente generación; o germinal, si el cambio se produce en línea germinal (óvulos o espermatozoides) y por tanto pasa a la descendencia.

• Ingeniera Humana:

La ingeniería genética humana es una alteración del genotipo de un individuo con el propósito de elegir el fenotipo antes de la concepción, o cambiando el fenotipo ya existente en un niño o un adulto.

Es un conjunto de conocimientos científicos y técnicos, para lograr la integración adecuada entre las personas, las máquinas, las herramientas, los sistemas y el medio ambiente de trabajo. Para el efecto toma en cuenta las capacidades y/o limitaciones físicas y mentales del hombre y en función a ello adapta las maquinas o herramientas que ha de usar. Su objetivo es lograr el bienestar, la comodidad y la seguridad del trabajador.

También es el estudio y análisis del trabajo humano, comprende las posibilidades y las limitaciones humanas, las características de las maquinas o instrumentos, las condiciones ambientales, los procesos y las actividades del trabajo, facilitar la labor de la persona y optimizar su desempeño, garantizar el buen funcionamiento de las máquinas y la seguridad del trabajador

“Es el conjunto de conocimientos y técnicas científicas aplicadas a la creación, perfeccionamiento e implementación de estructuras (tanto físicas como teóricas) para la resolución de problemas que afectan la actividad cotidiana de la sociedad”. En esencia, la Ingeniería detecta y soluciona problemas, y en esta lógica encontramos que existen la ingeniería mecánica, electrónica, naval, agraria, del clima, administrativa o comercial, de tránsito, etc. Donde hay un problema hay Ingeniería disponible para solucionarlo. Por lógica, las técnicas y herramientas son intercambiables, interdisciplinarias.

• Esta ingeniería promete curar enfermedades genéticas como la fibrosis quística, e incrementar la resistencia de las personas a las enfermedades infecciosas. Se especula igualmente que la ingeniería genética podría ser además utilizada para cambiar la apariencia física, el metabolismo, e incluso mejorar las facultades mentales como la memoria y la inteligencia; aunque por ahora, estos usos se limitan a la ciencia ficción.

3.2. MEJORAMIENTO EN LA BIOTECNOLOGÍA DE LA MEDICINA:

-El mejoramiento genético es el arte y la ciencia de incrementar el rendimiento o la productividad, la resistencia a agentes abióticos y bióticos adversos, la belleza, la calidad o el rango de adaptación de las especies animales y vegetales domésticas por medio de los cambios en el genotipo (la constitución genética) de los individuos.
Se puede entender también como una disciplina que gestiona recursos genéticos de especies con interés económico actual o potencial mediante selección y mejora de caracteres deseados, con la finalidad de incrementar y estabilizar mayores niveles productivos y de adaptabilidad en un grupo de la descendencia y, a la vez, asegurar la conservación a largo plazo de la variabilidad genética poblacional existente y su biodiversidad. No solo se basa en las cosas negativas, algunos mejoramientos que brindan los alimentos genéticamente modificados van desde mayor cantidad de alimento con poca mano de obra como la resistencia a algunos químicos y plagas.

El rendimiento y la productividad hacen referencia al peso por unidad de superficie de un determinado bien para consumo humano que sea producido por una planta o un animal. Así, la cantidad de toneladas de grano de maíz producido por una hectárea de ese cultivo es el rendimiento del maíz.

3.3 LOS CLONES EN LA BIOTECNOLOGÍA DE LA MEDICINA:

El avance de la ciencia y la tecnología se produce constantemente y sin embargo pasa inadvertido para la mayoría de los sectores de la sociedad que ignora las posibles ventajas y desventajas que implica. A diario nos enfrentamos a noticias sobre nanotecnología, bioinformática, telecomunicaciones y biotecnología, entre otras, presentadas muy frecuentemente de manera sensacionalista y subjetiva, lo cual crea opiniones sesgadas en los sectores sociales que consumen dicha información. El caso de la biotecnología es, quizás, el más extremo ya que parece que las personas se adaptan rápido a los avances de la tecnología en telecomunicaciones o electrónica y es cotidiano el uso de teléfonos celulares o DVD, por ejemplo, mientras que cuando abordamos el tema de los organismos vivos, la cosa resulta más difícil. Es muy probable que esto se deba, en cierta medida, a los títulos con los que se presentan estos avances, tales como "Jugar a ser Dios", "Alimentos Frankestein", por un lado y por el otro, al fanatismo  tanto de opositores  como defensores de la tecnología.

En genética, un clon (griego κλων klōn, ‘retoño’) es un conjunto de individuos genéticamente idénticos que descienden de un mismo individuo por mecanismos de reproducción asexual.

El término fue creado en 1903 por H. J. Webber con la explícita intención de contribuir al desarrollo léxico de la entonces nueva ciencia de la genética, y ese uso es el único válido en el lenguaje científico. Respondía a la necesidad de referirse a una variedad de cultivo multiplicada exclusivamente de manera vegetativa (mediante esquejes o estacas), como era y es común respecto a los árboles frutales. Los individuos generados así son genéticamente idénticos, lo mismo que los que se obtienen por partenogénesis o incluso por mecanismos sexuales de reproducción cuando la homocigosis es completa y la recombinación genética imposible. Puede llamarse reproducción clonal a la reproducción asexual, aunque no es un uso muy extendido.

En los últimos decenios ha ido creciendo otra acepción, popularizada por la prensa y el cine, de acuerdo con la cual un clon es un individuo idéntico a otro obtenido por técnicas genéticas más o menos imaginarias. Los clones así definidos no existen, en la medida en que el fenotipo no depende sólo del genotipo, sino de mecanismos epigenéticos y de desarrollo en los que intervienen otros factores. Este uso actual del término clon puede rastrearse hasta el libro El shock del futuro (1970) del influyente periodista y activista estadounidense Alvin Toffler.

En la naturaleza la reproducción asexual o clonal es muy frecuente, especialmente entre organismos unicelulares, como bacterias y muchos protistas, aunque casi siempre alternando con fases de reproducción sexual (o parasexual), que aumentan la diversidad genotípica de la población.   

 " LA CLONACION TAMBIEN VA PEGADA A ESTO" 

• LA CLONACION:

 

La clonación artificial de vertebrados se basa en sustituir el núcleo de un óvulo sin fecundar, por el núcleo de una célula adulta del individuo que se quiere clonar. Resulta así el equivalente a un cigoto viable. La técnica (llamada de transferencia nuclear) se aplicó con éxito a ranas desde 1952, pero no se logró con mamíferos hasta hace una década.

• IMPLICACIONES BIOTETICAS:

La clonación, en el sentido de multiplicación asexual, de seres humanos no debe tener a la larga obstáculos técnicos insalvables, lo que ha dado lugar a un intenso debate ético y político sobre la forma de tratar la llamada clonación reproductiva. El problema ético reside en las oportunidades de instrumentalización de la vida humana a la que se presta. Algunos imaginan un problema con respecto a la identidad de los individuos nacidos, si bien los gemelos idénticos (o monocigóticos) son el resultado de un modo excepcional de multiplicación asexual, por escisión espontánea de un embrión normal. Los gemelos idénticos son un clon (o clon el uno del otro, según el uso popular), sin que nadie nunca haya dudado de la posesión por ellos de identidades personales separadas.

4. LA BIOTECNOLOGÍA EN LA AGRICULTURA:

La biotecnología se utiliza para resolver problemas en todos los aspectos de la producción y elaboración agrícolas, incluidos el Fito mejoramiento para elevar y estabilizar el rendimiento, mejorar la resistencia a plagas, animales y condiciones abióticas adversas como la sequía y el frío, y aumentar el contenido nutricional de los alimentos. Se utiliza con el fin de crear material de plantación de bajo costo y libre de enfermedades para cultivos como la yuca, el banano y las papas y está proporcionando nuevos instrumentos para el diagnóstico y tratamiento de enfermedades de las plantas y los animales y para la medición y conservación de los recursos genéticos. Se utiliza para acelerar los programas de mejoramiento de plantas, ganado y peces y para ampliar la variedad de características que pueden tratarse. La biotecnología está cambiando los piensos y las prácticas de alimentación de los animales para mejorar la nutrición de éstos y reducir los desechos. La biotecnología se utiliza para diagnosticar enfermedades y producir vacunas contra enfermedades de los animales.

Algunas aplicaciones de la biotecnología, como la fermentación y el malteado, se han utilizado durante milenios. Otras son más recientes, pero están igualmente consolidadas. Por ejemplo, durante decenios se han utilizado microorganismos como fábricas vivas para la producción de antibióticos destinados a salvar vidas humanas, entre ellos la penicilina, obtenida a partir del hongo Penicillium, y la estreptomicina, obtenida a partir de la bacteria Streptomyces. Los detergentes modernos se basan en enzimas producidas por medios biotecnológicos, la producción de queso de pasta dura se basa en gran medida en cuajo producido mediante levaduras biotecnologías y la insulina humana para los diabéticos se produce actualmente gracias a la biotecnología.

Es evidente que el concepto de biotecnología es más amplio que el de ingeniería genética. De hecho, algunos de los aspectos menos controvertidos de la biotecnología agrícola son en potencia los más importantes y beneficiosos para los pobres. La genómica, por ejemplo, está revolucionando nuestro conocimiento de la forma en que funcionan los genes, las células, los organismos y los ecosistemas, y está abriendo nuevos horizontes para la selección con ayuda de marcadores y la ordenación de los recursos genéticos. Al mismo tiempo, la ingeniería genética es un instrumento muy eficaz cuyo papel debería ser evaluado cuidadosamente. Si se quiere tomar decisiones sensatas sobre su utilización, es importante comprender en qué modo la biotecnología -y en particular la ingeniería genética- complementa y amplía otros métodos.

En este capítulo se describen brevemente las aplicaciones actuales e incipientes de la biotecnología a la agricultura, la ganadería, la pesca y la silvicultura, con el fin de comprender las propias tecnologías y el modo en que complementan y amplían otros métodos. Hay que subrayar que los instrumentos de la biotecnología son sólo eso: instrumentos, y no fines en sí mismos.

4.1 INGENIERÍA GENÉTICA EN LA BIOTECNOLOGÍA DE LA AGRICULTURA:

La ingeniería genética: engloba diversas técnicas que permiten la transferencia de material genético o ADN de un organismo a otro. Esto que posibilita la creación y modificación de una gran variedad de especímenes de origen animal o vegetal, potenciando las características favorables para la obtención de productos eficientes.

Es importante conocer los riesgos y oportunidades que trae consigo la ingeniería genética en el área de la agricultura, para así, estar al tanto de las consecuencias que conlleva cualquier técnica de modificación genética en el sector.

Todas las características que posee un organismo se encuentran codificadas en su material genético. Así, al modificarlo, cambia también su composición molecular. Esta alteración puede usarse para mejorar la resistencia, cantidad y calidad de ciertos productos.

La ingeniería genética en la agricultura, se utiliza esencialmente para incrementar la productividad de los cultivos.

Por ello, al optimizar el rendimiento de las cepas es posible desarrollar plantas mucho más resistentes. Esto permite:

    - Crecer en ambientes diversos, disminuyendo la necesidad de plaguicidas.

    - Aumentar la capacidad de conservación y traslado

    - El fortalecimiento de propiedades físicas, químicas, térmicas, de pH, etcétera.

Para conseguir estos resultados usualmente se utiliza la técnica de "mutagénesis puntual dirigía". Esta consiste en mutar un gen en un punto específico para que la proteína difiera de su versión original, adicionando nuevas o mejores características al producto final.

El manejo adecuado de estos procedimientos es favorable en la reducción de costos de producción ya que, al tener cultivos más resistentes, se dejan de lado los impedimentos del clima, conservación y traslado. De esta forma se reducen las pérdidas monetarias dentro del sector agrícola.

Sin embargo, antes de tomar una decisión sobre el uso de dichas tecnologías es importante considerar los riesgos y oportunidades que trae consigo la ingeniería genética en la agricultura.

4.1 ALIMENTOS TRANSGENICOS EN LA BIOTECNOLOGÍA DE LA AGRICULTURA: 

Cuando se consume directamente el producto creado mediante biotecnología, como por ejemplo las frutillas que se mencionaron o los choclos que se hicieron resistentes a la infección por cierto gusano gracias al agregado de un gen, ciertamente se está consumiendo un organismo transgénico; pero la mayor parte de las veces no se ingiere el alimento, sino lo que se extrae de él, como el aceite de soya, la fructosa de maíz y el azúcar de remolacha, y este aceite o azúcar que se extrae no es transgénico porque no contiene material genético. De la remolacha especial y de la remolacha común y corriente se extrae el mismo azúcar, la diferencia es que un tipo de cultivo va a generar más azúcar porque es más resistente a las heladas, o sea, la biotecnología sólo facilitó la producción de la materia prima de la cual se extrajo el producto.

Muchas han sido las técnicas agrícolas buscadas para resolver el problema de la hambruna que afecta a varias regiones del planeta. Entre las más conocidas están: la agricultura convencional, que usa productos altamente tóxicos como los plaguicidas y fertilizantes químicos y, desde algunas décadas, también puede incluir el uso de semillas transgénicas, para lograr ganancias y altos rendimientos en el corto plazo, y la agricultura orgánica que es un sistema de producción basado en principios y prácticas ecológicas, sin uso de substancias tóxicas como plaguicidas, fertilizantes y semillas transgénicas.

Cuando hablamos de alimentos, a menudo nos encontramos con términos como híbridos (cruza de especies vegetales similares), orgánicos (su producción no considera pesticidas para el control de plagas, sino que alternativas naturales), hidropónicos (su cultivo se efectúa en agua, sin emplear suelo) y, finalmente, los transgénicos de más reciente aparición (reproducidos a partir de semillas que a las que se les ha introducido uno o varios genes de otras especies).

°EL IMPACTO AMBIENTAL (como afecta en la agricultura)
°EL CALENTAMIENTO GLOBAL