LA BIOTECNOLOGÍA
DEFINICIÓN: es la utilización de organismos vivos, o partes de los mismos,para obtener o modificar procuctos,mejorar plantas o animales o desarrollar microorganismos para objetivos específicos. - La biotecnología no es una técnina nueva.Por ejemplo,la fermentación láctica o la alcohólica tienen miles de años.Se sabe que hace 4000 años los egipcios utilizaban levaduras para la fabricación de cerveza.Sin embargo,actualmente la palabra biotecnología se asocia a procesos en los que se utilizan microorganismos con fines terapéuticos o industriales,como sucede co la fabricación de hormonas,antibióticos,anticuerpos,etc....
- Algunas de las ramas de conocimiento implicadas en la biotecnología:- Microbiología
- Bioquímica
- Genética
- Biología celular
- Química
- Ingenieria (bio)química
- Ingenieria mecánica
- Ciencia y Tecnología de los alimentos
- Electrónica
- Informática
La biotecnología presenta muchos campos de aplicación
Dejando aparte el hecho ya reseñado de que las técnicas biotecnológicas (principalmente las genéticas) encuentran su primera utilidad en el avance de las propias Ciencias de INGENIERIA GENÉTICA
La ingeniería genética es una parte de la biotecnología que se basa en la manipulación y transferencia de ADN de un organismo a otro para la creación de nuevas variedades,la corrección de defectos genéticos o la fabricación de numerosos compuestos.
Los procedimientos de ingenieria genética comienzan con la obt
ención de un clon,es decir, con el aislamiento y replicación de uno o varios genes que codifican unas proteínas determinadas.Una vez obtenido el gen que codifica la proteína que se quiere producir se une a otra pequeñas moléculas de ADN llamadas vectores de clonación,para formar un ADN híbrido o ADN recombinante.El organismo formado se denomina trangénico.
Los principales vectores de clonación son los plásmidos y el ADN de ciertos virus.Los vectores de clonación se introducen en la célula hospedadora,generalmente una bacteria o una levadura y se multiplican con ella.Así se obtiene una población de células que fabrican la proteína del gen que se ha introducido en su interior.
APLICACIONES
Aplicaciones en la medicina
Una de las aplicaciones más importantes de la ingeniería genética en el sector sanitario es la obtención a escala industrial de productos propios de los seres vivos que éstos fabrican en cantidades muy pequeñas, pero cuya carencia implica graves desajustes del funcionamiento del organismo.
De este modo, proteínas como la hormona del crecimiento o la insulina, que el hombre produce en cantidad apenas detectable, puede ser sintetizada por la bacteria Escherichia coli, previa manipulación genética, en una cantidad superior al 10% del total de las proteínas celulares.
Los conocimientos referentes a la expresión de proteínas mamíferos en microorganismos se han desarrollado con gran rapidez y el número de proteínas humanas producidas mediante manipulación genética de Escherichia coli va aumentando día a día en la actualidad.
La técnica utilizada para la obtención de una proteína concreta consiste en aislar el gen que esta en el origen de su síntesis, recombinarlo con un vector adecuado e introducirlo en una bacteria que siguiendo la información del gen insertado, producirá la proteína en cuestión.
· Producción de vacunas:
Otro aspecto que tiene relación con el sector sanitario y más concretamente con la industria farmacéutica es la producción de vacunas.
La ingeniería genétic
a ofrece nuevas alternativas. Por ejemplo: puede obtenerse químicamente el gen vírico de
Otra vía de interés, aunque todavía en fase de investigación, consiste en manipular genéticamente el virus conocido como “ virus de la vacuna”. Se trata de un agente vírico que a perdido in vitro la capacidad infecciosa pero conserva la de inmunizar contra la viruela. En el proceso de manipulación se le introducen genes que codifican proteínas de otros virus, por ejemplo, de la hepatitis B, de este modo que el paciente adquirirá inmunidad no solo contra la viruela, sino también contra la hepatitis cuando se la administre el virus manipulado. Se están efectuando intentos para conseguir una vacuna universal insertando asta veinte genes extraños en el genoma del virus viccinia y conseguir de ese modo que una sola vacuna inmunice contra un amplio conjunto de enfermedades.
Terapia génica
Obtención de animales transgénicos Los animales transgénicos son aquellos que poseen un gen que no les pertenece.Para lograr que todas las células de un organismo expresen este nuevo gen y fabriquen una proteína determinad,el gen se incorpora al embrión cuando este se encuentra todavía en fase cigoto.U
na vez que se tiene la seguridad de que el embrión lo ha incorporado,se implanta a un animal que actúa como madre. Este sistema se emplea para conseguir animales resistentes a determinadas enfermedades,que crezcan más deprisa,elaboren medicamentos e incluso proporcionen órganos que puedan ser utilizados para transplantes sin provocar rechazos. El incovenniente de este sistema es que el gen se inserta al azar en los cromosomas del cigoto;solo a partir de un 5% de los cigotos se obtendrá un animal transgénico vivo,y de ellos solo la mitad serán hembras. Gracias a las técnicas de ingeniería genética se ha logrado que vacas,ovejas y cabras produzcan leche con medicamentos que sirvan para tratar enfermedades como la diabetes,el enfisema pulmonar o la hemofilia. Presentación relacionada http://www.slideshare.net/fotomascota/animales-transgenicos
Aplicaciones en la agricultura
Mediante la ingeniería genética han podido modificarse las características de gran cantidad de plantas para hacerlas más útiles al hombre, son las llamadas plantas transgénicas. Las primeras plantas obtenidas mediante estas técnicas fueron un tipo de tomates, en los que sus frutos tardan en madurar algunas semanas después de haber sido cosechados.
Recondando que la célula vegetal posee una rígida pared celular, lo primero que hay que hacer es obtener protoplastos (los protoplastos son células desprovistas de pared celular, que se consigue empleando enzimas que destruyen la lámina media y desorganizan la parte de celulosa).
Vamos a ver las técnicas de modificación genética en cultivos celulares. Estas células pueden someterse a tratamientos que modifiquen su patrimonio genético. Las técnicas se clasifican en directas e indirectas.
PLANTAS TRANSGÉNICAS
Entre los principales caracteres que se han transferido a vegetales o se han ensayado en su transfección, merecen destacarse:
- Resistencia a herbicidas, a insectos y a enfermedades microbianas.
Ya se dispone de semillas de algodón, que son insensibles a herbicidas. Para la resistencia a los insectos se utilizan cepas de Bacillus thuringiensis que producen una toxina (toxina - Bt) dañina para las larvas de muchos insectos, de modo que no pueden desarrollarse sobre las plantas transgénicas con este gen. Respecto a lo
s virus se ha demostrado que las plantas transgénicas con el gen de la proteina de la cápsida de un virus, son resistentes a la invasión de dicho virus.
- Incremento del rendimiento fotosintético
Para ello se transfieren los genes de la ruta fotosintética de plantas C4 que es más eficiente.
- Mejora en la calidad de los productos agrícolas
Tal es el caso de la colza y la soja transgénicas que producen aceites modificados, que no contienen los caracteres indeseables de las plantas comunes.
- Síntesis de productos de interés comercial
Existen ya plantas transgénicas que producen anticuerpos animales, interferón, e incluso elementos de un poliéster destinado a la fabricación de plásticos biodegradables
- Asimilación de nitrógeno atmosférico
Aunque no hay resultados, se ensaya la transfección del gen nif responsable de la nitrogenasa, existente en microorganismos fijadores de nitrógeno, y que permitiría a las plantas que hospedasen dicho gen, crecer sin necesidad de nitratos o abonos nitrogenados, aumentando la síntesis de proteinas de modo espectacular.
Aplicación en biocombustibles
En la actualidad hay un muy profundo e interesante debate acerca de las ventajas y desventajas de los biocombustibles. Algunos sostienen la postura de que pueden ser la vía de escape a la dependencia del cada vez mas escaso y caro petróleo, y otros ven en ellos una amenaza directa a la producción de alimentos.
Esto se debe, en buena medida, a que la mayoría de los biocombustibles se elaboran a partir de vegetales que pueden ser consumidos por los humanos o sus animales de granja, como son la soja o el maíz. En realidad, no tiene demasiado sentido utilizar alimentos para impulsar un coche cuando en alguna parte del mundo hay personas que se mueren de hambre.
Rubin está trabajando en una variedad de hongos que tienen la propiedad de descomponer la madera. Pero los estudios más prometedores provienen de otra dirección: también las termitas podrían ayudar a lograr este objetivo, ya que estos insectos, como es lógico, descomponen la madera luego de tragarla. Ya se ha secuenciado el ADN de los microbios que se encuentran en sus estómagos, y los científicos creen que estos diminutos seres pueden tener la llave que termine con nuestra dependencia del petróleo.
CUESTIONES ÉTICAS
Declaración Universal de Derecho Humanos y Genoma Humano de
Frente a los múltiples beneficios de la ingeniería genética
pueden surgir algunos problemas
Problemas sanitarios nuevos microorganismos patógenos,
efectos secundarios de nuevos fármacos de diseño, etc...
Problemas ecológicos desaparición de especies con consecuencias
desconocidas, nuevas contaminaciones debidas a un metabolismo incontrolado, etc...
Problemas sociales y políticos en el campo de la producción industrial, agrícola y ganadera,
pueden crear diferencias aún más grandes entre países ricos y pobres. El sondeo génico en personas puede llevar a consecuencias nefastas en la contratación laboral, por ejemplo, y atenta contra la intimidad a que tiene derecho toda persona (empleo, agencias de seguros, discriminación..).
Problemas éticos y morales Poder conocer y modificar el patrimonio genético humano
puede ser una puerta abierta al eugenismo "Eugenesia: la ciencia del incremento de la felicidad humana a
través del perfeccionamiento de las características hereditarias".
http://www.youtube.com/watch?v=9UFmE7pSLgM&feature=related
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