Biotecnología
La biotecnología es la ciencia basada en la biología, que involucra a la medicina, la química, la farmacia, etc; para facilitar la calidad de vida. Utiliza la naturaleza y sus recursos para sacar el máximo provecho de ellos mediante la tecnología. Es un área multidisciplinar que se refiere a toda la aplicación de la tecnología para la producción o modificación de productos, para ello utilizan plantas y animales para su desarrollo el cual es útil para el ser humano. Además, involucra a la microbiología lo que nos ha traído ventajas como la disminución de plagas, alto nivel de producción y ofrece propiedades bioquímicas para la fabricación de alimentos. Pero, nos ha traído riesgos y desventajas tales como el desempleo o simplemente que se creen toxinas que transfieran compuestos alérgicos de una especie a otra.
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La palabra "biotecnología" es el resultado de la unión de otras dos: "biología" y "tecnología". Y es que la biotecnología es exactamente eso: tecnología biológica. Si te paras a pensarlo, los seres vivos pueden ser considerados maquinarias biológicas. Utilizamos maquinaria biológica en forma de moléculas para movernos, obtener energía de lo que comemos, respirar, pensar... Pero, ¿y si pudiéramos utilizar esa maquinaria para resolver problemas de nuestra vida cotidiana?.
La biotecnología consiste precisamente en la utilización de la maquinaria biológica de otros seres vivos de forma que resulte en un beneficio para el ser humano, ya sea porque se obtiene un producto valioso o porque se mejora un procedimiento industrial. Mediante la biotecnología, los científicos buscan formas de aprovechar la "tecnología biológica" de los seres vivos para generar alimentos más saludables, mejores medicamentos, materiales más resistentes o menos contaminantes, cultivos más productivos, fuentes de energía renovables e incluso sistemas para eliminar la contaminación.
Biotecnología en la salud: la medicina hecha a medida.
La Biotecnología está presente en la Medicina y en la Salud animal, participando tanto en el diagnóstico como en el tratamiento de enfermedades. Con la Biotecnología cambia el concepto de la Salud, dirigiéndonos hacia una medicina cada vez más personalizada. Esto significa que podemos tener tratamientos “hechos a medida” para nosotros, así nos curan de forma más eficaz. Cada vez más medicamentos en nuestro hogar son de origen biotecnológico.
Pero¿cuándo empezó la Biotecnología en la Medicina? A partir del descubrimiento del ADN por Watson y Crick, se empezó a desarrollar lo que se llama Biología Molecular, que ha permitido descubrir genes, determinar su función en el organismo y estudiar su participación en el desarrollo de enfermedades. Así, la secuenciación del Genoma Humano ha marcado un antes y un después en la historia de la medicina al permitir el estudio de las bases genéticas de las enfermedades (el 80% de las enfermedades adultas tienen una base genética con influencia de factores ambientales y existen miles de genes relacionados con el desarrollo de enfermedades). De hecho, la investigación de genes y proteínas (genómica y proteómica), la ingeniería genética y sus aplicaciones han permitido el desarrollo de nuevas herramientas que están revolucionando la prevención, el diagnóstico, el tratamiento y la curación de enfermedades.
La biotecnología de la salud se aplica en la actualidad al diagnóstico molecular para la detección de infecciones y enfermedades de orígen genético. También se utiliza para el desarrollo de nuevos fármacos, diseñando y produciendo nuevas proteínas que pueden utilizarse para tratar un gran número de enfermedades como infecciones, diabetes, enfermedades cardiovasculares e incluso el cáncer. Dentro de este apartado va cobrando cada vez mayor importancia la denominada “medicina personalizada” que consiste en el estudio de la respuesta de cada paciente a los fármacos, basándose en su perfil genético.
La Biotecnología también ha cambiado la manera en la que se diseñan las vacunas. Tradicionalmente, las vacunaciones se realizaban inactivando el virus para el que se quería vacunar, inyectándolo posteriormente en las personas. Ahora las vacunas se producen mediante ingeniería genética y contienen moléculas aisladas que inducen la respuesta inmune.
La terapia celular también es biotecnología y consiste en el uso de células madre para tratar enfermedades. Estas mismas células madre se usan en la ingeniería de tejidos, que consiste en la construcción de sustitutos biológicos de órganos y tejidos en el laboratorio. Un ejemplo de ingeniería de tejidos es la fabricación de piel en el laboratorio para implantar a los quemados.
Una aplicación de la biotecnología aún en desarrollo es la terapia génica, que consiste en la introducción de material genético en las células de un ser humano para prevenir o curar ciertas enfermedades.
Biotecnología en la Alimentación: de los alimentos para comer a los alimentos para estar sanos
El interés por nuestra alimentación actual y futura está creciendo a medida que se van introduciendo en el sector alimentario las nuevas tecnologías y en particular la Biotecnología.
Nunca se ha dispuesto de una oferta alimentaria tan variada, tan segura y de tanta calidad como la actual, lo que comporta un incremento de la esperanza de vida y una disminución de las intoxicaciones alimentarias, y esto es debido en gran parte a la Biotecnología.
La Biotecnología alimentaria utiliza técnicas y procesos que emplean organismos vivos o sus sustancias para producir o modificar un alimento, mejorar las plantas o animales de los que provienen, o desarrollar microorganismos que intervengan en su elaboración. También participa en el control y seguridad de los alimentos que ingerimos.
Como casi todo lo que comemos (animales, vegetales o alimentos fermentados) tiene un origen biológico, la biotecnología de los alimentos es sin duda la más antigua de todas las biotecnologías. Los primeros hombres en utilizar la Biotecnología fueron los sumerios hace 7.000 años, ya que producían alimentos como la cerveza, el vino, el pan, el yogur y el queso haciendo uso del bioproceso de la fermentación (utilización de bacterias y levaduras que procesan la leche y la transforman en yogur y queso, o procesan la uva o la cebada y la transforman en vino o cerveza).
Lo que está cambiando en el sector alimentario es que hoy en día queremos que aquello que comemos mantenga nuestras constantes energéticas y satisfaga nuestras apetencias sensoriales, pero también pretendemos que sea beneficioso para nuestra salud. En este marco surgen los nuevos desarrollos de la alimentación como los probióticos o los nutracéuticos.
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Para su mejor comprensión de este tema analice el siguiente mapa conceptual:
INGENIERÍA GENÉTICA
La ingeniería genética se basa en la manipulación de los genes del ADN y puede alterar el material genético. Es una tecnología de control capaz de crear nuevas especies o su defecto el mejoramiento de estas. Tal es el caso de la clonación que fué el primer resultado que transformó al mundo. Actualmente, es utilizada por la biotecnología para mejorar la calidad de vida y acelerar la producción de los alimentos.
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Todo organismo, aún el más simple, contiene una enorme cantidad de información. Esta información se encuentra almacenada en una macromolécula que se halla en todas las células: el ADN. Este ADN está dividido en gran cantidad de sub-unidades (la cantidad varía de acuerdo con la especie) llamadas genes. Cada gen contiene la información necesaria para que la célula sintetice una proteína. Así, el genoma (y por consecuencia el proteoma), va a ser la responsable de las características del individuo. Los genes controlan todos los aspectos de la vida de cada organismo, incluyendo metabolismo, forma, desarrollo y reproducción. Por ejemplo, la síntesis una proteína X hará que en el individuo se manifieste el rasgo "pelo oscuro", mientras que la proteína Y determinará el rasgo "pelo claro".
Vemos entonces que la carga genética de un determinado organismo no puede ser idéntica a la de otro, aunque se trate de la misma especie. Sin embargo, debe ser en rasgos generales similar para que la reproducción se pueda concretar. Y es que una de las propiedades más importantes del ADN, y gracias a la cual fue posible la evolución, es la de dividirse y fusionarse con el ADN de otro individuo de la misma especie para lograr descendencia diversificada.
Otra particularidad de esta molécula es su universalidad. No importa cuán diferente sean dos especies: el ADN que contengan será de la misma naturaleza: ácido nucleico. Siguiendo este razonamiento, y teniendo en cuenta el concepto de gen, surgen algunas incógnitas: ¿Son compatibles las cargas genéticas de especies distintas? ¿Puede el gen de una especie funcionar y manifestarse en otra completamente distinta? ¿Se puede aislar y manipular el ADN?
La respuesta a todas estas preguntas se resume en dos palabras: Ingeniería Genética.
La Ingeniería Genética (en adelante IG) es una rama de la genética que se concentra en el estudio del ADN, pero con el fin su manipulación. En otras palabras, es la manipulación genética de organismos con un propósito predeterminado.
En este punto se profundizará el conocimiento sobre los métodos de manipulación génica. El fin con el cual se realizan dichas manipulaciones se tratará más adelante, cuando se analicen los alcances de esta ciencia.
Como ya se dijo, la IG consiste la manipulación del ADN. En este proceso son muy importantes las llamadas enzimas de restricción, producidas por varias bacterias. Estas enzimas tienen la capacidad de reconocer una secuencia determinada de nucleótidos y extraerla del resto de la cadena. Esta secuencia, que se denomina Restriction Fragment Lenght Polymophism o RLPM, puede volver a colocarse con la ayuda de otra clasede enzimas, las ligasas. Análogamente, la enzima de restricción se convierte en una "tijera de ADN", y la ligasa en el "pegamento". Por lo tanto, es posible quitar un gen de la cadena principal y en su lugar colocar otro.
En el proceso de manipulación también son importantes los vectores: partes de ADN que se pueden autorreplicar con independencia del ADN de la célula huésped donde crecen. Estos vectores permiten obtener múltiples copias de un trozo específico de ADN, lo que proporciona una gran cantidad de material fiable con el que trabajar. El proceso de transformación de una porción de ADN en un vector se denomina clonación. Pero el concepto de clonación que "circula" y está en boca de todos es más amplio: se trata de "fabricar", por medios naturales o artificiales, individuos genéticamente idénticos.
Otro método para la producción de réplicas de ADN descubierto recientemente es el de la utilización de la enzima polimerasa. Éste método, que consiste en una verdadera reacción en cadena, es más rápido, fácil de realizar y económico que la técnica de vectores.
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