La Biotecnología
y su Aplicación
Marco
Teórico
Antecedentes del tema.
La biotecnología ha formado parte del ser humano desde la antigüedad,
diversos autores retoman el uso de esta ciencia en el aspecto alimentación específicamente
en la fermentación. La fermentación de bebidas, la fabricación
de quesos y la panificación tienen como epicentro el uso de procesos biológicos
(las levaduras). Sin embargo, gracias a las diferentes necesidades del ser
humano se ha ido ampliando su campo de aplicación: el desarrollo de las vacunas
y de otros medicamentos de origen biológico, la mejorar los procesos de
selección entre intra-especies en la agricultura.
A principio de los 60 la biotecnología describía procesos de naturaleza
biológica desarrollados industrialmente en ese siglo y en 1962 se publicó la
revista Biotechnology and Bioengineering, el desarrollo continuó y en la segunda
mitad de los setenta se usaba para describir actividades del sector químico- biológico,
además fue en este momento que se dio “La nueva biotecnología” que se da principalmente
con la ingeniería genética, la manipulación de los códigos de ADN, el cultivo
de tejidos y los anticuerpos monoclonales.
En el siglo XIX gracias a Luis Pasteur y otros descubrimientos la
biotecnología se sigue desarrollando. En los 90 la biotecnología se introduce
oficialmente en el sector farmacéutico y en la provisión de materias primas
industriales, y desde 1983 a continuado avanzando en su estudio gracias a
diferentes acciones y descubrimientos, tales como: identificación del virus del
SIDA, reacción en cadena de la polimerasa, ensayos de campo con organismos
modificados genéticamente, secuencia del DNA por fluorescencia automatizada,
anticuerpos catalíticos, biolística, animales transgénicos, terapia génica,
proyecto genoma humano, mapa físico del genoma humano, terapia anti sentido,
vacunas DNA, bioinformática, genómica funcional, sistemas de diagnóstico
integrado, nuevos productos terapéuticos y nuevas formas farmacéuticas, computación
con DNA, plantas como biorreactores, nutraceúticos, clonación de animales, ensayos
biológicos con transgénicos, aplicación de la biotecnología en la silvicultura.
Este pequeño recorrido permite concluir que la biotecnología se ha ido
adaptando a las necesidades de cada época y que cada descubrimiento o logro
sirve de base para continuar desarrollándose, brinda un panorama general de la
aplicación que ha tenido y como es realmente vital para el desarrollo de una
sociedad en cualquier periodo de tiempo: “Aplicación del conocimiento existente
en las ciencias de la vida a fin de resolver problemas prácticos en salud,
agricultura y otros campos socioeconómicos”.
Bases teóricas.
Gracias a una investigación en diferentes textos se obtienen definiciones sobre
la biotecnología:
“Se define a la moderna biotecnología como
la aplicación científica y tecnológica a organismos vivientes, sus partes, productos
y modelos destinados a modificar organismos vivos y/o materiales aplicados a la
producción de conocimientos, bienes y servicios (OECD, 2006)”.
“Uso integrado de la bioquímica,
microbiología e ingeniera para lograr aplicaciones tecnológicas de las
capacidades de los microorganismos, los cultivos de tejidos y parte derivadas
de ellos” (Federación Europea de Biotecnología)
Ambas definiciones
abordan el propósito de la biotecnología como una mejora a determinados organismos
o productos, partiendo de la tecnología en organismos vivos, es decir, sin
estos, no se logra consecuentemente el propósito según Bu´Lock el control de
los procesos biológicos es la esencia de la biotecnología.
Avenidas donde se aplica la
biotecnología.
a. Mejorar costos y desarrollar productos tradicionales:
entrecruzamiento natural de especies, producir medicamentos más baratos.
b.
Diseño
de nuevas especies: transgénicas (incorporar genes de otra especie).
c. Funcionamiento molecular: funcionamiento interno de las
células, nexos entre genes.
Biotecnología y ganadería.
Se refiere a la cría doméstica de
especies, en función de su aporte a la alimentación o industrialización.
1. Guía el proceso de selección y entrecruzamiento natural,
ya que se permite conocer la calidad de un subproducto. Identifica genes de los
atributos deseados o no deseados validándolos a través de extracción de
material vivo y permitiendo reemplazarlos.
2.
Clonación:
animales transgénicos para leches modificadas, para trasplantes de órganos,
animales en extinción.
3.
Modificaciones
transgénicas: genes que producen defensas orgánicas naturales, genes de
coloración, que mejoran la transformación, que mejorar la resistencia a
condiciones climáticas.
4.
Técnicas
asociadas: inseminación artificial, fertilización in vitro, sexado de
embriones, test de patrones de razas o de cualidades predeterminadas, todo esto
mejora costos.
5. Descripción de los mapas genómicos: tecnología para
mejorar todas las anteriores.
Biotecnología y genética vegetal.
1. Clonación: Producción de plantines de tabaco, flores, coníferas,
ejemplares libres de enfermedades, eficiencia reproductiva, estabiliza especies
nuevas.
2.
Secuenciación
de genoma: Resistencia a insectos, coloración, madurez para valorar la calidad
de cultivos, facilitar el entrecruzamiento natural.
3. Modificaciones genéticas: soja, maíz, canola, pasturas,
arroz para reducir costos, elimina etapas industriales.
Biotecnología e industria.
Industria alimentaria.
Es el uso de tecnologías biológicas para producir, transformar y preservar
alimentos, producir materias primas, aditivos y controlar la calidad.
Principalmente es la elaboración de materias primas y aditivos para la
elaboración de alimentos.
·
Bebidas
alcohólicas, productos lácteos fermentados, hongos comestibles, pan, malteado
de granos, procesamiento de chocolate y café.
·
Busca
mejorar características químicas y nutricionales.
·
Trabaja
los ayudantes tecnológicos: enzimas (en la producción de quesos, carnes,
cervezas) , cultivos (sepas seleccionadas para fermentar quesos o embutidos) aditivos:
emulsionantes (dispersión de aceite en agua, modificar texturas), conservantes,
saborizantes, colorantes, texturizantes.
·
Sustitutos
e ingredientes funcionales: sustituto de grasas (provienen de huevos, soja,
leches), sustitutos de azúcares, alimentos funcionales (mejorar la calidad de
vida de los consumidores. Ingredientes fortificadores, probióticos y
prebióticos, otros).
Terapias génicas y medicamentos.
Se refiere al desarrollo de fármacos a través de seres vivos, modificar
bacterias, conocer el mapa genético de las personas para identificar genes
disfuncionales y remediar el desequilibrio, desarrollar terapias a base de
células madres para regenerar órganos. Obtener
medicamentos, mejorar los métodos de diagnóstico, agentes terapéuticos más
puros por ejemplo la insulina humana o la hormona del crecimiento,
interleuquina- 2, búsqueda de vacunas,
vacunas tradicionales más puras.
Biomasa como fuente de provisión de materia prima industrial.
Se trata de determinar un conjunto de
componentes químicos naturales (que incluso pueden tener modificaciones
genéticas para evitar procesos posteriores), que pueden ser material vegetal o
desechos de animales que se incorporan como material de cultivo en un
fermentador (biomasa). En dicho caldo de cultivo se producen una serie de
reacciones químicas controladas que dan como resultados precursores de insumos
industriales: producir pvc biodegradable a partir de la molienda de hojas de maíz.
Biotecnología y medio ambiente.
En el cuidado del medio ambiente la biotecnología también tiene aplicación
ya que las bacterias degradan materia orgánica, se lucha contra las plagas a
partir de biopesticidas, se buscan soluciones contra la contaminación de
residuos tóxicos y aguas residuales, se aborda la biodegradación, la
ecoingeniería (creación asistida de un nicho ecológico para favorecer una
ocupación espontanea por microorganismos) y la bioadsorción (desarrollo de microorganismos
especializados en la captura de iones metálicos del medio).
Biotecnología reproductiva.
Son técnicas que permiten aumentar la eficiencia reproductiva de los
animales sin alterar el genoma del animal. Por ejemplo: inseminación artificial
y congelación de semen, sincronización de ovulación, congelación de embriones, micromanipulación
de embriones para producir mellizos homocigotas y quimeras, determinación del
sexo de embriones y espermatozoides, producción in vitro de embriones y el
clonado de animales por medio de transferencia nuclear.
La indagación en fuentes permitió reconocer la aplicación de la biotecnología
en las diferentes áreas, y el quehacer especifico según su área de estudio, aunque
aún falta conocer su aplicación en otras áreas como la medicina forense, el
panorama personal y diversas dudas fueron aclaradas gracias a este proceso.
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