La biotecnología es la aplicación controlada y deliberada de agentes biológicos sencillos. –células vivas o muertas, o componentes celulares- en operaciones técnicamente beneficiosas, bien sea de fabricación de productos o como operaciones de servicios. Este es el sentido en el que se utiliza el término aquí, denominando útiles colectivamente a un conjunto de disciplinas y técnicas de trabajo actualmente vigentes que comparten principios básicos comunes.
Esto 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.
La palabra biotecnología se utiliza a veces en un sentido mucho más estrecho, para la utilización de la manipulación genética y de la biología molecular en direcciones que se esperan sean de utilidad; esto supone confundir los aspectos de moda con el conjunto útil y debe más a la filosofía de las agencias de publicidad que a la industria.
Alternativamente la palabra biotecnología puede ser interpretada en un sentido muy amplio englobando todas las operaciones de la biología aplicada desde la agricultura hasta la ciencia culinaria. Indudablemente, con la biología moderna está avanzando nuestra tecnología para manejar organismos complejos, incluyendo nuestra propia especie y está mejorando nuestro entendimiento de muchos procesos tradicionales en los que los agentes biológicos se utilizaron de una forma menos controlada o deliberada, pero estas disciplinas más amplias son estudiadas muchos más útilmente por derecho propio (lo que significa que los biotecnólogos no encuentren campo para realizar contribuciones útiles en ellas).
Una definición de biotecnología aceptada internacionalmente es:
Uno de los primeros usos de la biotecnología y también uno de los más prácticos, es el cultivo de plantas para producir alimentos. La agricultura se convirtió en la principal forma de obtener alimentos a partir de la revolución del neolítico hace 10 o 12 mil años. Usando técnicas antiguas de biotecnología, los agricultores fueron capaces de seleccionar los cultivos más resistentes y con mejor rendimiento para producir alimentos suficientes para la cada vez mayor población.
Conforme la cantidad de alimentos obtenida en los cultivos se fue volviendo cada vez más grande y difícil de mantener, se requirieron otras técnicas biotecnológicas para mantenerlos y aprovecharlos, lo que dio origen a prácticas como la rotación de cultivos, el control de plagas, la domesticación de animales, la producción de cerveza y pan, etc., aunque no fue sino hasta muchos años después que descubrieran los principios que gobiernan cada una de estas técnicas.
Las aplicaciones de la biotecnología son numerosas y se suelen clasificar como:
* Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Algunos ejemplos son el diseño de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la terapia génica.
* Biotecnología blanca: conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos industriales. Un ejemplo de ello es el diseño de microorganismos para producir un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas). También se aplica a los usos de la biotecnología en la industria textil, en la creación de nuevos materiales, como plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles. Su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos deshechos durante su producción. La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.
* Biotecnología verde: es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Un ejemplo de ello es el diseño de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniería genética en plantas para expresar plaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es el caso del maíz Bt. Si los productos de la biotecnología verde como éste son más respetuosos con el medio ambiente o no, es un tema de debate.
* Biotecnología azul: también llamada biotecnología marina, es un término utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aún en una fase temprana de desarrollo sus aplicaciones son prometedoras para la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentarios.
> BIOTECNOLOGÍA EN LA MEDICINA
La aplicación de la biotecnología a la medicina permite detectar y prevenir enfermedades antes de que se manifiesten con más prevalencia y desarrollar fármacos que compensen la actividad de los genes alterados en cada patología. Asimismo, los avances en la investigación biotecnológica hacen posible que pueda conocerse, por ejemplo, qué propensión tiene cada individuo a cada tipo de cáncer y detectar tumores antes de que existan, gracias a la posibilidad de examinar los 30.000 genes que tiene cada ser humano.
Un suceso importante en el desarrollo de la biotecnología fue la producción de penicilina a partir del hongo Penicillium. Alexander Fleming , un médico militar y científico escoces, fue el primero en observar los efectos antibióticos de la penicilina obtenidos a partir del hongo. Durante la guerra quedó impresionado por la gran mortalidad causada por las heridas de metralla infectadas en los hospitales de campaña. Al finalizar la guerra, regresó al Hospital St. Mary donde buscó intensamente un nuevo antiséptico que evitase la dura agonía provocada por las heridas infectadas. Después se consiguió producir penicilina en grandes cantidades, al tiempo se fue utilizando otros microorganismos para obtener una gran variedad de antibióticos, como la estreptomicina.
Hoy en día, la biotecnología es la principal herramienta para la obtención de nuevos antibióticos que sean activos frente a las bacterias patógenas resistentes a una gran gama de antibióticos. También resulta de gran utilidad la aplicación de la ingeniería genética en microorganismos para sintetizar antibióticos sintéticos, es decir, ligeramente diferentes de aquellos obtenidos de forma natural.
Puesto que cada criatura es única, cada una posee una composición única de ADN. Cualquier individuo puede ser identificado por pequeñas diferencias en su secuencia de ADN, este pequeño fragmento puede ser utilizado para determinar relaciones familiares en litigios de paternidad, para confrontar donantes de órganos con receptores en programas de trasplante, unir sospechosos con la evidencia de ADN en la escena del crimen (biotecnología forense).
El desarrollo de técnicas para el diagnóstico de enfermedades infecciosas o de desórdenes genéticos es una de las aplicaciones de mayor impacto de la tecnología de ADN. Al utilizar las técnicas de secuenciación de ADN los científicos pueden diagnosticar infecciones víricas, bacterianas o mapear la localización específica de los genes a lo largo de la molécula de ADN en las células.
El primer tratamiento exitoso en terapia génica fue en 1990, cuando se trató una enfermedad del sistema inmune de niños llamada "Deficiencia de ADA". Células sanguíneas con los genes correctos de ADA fueron inyectadas al cuerpo del paciente donde produjeron suficientes células normales que permitieron mejorar el sistema inmune.
Hoy, la terapia génica está tratando enfermedades tales como tumores cerebrales malignos, fibrosis quística y HIV.
En general, se entiende por biotecnología toda técnica que utiliza organismos vivos o sustancias obtenidas de esos organismos para crear o modificar un producto con fines prácticos.
La palabra biotecnología se utiliza a veces en un sentido mucho más estrecho, para la utilización de la manipulación genética y de la biología molecular en direcciones que se esperan sean de utilidad; esto supone confundir los aspectos de moda con el conjunto útil y debe más a la filosofía de las agencias de publicidad que a la industria.
Alternativamente la palabra biotecnología puede ser interpretada en un sentido muy amplio englobando todas las operaciones de la biología aplicada desde la agricultura hasta la ciencia culinaria. Indudablemente, con la biología moderna está avanzando nuestra tecnología para manejar organismos complejos, incluyendo nuestra propia especie y está mejorando nuestro entendimiento de muchos procesos tradicionales en los que los agentes biológicos se utilizaron de una forma menos controlada o deliberada, pero estas disciplinas más amplias son estudiadas muchos más útilmente por derecho propio (lo que significa que los biotecnólogos no encuentren campo para realizar contribuciones útiles en ellas).
Una definición de biotecnología aceptada internacionalmente es:
“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)”
Uno de los primeros usos de la biotecnología y también uno de los más prácticos, es el cultivo de plantas para producir alimentos. La agricultura se convirtió en la principal forma de obtener alimentos a partir de la revolución del neolítico hace 10 o 12 mil años. Usando técnicas antiguas de biotecnología, los agricultores fueron capaces de seleccionar los cultivos más resistentes y con mejor rendimiento para producir alimentos suficientes para la cada vez mayor población.
Conforme la cantidad de alimentos obtenida en los cultivos se fue volviendo cada vez más grande y difícil de mantener, se requirieron otras técnicas biotecnológicas para mantenerlos y aprovecharlos, lo que dio origen a prácticas como la rotación de cultivos, el control de plagas, la domesticación de animales, la producción de cerveza y pan, etc., aunque no fue sino hasta muchos años después que descubrieran los principios que gobiernan cada una de estas técnicas.
Las aplicaciones de la biotecnología son numerosas y se suelen clasificar como:
* Biotecnología roja: se aplica a la utilización de biotecnología en procesos médicos. Algunos ejemplos son el diseño de organismos para producir antibióticos, el desarrollo de vacunas y nuevos fármacos, los diagnósticos moleculares, las terapias regenerativas y el desarrollo de la ingeniería genética para curar enfermedades a través de la terapia génica.
* Biotecnología blanca: conocida como biotecnología industrial, es aquella aplicada a procesos industriales. Un ejemplo de ello es el diseño de microorganismos para producir un producto químico o el uso de enzimas como catalizadores industriales, ya sea para producir productos químicos valiosos o destruir contaminantes químicos peligrosos (por ejemplo utilizando oxidorreductasas). También se aplica a los usos de la biotecnología en la industria textil, en la creación de nuevos materiales, como plásticos biodegradables y en la producción de biocombustibles. Su principal objetivo es la creación de productos fácilmente degradables, que consuman menos energía y generen menos deshechos durante su producción. La biotecnología blanca tiende a consumir menos recursos que los procesos tradicionales utilizados para producir bienes industriales.
* Biotecnología verde: es la biotecnología aplicada a procesos agrícolas. Un ejemplo de ello es el diseño de plantas transgénicas capaces de crecer en condiciones ambientales desfavorables o plantas resistentes a plagas y enfermedades. Se espera que la biotecnología verde produzca soluciones más amigables con el medio ambiente que los métodos tradicionales de la agricultura industrial. Un ejemplo de esto es la ingeniería genética en plantas para expresar plaguicidas, con lo que se elimina la necesidad de la aplicación externa de los mismos, como es el caso del maíz Bt. Si los productos de la biotecnología verde como éste son más respetuosos con el medio ambiente o no, es un tema de debate.
* Biotecnología azul: también llamada biotecnología marina, es un término utilizado para describir las aplicaciones de la biotecnología en ambientes marinos y acuáticos. Aún en una fase temprana de desarrollo sus aplicaciones son prometedoras para la acuicultura, cuidados sanitarios, cosmética y productos alimentarios.
- DIVISIONES DE LA BIOTECNOLOGÍA
La aplicación de la biotecnología a la medicina permite detectar y prevenir enfermedades antes de que se manifiesten con más prevalencia y desarrollar fármacos que compensen la actividad de los genes alterados en cada patología. Asimismo, los avances en la investigación biotecnológica hacen posible que pueda conocerse, por ejemplo, qué propensión tiene cada individuo a cada tipo de cáncer y detectar tumores antes de que existan, gracias a la posibilidad de examinar los 30.000 genes que tiene cada ser humano.
Un suceso importante en el desarrollo de la biotecnología fue la producción de penicilina a partir del hongo Penicillium. Alexander Fleming , un médico militar y científico escoces, fue el primero en observar los efectos antibióticos de la penicilina obtenidos a partir del hongo. Durante la guerra quedó impresionado por la gran mortalidad causada por las heridas de metralla infectadas en los hospitales de campaña. Al finalizar la guerra, regresó al Hospital St. Mary donde buscó intensamente un nuevo antiséptico que evitase la dura agonía provocada por las heridas infectadas. Después se consiguió producir penicilina en grandes cantidades, al tiempo se fue utilizando otros microorganismos para obtener una gran variedad de antibióticos, como la estreptomicina.
Hoy en día, la biotecnología es la principal herramienta para la obtención de nuevos antibióticos que sean activos frente a las bacterias patógenas resistentes a una gran gama de antibióticos. También resulta de gran utilidad la aplicación de la ingeniería genética en microorganismos para sintetizar antibióticos sintéticos, es decir, ligeramente diferentes de aquellos obtenidos de forma natural.
> BIOTECNOLOGIA INDUSTRIAL
La Biotecnología Industrial (BI) es la biotecnología aplicada en la industria. Está basada en la ejecución de procesos industriales utilizando organismos biológicos y sus procesos fisiológicos. De esta manera se logran nuevos productos y procesos, más económicos y con menor impacto ambiental.
- Es una actividad (tecnología) multidisciplinaria; integra la bioquímica, la microbiología y la biología molecular con la química, la matemática, la informática y las tecnologías de proceso.
- Es aplicable a diversos sectores industriales como la industria química, textil, alimentación, energía, farmacéutica, agroindustria, producción de materiales, etc.
- Genera constantes innovaciones en productos y procesos.
- Ofrece beneficios ambientales considerables tanto por la obtención de procesos industriales más limpios como por el uso de biotecnologías para la solución de problemas de contaminación.
- Demanda recursos humanos calificados (científicos, ingenieros, gerentes, abogados, gestión)
- Requiere de regulaciones específicas ligadas a temas sociales, éticos y de percepción pública.
- Necesita un marco jurídico adecuado en cuanto a derechos de propiedad industrial y patentes.
- Aplicaciones de la biotecnología en diferentes sectores productivos
La biotecnología industrial combina amplios conocimientos científicos y tecnológicos e implica la utilización de diversas técnicas biológicas e industriales para la intervención en la solución de problemas de múltiples sectores de actividad como agropecuario, alimentario, textil, salud y medio ambiente, entre otros.
La utilización de biotecnología aporta simplificación de procesos, mejoras en la calidad de los productos, menor impacto ambiental y ahorro de costos. Además, es de vital importancia para el desarrollo de nuevos productos y terapias.
La Biotecnología Industrial (BI) es la biotecnología aplicada en la industria. Está basada en la ejecución de procesos industriales utilizando organismos biológicos y sus procesos fisiológicos. De esta manera se logran nuevos productos y procesos, más económicos y con menor impacto ambiental.
- Es una actividad (tecnología) multidisciplinaria; integra la bioquímica, la microbiología y la biología molecular con la química, la matemática, la informática y las tecnologías de proceso.
- Es aplicable a diversos sectores industriales como la industria química, textil, alimentación, energía, farmacéutica, agroindustria, producción de materiales, etc.
- Genera constantes innovaciones en productos y procesos.
- Ofrece beneficios ambientales considerables tanto por la obtención de procesos industriales más limpios como por el uso de biotecnologías para la solución de problemas de contaminación.
- Demanda recursos humanos calificados (científicos, ingenieros, gerentes, abogados, gestión)
- Requiere de regulaciones específicas ligadas a temas sociales, éticos y de percepción pública.
- Necesita un marco jurídico adecuado en cuanto a derechos de propiedad industrial y patentes.
- Aplicaciones de la biotecnología en diferentes sectores productivos
La biotecnología industrial combina amplios conocimientos científicos y tecnológicos e implica la utilización de diversas técnicas biológicas e industriales para la intervención en la solución de problemas de múltiples sectores de actividad como agropecuario, alimentario, textil, salud y medio ambiente, entre otros.
La utilización de biotecnología aporta simplificación de procesos, mejoras en la calidad de los productos, menor impacto ambiental y ahorro de costos. Además, es de vital importancia para el desarrollo de nuevos productos y terapias.
> BIOTECNOLOGIA HUMANA
Puesto que cada criatura es única, cada una posee una composición única de ADN. Cualquier individuo puede ser identificado por pequeñas diferencias en su secuencia de ADN, este pequeño fragmento puede ser utilizado para determinar relaciones familiares en litigios de paternidad, para confrontar donantes de órganos con receptores en programas de trasplante, unir sospechosos con la evidencia de ADN en la escena del crimen (biotecnología forense).El desarrollo de técnicas para el diagnóstico de enfermedades infecciosas o de desórdenes genéticos es una de las aplicaciones de mayor impacto de la tecnología de ADN. Al utilizar las técnicas de secuenciación de ADN los científicos pueden diagnosticar infecciones víricas, bacterianas o mapear la localización específica de los genes a lo largo de la molécula de ADN en las células.
El primer tratamiento exitoso en terapia génica fue en 1990, cuando se trató una enfermedad del sistema inmune de niños llamada "Deficiencia de ADA". Células sanguíneas con los genes correctos de ADA fueron inyectadas al cuerpo del paciente donde produjeron suficientes células normales que permitieron mejorar el sistema inmune.
Hoy, la terapia génica está tratando enfermedades tales como tumores cerebrales malignos, fibrosis quística y HIV.
Con esta técnica se pretende también reparar órganos, como por ejemplo un hígado cirrótico a partir de las pocas células sanas que le quedan, un par de ventrículos nuevos para reemplazar los efectos devastadores de un infarto, la regeneración de una mano amputada o disponer de una fuente inagotable de neuronas para corregir los efectos de enfermedades tan graves como el Alzheimer o el Parkinson.
En estos momentos existen tres líneas de investigación:
- La clonación de células madre.
- La reprogramación de células adultas sin necesidad de clonar
- El esclarecimiento y manipulación del mecanismo genético que dispara la formación de órganos y extremidades en el embrión.
> BIOTECNOLOGÍA AGRÍCOLA
En estos momentos existen tres líneas de investigación:
- La clonación de células madre.
- La reprogramación de células adultas sin necesidad de clonar
- El esclarecimiento y manipulación del mecanismo genético que dispara la formación de órganos y extremidades en el embrión.
> BIOTECNOLOGÍA AGRÍCOLA
En general, se entiende por biotecnología toda técnica que utiliza organismos vivos o sustancias obtenidas de esos organismos para crear o modificar un producto con fines prácticos.
La biotecnología puede aplicarse a todo tipo de organismos, desde los virus y las bacterias a los animales y las plantas, y se está convirtiendo en un elemento importante de la medicina, la agricultura y la industria modernas.
La biotecnología agrícola moderna comprende una variedad de instrumentos que emplean los científicos para comprender y manipular la estructura genética de organismos que han de ser utilizados en la producción o elaboración de productos agrícolas.
La biotecnología agrícola moderna comprende una variedad de instrumentos que emplean los científicos para comprender y manipular la estructura genética de organismos que han de ser utilizados en la producción o elaboración de productos agrícolas.
Algunas aplicaciones de la biotecnología, como la fermentación y el malteado, se han utilizado durante milenios. Otras son más recientes, pero están igualmente consolidadas.
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 biotecnológicas y la insulina humana para los diabéticos se produce actualmente gracias a la biotecnología.
La biotecnología se utiliza para resolver problemas en todos los aspectos de la producción y elaboración agrícolas, incluidos el fitomejoramiento 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. 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.
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 biotecnológicas y la insulina humana para los diabéticos se produce actualmente gracias a la biotecnología.
La biotecnología se utiliza para resolver problemas en todos los aspectos de la producción y elaboración agrícolas, incluidos el fitomejoramiento 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. 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.
> BIOTECNOLOGÍA AMBIENTAL
La biotecnología ambiental se refiere a la aplicación de los procesos biológicos modernos para la protección y restauración de la calidad del ambiente.
El uso de microorganismos en procesos ambientales se encuentra desde el siglo XIX. Hacia finales de 1950 y principios de 1960, cuando se descubrió la estructura y función de los ácidos nucléicos, se puede distinguir entre biotecnología antigua tradicional y la biotecnología de segunda generación, la cual, en parte, hace uso de la tecnología del ADN recombinante.
Actualmente, la principal aplicación de la biotecnología ambiental es limpiar la polución. La limpieza del agua residual fue una de las primeras aplicaciones, seguida por la purificación del aire y gases de desecho mediante el uso de biofiltros.
Cada vez más compañías industriales están desarrollando procesos en el área de prevención, con el fin de reducir el impacto ambiental como respuesta a la tendencia internacional al desarrollo de una sociedad sostenible. La biotecnología puede ayudar a producir nuevos productos que tengan menos impacto ambiental.
En definitiva, la biotecnología puede ser utilizada para evaluar el estado de los ecosistemas, transformar contaminantes en sustancias no tóxicas, generar materiales biodegradables a partir de recursos renovables y desarrollar procesos de manufactura y manejo de desechos ambientalmente seguros.
[Mas información]
El uso de microorganismos en procesos ambientales se encuentra desde el siglo XIX. Hacia finales de 1950 y principios de 1960, cuando se descubrió la estructura y función de los ácidos nucléicos, se puede distinguir entre biotecnología antigua tradicional y la biotecnología de segunda generación, la cual, en parte, hace uso de la tecnología del ADN recombinante.
Actualmente, la principal aplicación de la biotecnología ambiental es limpiar la polución. La limpieza del agua residual fue una de las primeras aplicaciones, seguida por la purificación del aire y gases de desecho mediante el uso de biofiltros.
Cada vez más compañías industriales están desarrollando procesos en el área de prevención, con el fin de reducir el impacto ambiental como respuesta a la tendencia internacional al desarrollo de una sociedad sostenible. La biotecnología puede ayudar a producir nuevos productos que tengan menos impacto ambiental.
En definitiva, la biotecnología puede ser utilizada para evaluar el estado de los ecosistemas, transformar contaminantes en sustancias no tóxicas, generar materiales biodegradables a partir de recursos renovables y desarrollar procesos de manufactura y manejo de desechos ambientalmente seguros.
[Mas información]
No hay comentarios.:
Publicar un comentario