¿Qué es la Biotecnología?
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La biotecnología es el uso de sistemas biológicos que se encuentran en los organismos o el uso de los propios organismos vivos para lograr avances tecnológicos y adaptar esas tecnologías a diferentes campos. Estos incluyen aplicaciones en varios campos, desde la práctica agrícola hasta el sector médico. No sólo incluye aplicaciones en campos que involucran a los vivos, sino cualquier otro campo en el que se pueda aplicar la información obtenida del aspecto biológico de un organismo.
La biotecnología es especialmente importante para el desarrollo de herramientas minúsculas y químicas, ya que muchas de las herramientas que utiliza la biotecnología existen a nivel celular. En un intento por entender más sobre la biotecnología, aquí están sus tipos, ejemplos y sus aplicaciones.
Según la Biotechnology Innovation Organization,
“La biotecnología es una tecnología basada en la biología: la biotecnología aprovecha los procesos celulares y biomoleculares para desarrollar tecnologías y productos que ayudan a mejorar nuestras vidas y la salud de nuestro planeta. Hemos utilizado los procesos biológicos de los microorganismos durante más de 6.000 años para elaborar productos alimenticios útiles, como el pan y el queso, y para conservar los productos lácteos”.
Tipos de biotecnología
1. Biotecnología Médica
La biotecnología médica es el uso de células vivas y otros materiales celulares con el propósito de mejorar la salud de los seres humanos. Esencialmente, se utiliza para encontrar curas, así como para deshacerse de las enfermedades y prevenirlas. La ciencia involucrada incluye el uso de estas herramientas con el propósito de investigar para encontrar formas diferentes o más eficientes de mantener la salud humana, entender los patógenos y entender la biología de las células humanas.
Aquí, la técnica se utiliza para producir medicamentos farmacéuticos, así como otros productos químicos para combatir enfermedades. Implica el estudio de las células bacterianas, vegetales y animales para comprender en primer lugar la forma en que funcionan a un nivel fundamental.
Implica en gran medida el estudio del ADN (ácido desoxirribonucleico) para saber cómo manipular la composición genética de las células a fin de aumentar la producción de características beneficiosas que los seres humanos podrían considerar útiles, como la producción de insulina. El campo suele conducir al desarrollo de nuevos medicamentos y tratamientos, novedosos para el campo.
Ejemplos
- Vacunas
Las vacunas son sustancias químicas que estimulan el sistema inmunológico del cuerpo para combatir mejor a los patógenos cuando atacan el cuerpo. Lo logran insertando versiones atenuadas (debilitadas) de la enfermedad en el torrente sanguíneo del cuerpo. Esto hace que el cuerpo reaccione como si estuviera siendo atacado por la versión no atenuada de la enfermedad. El cuerpo combate los patógenos debilitados y a través del proceso toma nota de la estructura celular de los patógenos y tiene algunas células que “recuerdan” la enfermedad y almacenan la información dentro del cuerpo.
Cuando el individuo se expone a la enfermedad real, el cuerpo del individuo inmediatamente la reconoce y rápidamente forma una defensa contra ella, ya que ya tiene alguna información sobre ella. Esto se traduce en una curación más rápida y menos tiempo en ser sintomático.
Los patógenos atenuados se extraen mediante técnicas biotecnológicas como el cultivo de proteínas antigénicas en cultivos genéticamente modificados. Un ejemplo es el desarrollo de una vacuna contra el linfoma que utiliza plantas de tabaco genéticamente modificadas para exhibir ARN (una sustancia química similar al ADN) de células B malignas (activamente cancerosas).
- Antibióticos
Se ha avanzado en el desarrollo de antibióticos que combaten los patógenos para los seres humanos. Muchas plantas se cultivan y se modifican genéticamente para producir los anticuerpos. El método es más rentable que el uso de células o la extracción de estos anticuerpos de animales, ya que las plantas pueden producir estos anticuerpos en mayores cantidades.
2. Biotecnología Agrícola
La biotecnología agrícola se centra en el desarrollo de plantas modificadas genéticamente con el fin de aumentar el rendimiento de los cultivos o de introducir características en aquellas plantas que les proporcionan una ventaja en el crecimiento en regiones que ponen algún tipo de factor de estrés en la planta, como el clima y las plagas.
En algunos de los casos, la práctica involucra a científicos que identifican una característica, encuentran el gen que la causa y luego la colocan dentro de otra planta para que obtenga esa característica deseable, haciéndola más duradera o haciéndola producir mayores rendimientos que antes.
Ejemplos
- Cultivos resistentes a plagas
La biotecnología ha proporcionado técnicas para la creación de cultivos que expresan características antiparasitarias de forma natural, haciéndolos muy resistentes a las plagas, en lugar de tener que seguir pulverizándolos y pulverizándolos con pesticidas. Un ejemplo de esto sería el hongo Bacillus thuringiensis, genes que se están transfiriendo a los cultivos.
La razón de esto es que el hongo produce una proteína (Bt) que es muy efectiva contra plagas como el barrenador del maíz europeo. La proteína Bt es la característica deseada que los científicos desearían que las plantas tuvieran y por esta razón, identificaron el gen causante de que la proteína Bt se expresara en el hongo y la transfirieron al maíz. El maíz entonces produce la toxina de la proteína de forma natural, reduciendo el costo de producción al eliminar el costo de espolvorear el cultivo con pesticidas.
- Mejora de plantas y animales
La reproducción selectiva ha sido una práctica en la que los humanos se han involucrado desde que comenzó la agricultura. La práctica consiste en elegir los animales con las características más deseables para reproducirse entre sí, de modo que la descendencia resultante también exprese estos rasgos. Entre las características deseables se encuentran los animales más grandes, los animales más resistentes a las enfermedades y los animales más domiciliarios, todos ellos orientados a hacer que el proceso de cría sea lo más rentable posible.
Esta práctica ha sido transferida al nivel molecular con el mismo propósito. Se seleccionan diferentes rasgos entre los animales y, una vez que se han señalado los marcadores genéticos, se seleccionan y crían animales y plantas con esos rasgos para que sean transferidos. Una comprensión genómica de esos rasgos es lo que informa las decisiones sobre si los rasgos deseados se expresarán o se perderán como rasgos recesivos que no se expresan.
Reproducción en curso Reproducción en curso
Esta información proporciona la base para tomar decisiones informadas que mejoran la capacidad de los científicos para predecir la expresión de esos genes. Un ejemplo es su uso en la producción de flores, donde los rasgos como el color y la potencia del olor son mejorados.
Aplicaciones de la biotecnología
1. Suplemento de Nutrientes
Uno de los mayores usos de la biotecnología es la infusión de nutrientes en los alimentos en situaciones como la ayuda. Por lo tanto, proporciona a los alimentos los nutrientes pesados que son necesarios en tales situaciones. Un ejemplo de esta aplicación es la producción de Arroz Dorado, donde el arroz se infunde con betacaroteno. El arroz tiene vitamina A, que el cuerpo puede sintetizar fácilmente.
2. Resistencia al estrés abiótico
En realidad, hay muy poca tierra cultivable en la tierra, con algunas estimaciones que la sitúan en alrededor del 20 por ciento. Con el aumento de la población mundial, es necesario que las fuentes de alimentos disponibles sean lo más eficaces posible para producir la mayor cantidad de alimentos en el menor espacio posible. También es necesario que los cultivos se cultiven para poder utilizar las regiones menos cultivables del mundo.
Esto significa que es necesario desarrollar cultivos que puedan hacer frente a estas tensiones abióticas, como la salinidad, la sequía y las heladas causadas por el frío. En África y Oriente Medio, por ejemplo, donde el clima puede ser implacable, la práctica ha desempeñado un papel importante en el desarrollo de cultivos que pueden resistir los climas rigurosos predominantes.
3. Biotecnología industrial
Las aplicaciones industriales de la biotecnología van desde la producción de estructuras celulares hasta la producción de elementos biológicos para numerosos usos. Algunos ejemplos son la creación de nuevos materiales en la industria de la construcción y la fabricación de cerveza y vino, detergentes para el lavado y productos para el cuidado personal.
4. Fibras de resistencia
Uno de los materiales con mayor resistencia a la tracción es la tela de araña. Entre otros materiales con el mismo ancho de sección transversal, las telas de araña pueden tomar más fuerza de tensión antes de romperse que el acero uniforme. Esta seda ha creado mucho interés con la posible producción de materiales hechos de seda, incluyendo chalecos antibalas. La seda se utiliza porque es más fuerte que el Kevlar (el material más utilizado para hacer chalecos antibalas).
Se han utilizado técnicas biotecnológicas para recoger los genes que se encuentran en las arañas y su infusión en las cabras para producir las proteínas de seda en su leche. Con esta iniciativa, se facilita la producción, ya que las cabras son mucho más fáciles de manejar en comparación con las arañas, y la producción de seda a través de la leche también ayuda a que el procesamiento y la manipulación sean mucho más fáciles en comparación con la manipulación de las hebras de seda reales.
5. Biocombustibles
Una de las mayores aplicaciones de la biotecnología se encuentra en el sector de la producción de energía. Con los temores sobre la disminución de los recursos petroleros en el mundo y sus impactos ambientales relacionados, existe la necesidad de proteger el futuro del planeta mediante la búsqueda de fuentes alternativas de combustible respetuosas con el medio ambiente. La biotecnología está permitiendo que esto suceda con avances como el uso del maíz para producir combustible para el funcionamiento de los motores de los automóviles. Estos combustibles son buenos para el medio ambiente ya que no producen los gases de efecto invernadero.
6. Atención médica
La biotecnología se aplica en el sector de la salud es el desarrollo de productos farmacéuticos que han demostrado ser problemáticos de producir a través de otros medios convencionales debido a las preocupaciones de pureza.
